1、電氣工程專業(yè)畢業(yè)論文 精品論文 直驅(qū)永磁同步風力發(fā)電機的設(shè)計研究關(guān)鍵詞：直驅(qū)風力發(fā)電 永磁同步發(fā)電機 電磁設(shè)計 有限元分析 齒槽轉(zhuǎn)矩摘要：當今對可再生能源的開發(fā)利用中，風能由于其突出的優(yōu)點而成為了研究的熱點，風力發(fā)電是我國能源和電力可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的最現(xiàn)實的選擇。直驅(qū)永磁同步風力發(fā)電機去掉了風力發(fā)電系統(tǒng)中常見的齒輪箱，讓風力機直接拖動電機轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)在低速狀態(tài)，這樣就沒有了齒輪箱所帶來的噪聲、故障率高和維護成本大等問題，從而提高了運行的可靠性。 首先，本文對風力發(fā)電的意義和背景、目前國內(nèi)外的直驅(qū)風力發(fā)電現(xiàn)狀以及用于直驅(qū)風力發(fā)電的電機類型作了較為全面的綜述；其次，詳細的介紹了永磁同步發(fā)電機的原理，探討

2、了兆瓦級直驅(qū)永磁同步風力發(fā)電機的設(shè)計特點和電磁設(shè)計方法，并用visual basic編程語言開發(fā)了相應的電磁設(shè)計軟件；第三，運用電磁場有限元分析軟件maxwell2d對兆瓦級永磁同步風力發(fā)電機的電磁場進行了詳細的分析，分析了在靜態(tài)和瞬態(tài)的求解區(qū)域下發(fā)電機的靜態(tài)磁場、空載磁場和與獨立負載連接以及與無窮大電網(wǎng)連接兩種不同負載情況下的額定負載磁場，驗證了電磁設(shè)計軟件所設(shè)計的直驅(qū)風力發(fā)電機方案的合理性。最后，對直驅(qū)風力發(fā)電機的起動阻力矩進行了研究，闡述了齒槽轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的機理，綜述了抑制齒槽轉(zhuǎn)矩的方法，并深入分析了磁極偏移減小齒槽轉(zhuǎn)矩的方法，通過有限元分析分方法驗證了該方法可有效的減小齒槽轉(zhuǎn)矩。正文內(nèi)容

3、當今對可再生能源的開發(fā)利用中，風能由于其突出的優(yōu)點而成為了研究的熱點，風力發(fā)電是我國能源和電力可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的最現(xiàn)實的選擇。直驅(qū)永磁同步風力發(fā)電機去掉了風力發(fā)電系統(tǒng)中常見的齒輪箱，讓風力機直接拖動電機轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)在低速狀態(tài)，這樣就沒有了齒輪箱所帶來的噪聲、故障率高和維護成本大等問題，從而提高了運行的可靠性。 首先，本文對風力發(fā)電的意義和背景、目前國內(nèi)外的直驅(qū)風力發(fā)電現(xiàn)狀以及用于直驅(qū)風力發(fā)電的電機類型作了較為全面的綜述；其次，詳細的介紹了永磁同步發(fā)電機的原理，探討了兆瓦級直驅(qū)永磁同步風力發(fā)電機的設(shè)計特點和電磁設(shè)計方法，并用visual basic編程語言開發(fā)了相應的電磁設(shè)計軟件；第三，運用電磁場有限

4、元分析軟件maxwell2d對兆瓦級永磁同步風力發(fā)電機的電磁場進行了詳細的分析，分析了在靜態(tài)和瞬態(tài)的求解區(qū)域下發(fā)電機的靜態(tài)磁場、空載磁場和與獨立負載連接以及與無窮大電網(wǎng)連接兩種不同負載情況下的額定負載磁場，驗證了電磁設(shè)計軟件所設(shè)計的直驅(qū)風力發(fā)電機方案的合理性。最后，對直驅(qū)風力發(fā)電機的起動阻力矩進行了研究，闡述了齒槽轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的機理，綜述了抑制齒槽轉(zhuǎn)矩的方法，并深入分析了磁極偏移減小齒槽轉(zhuǎn)矩的方法，通過有限元分析分方法驗證了該方法可有效的減小齒槽轉(zhuǎn)矩。當今對可再生能源的開發(fā)利用中，風能由于其突出的優(yōu)點而成為了研究的熱點，風力發(fā)電是我國能源和電力可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的最現(xiàn)實的選擇。直驅(qū)永磁同步風力發(fā)電機去

