西莫电机论坛

 找回密码
 立即注册

QQ登录

只需一步,快速开始

扫一扫,访问微社区

手机号码,快捷登录

查看: 11145|回复: 68

[讨论] 2MW直驱永磁发电机电磁初步计算

  [复制链接]

签到天数: 48 天

连续签到: 1 天

[LV.5]常住居民I

发表于 2011-7-17 18:52 | 显示全部楼层 |阅读模式

马上注册,结交更多好友,享用更多功能,让你轻松玩转社区。

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?立即注册

x
本帖最后由 wshf 于 2011-8-10 14:52 编辑

本文是去年投稿于论坛电子期刊的一篇文章,现在贴出来以便大家讨论学习并欢迎各位指正!

思路:根据文章An Engineering Design of 2MW Direct-drive permanent-magnet Wind-power Generation System提供的2MW永磁发电机数据,利用Speed软件推算出其电磁方案,然后再用Flux进行电磁计算,最后对两个电磁软件计算的一些参数进行对比分析。


1.
文章《An Engineering Design of 2MW Direct-drive permanent-magnet Wind-power Generation System》提供的2MW永磁发电机的数据如下:

额定输出功率2120Kw
额定电压660V
额定电流1936A
额定功率因数0.98 
额定效率95.1%
额定转速22.5RPM
额定频率11.25Hz
极对数30 
槽数288 
定子外径3800mm
定子内径3480mm
铁芯长度1300mm
气隙长度5mm
槽深85mm
槽宽17.2mm
槽楔厚度5mm
磁钢高度22mm
磁钢宽度125mm
剩磁1.15T
矫顽力915kA/m
最大磁能密度263.1kJ/m3
相对磁导率1.03 

评分

参与人数 3西莫币 +24 贡献 +3 收起 理由
titi27v + 6 精彩的文章
wayne + 3 原创内容
y1949b + 18 非常棒的原创!

查看全部评分

西莫电机论坛微信公众平台正式上线!★详情请点击★ 西莫电机论坛会员交流专用群欢迎您西莫电机论坛加群请注明论坛用户名及所从事专业,否则不予通过

签到天数: 48 天

连续签到: 1 天

[LV.5]常住居民I

 楼主| 发表于 2011-7-17 18:55 | 显示全部楼层
本帖最后由 wshf 于 2011-8-10 15:43 编辑

2.
根据SPEED推算电磁方案如下:

推算的主要是线圈匝数和并联支路数。本例中电机的每极每相槽数为1 3/5,根据分数槽的绕组对称条件可知此电机的最大并联支路数为amax=12,实际支路数a可以小于amax,但amax必须是a的整数倍。因为在本例中铁芯的长度已给定,所以在SPEED中主要是调整线圈匝数和并联支路,以满足反电势的要求,若需微调的话,可以考虑提高或降低绕组因数。当线圈的匝数定了,根据相关的绝缘规范和电流密度可大致的把线规确定下来。最后调节功角的大小来满足功率的要求。在整个调节过程中必须先根据经验给定功角的初始值。


电机结构模型:


绕组形式:

绕组节距:4;线圈匝数:8;线规:2(4 x 8);并联支路数:12

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?立即注册

x
西莫电机论坛微信公众平台正式上线!★详情请点击★ 西莫电机论坛会员交流专用群欢迎您西莫电机论坛加群请注明论坛用户名及所从事专业,否则不予通过
回复

使用道具 举报

签到天数: 48 天

连续签到: 1 天

[LV.5]常住居民I

 楼主| 发表于 2011-7-17 18:57 | 显示全部楼层
本帖最后由 wshf 于 2011-8-10 15:45 编辑

结果数据(不斜极):

电流、反电势及转矩波形:

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?立即注册

x
西莫电机论坛微信公众平台正式上线!★详情请点击★ 西莫电机论坛会员交流专用群欢迎您西莫电机论坛加群请注明论坛用户名及所从事专业,否则不予通过
回复

使用道具 举报

签到天数: 48 天

连续签到: 1 天

[LV.5]常住居民I

 楼主| 发表于 2011-7-17 19:00 | 显示全部楼层

3.
利用Flux进行电磁计算:

由于时间的缘故,在此只是进行了空载计算,有兴趣的朋友可进行下三相短路及退磁检验、负载计算、齿槽转矩和斜槽计算。


FLUX
中建模只需建立单元电机即可,本例的单元电机为524槽。根据SPEED中推算出的绕组形式来设置线圈的Face region


电机模型及网格剖分:


