兆瓦级永磁同步风力发电机讨论贴

baizengcheng

本人最近想要设计一台兆瓦级风力，没有什么经验，有很多问题，请各位达人跟贴讨论，谢谢！

现在初步预见的问题有5个：

       1. 电机的主要尺寸如何确定，长径比和电磁负荷如何选取？

       2. 电机输出电压经过交-直-交变换后得到50HZ的电压为690V，如何估算变换前的电压？

       3. 减小起动转矩的方法有哪些？

       4. 电机的散热问题如何考虑？
      
       5.如何削弱永磁直驱风力发电机的齿槽转矩，即电机的起动阻力矩？

wayne

我不是达人，但我有相近的问题需要探讨，先坐个沙发！

baizengcheng

根据这两天的查找资料，对上述问题有了部分认识，兆瓦级风力发电机的转速通常不超过20r/min，因此输出端电压频率也比较低。为了在如此低的转速下得到足够电压，匝数应该比较多。关于齿槽转矩，可以通过分数槽和斜槽的方式进行削弱。
    以上为我的部分分析，希望各位多多发言，好坏皆可，对错不论，只要不灌水就行:lol

wayne

我现在正在研究如何削弱永磁直驱风力发电机的齿槽转矩，即电机的起动阻力矩，欢迎搞这方面的同行多交流啊！MS光是采用分数槽和斜槽是远远不够的:(

Edwin_Sun

说实话，直驱型缺点挺多的，兆瓦级体积过大，增加很多的成本。做研究是可以的！每种有每种的优缺点啊！

wayne

请孙博士多指教啊，谢谢啦！

baizengcheng

恩，感谢楼上的提供减小齿槽转矩的各种方法。我认为其中有些不适合于大型发电机，例如减小槽口尺寸。另外关于“5、冲片表面加辅助凹槽”能不能具体说一下，与“6、定子齿部开槽”有什么不同。
关于上述方法的定量计算，有人又相关的计算方法吗？

perfumefar

本人也面临相同的问题,但我主要是考虑控制部分,你要考虑的东西太多了,一个人怎么弄呢?欢迎探讨

perfumefar

由于在风场,风力很大,散热应该不成问题吧
起动时可以考虑主动起动,即需要电能的

baizengcheng

增加辅助凹槽也就是改变电机的极槽配合可以起到改变电机齿槽转矩的目的。单辅助凹槽的数量，深度、宽度等参数对电机的性能同样会有影响，目前其和齿槽转矩的关系有人能计算吗？

perfumefar

输出电压频率低应该不成问题吧,因为这么大的电机发出来的电要并网,还要逆变啊

211liyi

从理论上讲，永磁直驱风机有很多有点，比如免维护，运行成本低，寿命长等，但风机的制造难度太大了吧，关键是永磁发电机的制造问题

baizengcheng

当然，直驱永磁风力发电机在制造工艺上也有很多需要考虑的地方，但就我目前有限的实践基础还不足以在这方面进行讨论。请各位有工作经验的高手指点一二。

Edwin_Sun

naulff能不能介绍下你改造的电机的大体参数和尺寸啊？谢谢啊！

baizengcheng

永磁体的用量可以根据电机所需要的磁通来确定啊！这个应该不是问题。关于内置永磁电机的结构，径向的相对于切向的每极磁通量会少一点，但比切向的抗退磁能力强。至于混合式的是比较理想的方式，但工艺复杂，而且机械强度上要考虑的东西也比较多。说到工艺问题可能是一个主要问题，永磁电机的工艺不光是永磁体的装配，整机装配等也是让人头痛的问题。个人的一些想法，大家多多指教！

baizengcheng

版主naulff,关于你说的蒸发冷却，能不能说详细点，或者有没有相关的资料。我很感兴趣，谢谢了。

iceyuz

我也要一起学习

baizengcheng

蒸发散热那天听到naulff版主介绍了一下，个人理解为：原理类似于电冰箱的氟利昂制冷，利用一种容易液化和气化的物质来传导热量。从成本，体积以及维修等方面考虑，我个人认为不太适合用于永磁直驱风力发电机中。感觉还是利用风场的风力条件来散热比较好。问题是风场的环境一般都比较恶劣，风沙较大，电机密闭等级要求较高，这个电机散热带来困难，谁有这方面的好点子出点。

baizengcheng

感谢naulff版主的讲解，受益匪浅。不过不太理解它是如何实现自循环的，冰箱需要有压缩机，他却不需要了吗？再有它的成本现在是风冷的几倍了，有没有一个范围呢？他已经是一个成熟的技术了，用的人怎么不多呢？我知道的比较有限，以前没有听说过这种技术，是由于以前成本太高吗？如能解答不胜感激！

baizengcheng

恩，中国知识转化为生产力的能力比国外差多了。国外都是企业自主研发，所以特别愿意有一些新技术尽早的应用，中国就是说的不算的干着急，说得算得明哲保身。平时都不说话，国家说好，一呼拉全上。