5、掉了風力發(fā)電系統(tǒng)中常見的齒輪箱，讓風力機直接拖動電機轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)在低速狀態(tài)，這樣就沒有了齒輪箱所帶來的噪聲、故障率高和維護成本大等問題，從而提高了運行的可靠性。 首先，本文對風力發(fā)電的意義和背景、目前國內(nèi)外的直驅(qū)風力發(fā)電現(xiàn)狀以及用于直驅(qū)風力發(fā)電的電機類型作了較為全面的綜述；其次，詳細的介紹了永磁同步發(fā)電機的原理，探討了兆瓦級直驅(qū)永磁同步風力發(fā)電機的設(shè)計特點和電磁設(shè)計方法，并用visual basic編程語言開發(fā)了相應的電磁設(shè)計軟件；第三，運用電磁場有限元分析軟件maxwell2d對兆瓦級永磁同步風力發(fā)電機的電磁場進行了詳細的分析，分析了在靜態(tài)和瞬態(tài)的求解區(qū)域下發(fā)電機的靜態(tài)磁場、空載磁場和與獨立負載

6、連接以及與無窮大電網(wǎng)連接兩種不同負載情況下的額定負載磁場，驗證了電磁設(shè)計軟件所設(shè)計的直驅(qū)風力發(fā)電機方案的合理性。最后，對直驅(qū)風力發(fā)電機的起動阻力矩進行了研究，闡述了齒槽轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的機理，綜述了抑制齒槽轉(zhuǎn)矩的方法，并深入分析了磁極偏移減小齒槽轉(zhuǎn)矩的方法，通過有限元分析分方法驗證了該方法可有效的減小齒槽轉(zhuǎn)矩。當今對可再生能源的開發(fā)利用中，風能由于其突出的優(yōu)點而成為了研究的熱點，風力發(fā)電是我國能源和電力可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的最現(xiàn)實的選擇。直驅(qū)永磁同步風力發(fā)電機去掉了風力發(fā)電系統(tǒng)中常見的齒輪箱，讓風力機直接拖動電機轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)在低速狀態(tài)，這樣就沒有了齒輪箱所帶來的噪聲、故障率高和維護成本大等問題，從而提高了運行的

7、可靠性。 首先，本文對風力發(fā)電的意義和背景、目前國內(nèi)外的直驅(qū)風力發(fā)電現(xiàn)狀以及用于直驅(qū)風力發(fā)電的電機類型作了較為全面的綜述；其次，詳細的介紹了永磁同步發(fā)電機的原理，探討了兆瓦級直驅(qū)永磁同步風力發(fā)電機的設(shè)計特點和電磁設(shè)計方法，并用visual basic編程語言開發(fā)了相應的電磁設(shè)計軟件；第三，運用電磁場有限元分析軟件maxwell2d對兆瓦級永磁同步風力發(fā)電機的電磁場進行了詳細的分析，分析了在靜態(tài)和瞬態(tài)的求解區(qū)域下發(fā)電機的靜態(tài)磁場、空載磁場和與獨立負載連接以及與無窮大電網(wǎng)連接兩種不同負載情況下的額定負載磁場，驗證了電磁設(shè)計軟件所設(shè)計的直驅(qū)風力發(fā)電機方案的合理性。最后，對直驅(qū)風力發(fā)電機的起動阻力矩進

8、行了研究，闡述了齒槽轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的機理，綜述了抑制齒槽轉(zhuǎn)矩的方法，并深入分析了磁極偏移減小齒槽轉(zhuǎn)矩的方法，通過有限元分析分方法驗證了該方法可有效的減小齒槽轉(zhuǎn)矩。當今對可再生能源的開發(fā)利用中，風能由于其突出的優(yōu)點而成為了研究的熱點，風力發(fā)電是我國能源和電力可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的最現(xiàn)實的選擇。直驅(qū)永磁同步風力發(fā)電機去掉了風力發(fā)電系統(tǒng)中常見的齒輪箱，讓風力機直接拖動電機轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)在低速狀態(tài)，這樣就沒有了齒輪箱所帶來的噪聲、故障率高和維護成本大等問題，從而提高了運行的可靠性。 首先，本文對風力發(fā)電的意義和背景、目前國內(nèi)外的直驅(qū)風力發(fā)電現(xiàn)狀以及用于直驅(qū)風力發(fā)電的電機類型作了較為全面的綜述；其次，詳細的介紹了永磁同步