空载磁场分布:


本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?立即注册

x
西莫电机论坛微信公众平台正式上线!★详情请点击★ 西莫电机论坛会员交流专用群欢迎您西莫电机论坛加群请注明论坛用户名及所从事专业,否则不予通过
回复

使用道具 举报

签到天数: 48 天

连续签到: 1 天

[LV.5]常住居民I

 楼主| 发表于 2011-7-17 19:02 | 显示全部楼层
本帖最后由 wshf 于 2011-8-10 15:46 编辑

空载磁密分布:


空载反电势及FFT


基波相电压有效值为369V,由于采用磁极削角电压波形的正弦性很好且谐波很小

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?立即注册

x
西莫电机论坛微信公众平台正式上线!★详情请点击★ 西莫电机论坛会员交流专用群欢迎您西莫电机论坛加群请注明论坛用户名及所从事专业,否则不予通过
回复

使用道具 举报

签到天数: 48 天

连续签到: 1 天

[LV.5]常住居民I

 楼主| 发表于 2011-7-17 19:04 | 显示全部楼层
本帖最后由 wshf 于 2011-8-10 15:48 编辑

空载气隙磁密及FFT


气隙磁密基波峰值为0.8954 T

4.
空载计算中一些参数的对比:

 SPEED计算值FLUX计算值
反电势381V(不斜极)369V
375V(斜极)
气隙磁密平均值0.5769T0.5525T
气隙磁密峰值0.8393T0.8954T

通过以上数据可以看出SPEEDFLUX两大电磁软件的计算结果基本上差不太多,在本例中误差的原因(排除两软件本身计算差别)主要是在FLUX建模中磁极削角的大小,另外在用这两大电磁软件计算时,定、转子所用材料在性能上存在差异。

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?立即注册

x
西莫电机论坛微信公众平台正式上线!★详情请点击★ 西莫电机论坛会员交流专用群欢迎您西莫电机论坛加群请注明论坛用户名及所从事专业,否则不予通过
回复

使用道具 举报

签到天数: 48 天

连续签到: 1 天

[LV.5]常住居民I

 楼主| 发表于 2011-7-17 19:05 | 显示全部楼层

5.
结论:

利用SPEED推算的2MW的电磁方案,经过FLUX计算验证,此方案是可行的,但并非唯一。通过对SPEEDFLUX计算值的对比,可知两者的计算结果基本一致。由于SPEED的计算速度非常快,所以在做电机初步方案设计时,可以考虑用SPEED。当电磁方案确定后可以利用FLUX的强大后处理来做电磁计算报告。

西莫电机论坛微信公众平台正式上线!★详情请点击★ 西莫电机论坛会员交流专用群欢迎您西莫电机论坛加群请注明论坛用户名及所从事专业,否则不予通过
回复

使用道具 举报

该用户从未签到

发表于 2011-7-18 05:59 | 显示全部楼层
谢谢楼主分享,要是能一次性下载下来就更好了
西莫电机论坛微信公众平台正式上线!★详情请点击★ 西莫电机论坛会员交流专用群欢迎您西莫电机论坛加群请注明论坛用户名及所从事专业,否则不予通过
回复

使用道具 举报

签到天数: 12 天

连续签到: 1 天

[LV.3]偶尔看看II

发表于 2011-7-21 10:17 | 显示全部楼层
回复 7# wshf
对你用flux计算2MW电机很感兴趣,能否交换下计算模型,我的是11KW盘式电机?
西莫电机论坛微信公众平台正式上线!★详情请点击★ 西莫电机论坛会员交流专用群欢迎您西莫电机论坛加群请注明论坛用户名及所从事专业,否则不予通过
回复

使用道具 举报

该用户从未签到

发表于 2011-7-31 08:18 | 显示全部楼层
请问楼主,如何确定定转子材料的B-H曲线呢?毕竟文章不会给出这些数据,是Speed自身的设置么?
西莫电机论坛微信公众平台正式上线!★详情请点击★ 西莫电机论坛会员交流专用群欢迎您西莫电机论坛加群请注明论坛用户名及所从事专业,否则不予通过
回复

