1、電機的磁場與磁通方向Structure Classification of Generator直驅風力發電機對發電機有特殊的要求，因為風力機轉速低，直驅風力發電機要能在低轉速下正常發電，但低轉速發電機體積通常很大，縮小體積是主要的技術要求，縮小直徑或縮短厚度（盤式電機）都是重要的。為了實現這些目的，直驅風力發電機采用了與常規電機不同的結構，結構不同主要表現在定子與轉子的相對位置上，也就是磁場或磁路上，下面對幾類電機結構作簡單介紹。    按氣隙磁通方向分類    徑向氣隙磁通發電機依靠轉子對定子的相對運動來發電，在定子與轉子之間的間隙稱為氣隙。在傳統電機

2、結構中，定子在外圍，轉子在中間旋轉，見圖1右圖，定子與轉子之間的間隙為柱面，見圖1左圖，圖中半透明的柱面即為氣隙面，磁力線垂直于氣隙面，與所在點直徑方向平行，稱為徑向氣隙磁通。  圖1 徑向氣隙磁通徑向氣隙磁通廣泛應用在傳統的發電機與電動機中。    軸向氣隙磁通在多數盤式結構電機中，定子與轉子都呈盤型結構，兩者間的氣隙是與電機轉軸垂直的平面，見圖2右圖（為表示清楚，夸大了定子與轉子的距離）。圖2左圖是該氣隙平面，用半透明表示該氣隙面。磁力線垂直于氣隙面，與轉軸方向平行，稱為軸向氣隙磁通。 圖2 軸向氣隙磁通軸向氣隙磁通主要用在盤式電機中，以適應垂直軸風力機的要求

3、或其他特殊應用場合。    按定子磁通方向分類    縱向定子磁通 磁力線穿過電機定子與轉子形成閉合回路，是一個環繞的磁通。傳統電機的環繞磁通所在平面與轉子運動方向平行，稱為縱向定子磁通，簡稱為縱向磁通。圖3是縱向定子磁通的示意圖，展示了一段拉直的定子與轉子中的磁通回路。 圖3 縱向定子磁通 縱向定子磁通廣泛應用在傳統發電機與傳統電動機中。    橫向定子磁通橫向磁通是一種新型的電機結構，圖4左圖是一段拉直的定子與轉子布置示意圖，定子鐵芯采用U形結構，圖中有兩個U形定子鐵芯（整個電機有若干個U形定子鐵芯），鐵芯中部是定子線圈導線。轉子

4、與U形定子鐵芯間有氣隙，圖4右圖把U形定子鐵芯變為半透明狀態，顯示出U形定子鐵芯內磁力線，也就是磁通回路，該回路所在平面與轉子運動方向垂直，稱這種結構形式為橫向定子磁通，簡稱為橫向磁通。 圖4 橫向定子磁通 橫向定子磁通形式繁多，結構復雜，較多用于低轉速電機。    按永磁體的安裝方式分類   表面安裝永磁體的安裝分為表面安裝與聚磁安裝。在圖5中的永磁體安裝在轉子磁軛面上，永磁體的磁通直接穿過氣隙進入定子，簡單說就是永磁體磁通與氣隙平面垂直。圖5 表面安裝的永磁體   聚磁安裝在圖6中的永磁體嵌裝在轉子磁軛內，其磁通通過磁軛穿過氣隙進入定子。永磁體磁通方向與氣隙平面平行，稱為聚磁安裝。圖6 聚磁安裝永磁體表面安裝相對聚磁安裝要簡單