9、發(fā)電機的原理，探討了兆瓦級直驅(qū)永磁同步風力發(fā)電機的設(shè)計特點和電磁設(shè)計方法，并用visual basic編程語言開發(fā)了相應的電磁設(shè)計軟件；第三，運用電磁場有限元分析軟件maxwell2d對兆瓦級永磁同步風力發(fā)電機的電磁場進行了詳細的分析，分析了在靜態(tài)和瞬態(tài)的求解區(qū)域下發(fā)電機的靜態(tài)磁場、空載磁場和與獨立負載連接以及與無窮大電網(wǎng)連接兩種不同負載情況下的額定負載磁場，驗證了電磁設(shè)計軟件所設(shè)計的直驅(qū)風力發(fā)電機方案的合理性。最后，對直驅(qū)風力發(fā)電機的起動阻力矩進行了研究，闡述了齒槽轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的機理，綜述了抑制齒槽轉(zhuǎn)矩的方法，并深入分析了磁極偏移減小齒槽轉(zhuǎn)矩的方法，通過有限元分析分方法驗證了該方法可有效的減小齒

10、槽轉(zhuǎn)矩。當今對可再生能源的開發(fā)利用中，風能由于其突出的優(yōu)點而成為了研究的熱點，風力發(fā)電是我國能源和電力可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的最現(xiàn)實的選擇。直驅(qū)永磁同步風力發(fā)電機去掉了風力發(fā)電系統(tǒng)中常見的齒輪箱，讓風力機直接拖動電機轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)在低速狀態(tài)，這樣就沒有了齒輪箱所帶來的噪聲、故障率高和維護成本大等問題，從而提高了運行的可靠性。 首先，本文對風力發(fā)電的意義和背景、目前國內(nèi)外的直驅(qū)風力發(fā)電現(xiàn)狀以及用于直驅(qū)風力發(fā)電的電機類型作了較為全面的綜述；其次，詳細的介紹了永磁同步發(fā)電機的原理，探討了兆瓦級直驅(qū)永磁同步風力發(fā)電機的設(shè)計特點和電磁設(shè)計方法，并用visual basic編程語言開發(fā)了相應的電磁設(shè)計軟件；第三，運用電

11、磁場有限元分析軟件maxwell2d對兆瓦級永磁同步風力發(fā)電機的電磁場進行了詳細的分析，分析了在靜態(tài)和瞬態(tài)的求解區(qū)域下發(fā)電機的靜態(tài)磁場、空載磁場和與獨立負載連接以及與無窮大電網(wǎng)連接兩種不同負載情況下的額定負載磁場，驗證了電磁設(shè)計軟件所設(shè)計的直驅(qū)風力發(fā)電機方案的合理性。最后，對直驅(qū)風力發(fā)電機的起動阻力矩進行了研究，闡述了齒槽轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的機理，綜述了抑制齒槽轉(zhuǎn)矩的方法，并深入分析了磁極偏移減小齒槽轉(zhuǎn)矩的方法，通過有限元分析分方法驗證了該方法可有效的減小齒槽轉(zhuǎn)矩。當今對可再生能源的開發(fā)利用中，風能由于其突出的優(yōu)點而成為了研究的熱點，風力發(fā)電是我國能源和電力可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的最現(xiàn)實的選擇。直驅(qū)永磁同步風力