使用道具 举报

签到天数: 197 天

连续签到: 1 天

[LV.7]常住居民III

发表于 2011-7-31 09:17 | 显示全部楼层
谢谢楼主分享,正需要研究的例子.
西莫电机论坛微信公众平台正式上线!★详情请点击★ 西莫电机论坛会员交流专用群欢迎您西莫电机论坛加群请注明论坛用户名及所从事专业,否则不予通过
回复

使用道具 举报

该用户从未签到

发表于 2011-8-8 00:07 | 显示全部楼层
楼主,你好,请关注你的贴子,湘潭2MW电机的并联支路数不是16,而是12,算法为a=2p/d=60/5=12.
即然你发了此贴,最好把更准确的数据公布出来,呵呵。
西莫电机论坛微信公众平台正式上线!★详情请点击★ 西莫电机论坛会员交流专用群欢迎您西莫电机论坛加群请注明论坛用户名及所从事专业,否则不予通过
回复

使用道具 举报

该用户从未签到

发表于 2011-8-8 00:08 | 显示全部楼层
如何可以免费使用speed软件?
西莫电机论坛微信公众平台正式上线!★详情请点击★ 西莫电机论坛会员交流专用群欢迎您西莫电机论坛加群请注明论坛用户名及所从事专业,否则不予通过
回复

使用道具 举报

签到天数: 48 天

连续签到: 1 天

[LV.5]常住居民I

 楼主| 发表于 2011-8-9 16:36 | 显示全部楼层
还望知道湘潭2MW电机参数的能指导下,我也好重新计算下。
据说其铁芯无通风沟,在此也求证下。
西莫电机论坛微信公众平台正式上线!★详情请点击★ 西莫电机论坛会员交流专用群欢迎您西莫电机论坛加群请注明论坛用户名及所从事专业,否则不予通过
回复

使用道具 举报

该用户从未签到

发表于 2011-9-22 10:10 | 显示全部楼层
ddddddddddddddddd

评分

参与人数 1西莫币 -6 收起 理由
titi27v -6 恶意灌水

查看全部评分

西莫电机论坛微信公众平台正式上线!★详情请点击★ 西莫电机论坛会员交流专用群欢迎您西莫电机论坛加群请注明论坛用户名及所从事专业,否则不予通过
回复

使用道具 举报

该用户从未签到

发表于 2011-10-24 15:52 | 显示全部楼层
我可以帮大家找到数据   直驱的  双馈的  高速永磁的         谁能教我flux的使用方法
西莫电机论坛微信公众平台正式上线!★详情请点击★ 西莫电机论坛会员交流专用群欢迎您西莫电机论坛加群请注明论坛用户名及所从事专业,否则不予通过
回复

使用道具 举报

该用户从未签到

发表于 2011-10-31 11:03 | 显示全部楼层
请教楼主两个问题:1、楼主用的SPEED是哪个版本呢;2、SPEED中永磁体斜极怎么设置
西莫电机论坛微信公众平台正式上线!★详情请点击★ 西莫电机论坛会员交流专用群欢迎您西莫电机论坛加群请注明论坛用户名及所从事专业,否则不予通过
回复

使用道具 举报

该用户从未签到

发表于 2011-11-24 09:14 | 显示全部楼层
感谢楼主分享
西莫电机论坛微信公众平台正式上线!★详情请点击★ 西莫电机论坛会员交流专用群欢迎您西莫电机论坛加群请注明论坛用户名及所从事专业,否则不予通过
回复

使用道具 举报

签到天数: 18 天

连续签到: 1 天

[LV.4]偶尔看看III

发表于 2011-11-24 11:48 | 显示全部楼层
学习了,感谢分享!
西莫电机论坛微信公众平台正式上线!★详情请点击★ 西莫电机论坛会员交流专用群欢迎您西莫电机论坛加群请注明论坛用户名及所从事专业,否则不予通过
回复

使用道具 举报

签到天数: 31 天

连续签到: 2 天

[LV.5]常住居民I

发表于 2011-12-5 20:43 | 显示全部楼层
标记学习 多谢楼主
西莫电机论坛微信公众平台正式上线!★详情请点击★ 西莫电机论坛会员交流专用群欢迎您西莫电机论坛加群请注明论坛用户名及所从事专业,否则不予通过
回复

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

QQ|小黑屋|手机版|Archiver|西莫电机论坛 ( 浙ICP备10025899号-3  

GMT+8, 2018-7-20 03:23 , Processed in 0.161786 second(s), 23 queries .

Powered by Discuz! X3.4

© 2001-2017 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表