12、發(fā)電機去掉了風力發(fā)電系統(tǒng)中常見的齒輪箱，讓風力機直接拖動電機轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)在低速狀態(tài)，這樣就沒有了齒輪箱所帶來的噪聲、故障率高和維護成本大等問題，從而提高了運行的可靠性。 首先，本文對風力發(fā)電的意義和背景、目前國內(nèi)外的直驅(qū)風力發(fā)電現(xiàn)狀以及用于直驅(qū)風力發(fā)電的電機類型作了較為全面的綜述；其次，詳細的介紹了永磁同步發(fā)電機的原理，探討了兆瓦級直驅(qū)永磁同步風力發(fā)電機的設(shè)計特點和電磁設(shè)計方法，并用visual basic編程語言開發(fā)了相應的電磁設(shè)計軟件；第三，運用電磁場有限元分析軟件maxwell2d對兆瓦級永磁同步風力發(fā)電機的電磁場進行了詳細的分析，分析了在靜態(tài)和瞬態(tài)的求解區(qū)域下發(fā)電機的靜態(tài)磁場、空載磁場和與

13、獨立負載連接以及與無窮大電網(wǎng)連接兩種不同負載情況下的額定負載磁場，驗證了電磁設(shè)計軟件所設(shè)計的直驅(qū)風力發(fā)電機方案的合理性。最后，對直驅(qū)風力發(fā)電機的起動阻力矩進行了研究，闡述了齒槽轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的機理，綜述了抑制齒槽轉(zhuǎn)矩的方法，并深入分析了磁極偏移減小齒槽轉(zhuǎn)矩的方法，通過有限元分析分方法驗證了該方法可有效的減小齒槽轉(zhuǎn)矩。當今對可再生能源的開發(fā)利用中，風能由于其突出的優(yōu)點而成為了研究的熱點，風力發(fā)電是我國能源和電力可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的最現(xiàn)實的選擇。直驅(qū)永磁同步風力發(fā)電機去掉了風力發(fā)電系統(tǒng)中常見的齒輪箱，讓風力機直接拖動電機轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)在低速狀態(tài)，這樣就沒有了齒輪箱所帶來的噪聲、故障率高和維護成本大等問題，從而提高

14、了運行的可靠性。 首先，本文對風力發(fā)電的意義和背景、目前國內(nèi)外的直驅(qū)風力發(fā)電現(xiàn)狀以及用于直驅(qū)風力發(fā)電的電機類型作了較為全面的綜述；其次，詳細的介紹了永磁同步發(fā)電機的原理，探討了兆瓦級直驅(qū)永磁同步風力發(fā)電機的設(shè)計特點和電磁設(shè)計方法，并用visual basic編程語言開發(fā)了相應的電磁設(shè)計軟件；第三，運用電磁場有限元分析軟件maxwell2d對兆瓦級永磁同步風力發(fā)電機的電磁場進行了詳細的分析，分析了在靜態(tài)和瞬態(tài)的求解區(qū)域下發(fā)電機的靜態(tài)磁場、空載磁場和與獨立負載連接以及與無窮大電網(wǎng)連接兩種不同負載情況下的額定負載磁場，驗證了電磁設(shè)計軟件所設(shè)計的直驅(qū)風力發(fā)電機方案的合理性。最后，對直驅(qū)風力發(fā)電機的起動

15、阻力矩進行了研究，闡述了齒槽轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的機理，綜述了抑制齒槽轉(zhuǎn)矩的方法，并深入分析了磁極偏移減小齒槽轉(zhuǎn)矩的方法，通過有限元分析分方法驗證了該方法可有效的減小齒槽轉(zhuǎn)矩。當今對可再生能源的開發(fā)利用中，風能由于其突出的優(yōu)點而成為了研究的熱點，風力發(fā)電是我國能源和電力可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的最現(xiàn)實的選擇。直驅(qū)永磁同步風力發(fā)電機去掉了風力發(fā)電系統(tǒng)中常見的齒輪箱，讓風力機直接拖動電機轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)在低速狀態(tài)，這樣就沒有了齒輪箱所帶來的噪聲、故障率高和維護成本大等問題，從而提高了運行的可靠性。 首先，本文對風力發(fā)電的意義和背景、目前國內(nèi)外的直驅(qū)風力發(fā)電現(xiàn)狀以及用于直驅(qū)風力發(fā)電的電機類型作了較為全面的綜述；其次，詳細的介紹了

16、永磁同步發(fā)電機的原理，探討了兆瓦級直驅(qū)永磁同步風力發(fā)電機的設(shè)計特點和電磁設(shè)計方法，并用visual basic編程語言開發(fā)了相應的電磁設(shè)計軟件；第三，運用電磁場有限元分析軟件maxwell2d對兆瓦級永磁同步風力發(fā)電機的電磁場進行了詳細的分析，分析了在靜態(tài)和瞬態(tài)的求解區(qū)域下發(fā)電機的靜態(tài)磁場、空載磁場和與獨立負載連接以及與無窮大電網(wǎng)連接兩種不同負載情況下的額定負載磁場，驗證了電磁設(shè)計軟件所設(shè)計的直驅(qū)風力發(fā)電機方案的合理性。最后，對直驅(qū)風力發(fā)電機的起動阻力矩進行了研究，闡述了齒槽轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的機理，綜述了抑制齒槽轉(zhuǎn)矩的方法，并深入分析了磁極偏移減小齒槽轉(zhuǎn)矩的方法，通過有限元分析分方法驗證了該方法可有效

17、的減小齒槽轉(zhuǎn)矩。當今對可再生能源的開發(fā)利用中，風能由于其突出的優(yōu)點而成為了研究的熱點，風力發(fā)電是我國能源和電力可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的最現(xiàn)實的選擇。直驅(qū)永磁同步風力發(fā)電機去掉了風力發(fā)電系統(tǒng)中常見的齒輪箱，讓風力機直接拖動電機轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)在低速狀態(tài)，這樣就沒有了齒輪箱所帶來的噪聲、故障率高和維護成本大等問題，從而提高了運行的可靠性。 首先，本文對風力發(fā)電的意義和背景、目前國內(nèi)外的直驅(qū)風力發(fā)電現(xiàn)狀以及用于直驅(qū)風力發(fā)電的電機類型作了較為全面的綜述；其次，詳細的介紹了永磁同步發(fā)電機的原理，探討了兆瓦級直驅(qū)永磁同步風力發(fā)電機的設(shè)計特點和電磁設(shè)計方法，并用visual basic編程語言開發(fā)了相應的電磁設(shè)計軟件；第三

18、，運用電磁場有限元分析軟件maxwell2d對兆瓦級永磁同步風力發(fā)電機的電磁場進行了詳細的分析，分析了在靜態(tài)和瞬態(tài)的求解區(qū)域下發(fā)電機的靜態(tài)磁場、空載磁場和與獨立負載連接以及與無窮大電網(wǎng)連接兩種不同負載情況下的額定負載磁場，驗證了電磁設(shè)計軟件所設(shè)計的直驅(qū)風力發(fā)電機方案的合理性。最后，對直驅(qū)風力發(fā)電機的起動阻力矩進行了研究，闡述了齒槽轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的機理，綜述了抑制齒槽轉(zhuǎn)矩的方法，并深入分析了磁極偏移減小齒槽轉(zhuǎn)矩的方法，通過有限元分析分方法驗證了該方法可有效的減小齒槽轉(zhuǎn)矩。當今對可再生能源的開發(fā)利用中，風能由于其突出的優(yōu)點而成為了研究的熱點，風力發(fā)電是我國能源和電力可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的最現(xiàn)實的選擇。直驅(qū)永磁

19、同步風力發(fā)電機去掉了風力發(fā)電系統(tǒng)中常見的齒輪箱，讓風力機直接拖動電機轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)在低速狀態(tài)，這樣就沒有了齒輪箱所帶來的噪聲、故障率高和維護成本大等問題，從而提高了運行的可靠性。 首先，本文對風力發(fā)電的意義和背景、目前國內(nèi)外的直驅(qū)風力發(fā)電現(xiàn)狀以及用于直驅(qū)風力發(fā)電的電機類型作了較為全面的綜述；其次，詳細的介紹了永磁同步發(fā)電機的原理，探討了兆瓦級直驅(qū)永磁同步風力發(fā)電機的設(shè)計特點和電磁設(shè)計方法，并用visual basic編程語言開發(fā)了相應的電磁設(shè)計軟件；第三，運用電磁場有限元分析軟件maxwell2d對兆瓦級永磁同步風力發(fā)電機的電磁場進行了詳細的分析，分析了在靜態(tài)和瞬態(tài)的求解區(qū)域下發(fā)電機的靜態(tài)磁場、空載磁場和與獨立負載連接以及與無窮大電網(wǎng)連接兩種不同負載情況下的額定負