風力機發電系統

永磁發電機結構與原理2024永磁電機結構永磁電機以永磁體提供勵磁，使電機結構較為簡單，降低了加工和裝配費用，且省去了容易出問題的集電環和電刷，提高了電機運行的可靠性；又因無需勵磁電流，沒有勵磁損耗，提高了電機的效率和功率密度。永磁電機結構永磁同步電機主要由定子、轉子、端蓋、軸承等部件構成。定子由疊片疊壓而成以減少電機運行時產生的鐵耗，其中裝有三相交流繞組，稱作電樞。轉子可以制成實心的形式，也可以由疊片壓制而成，其上裝有永磁體材料。永磁電機結構

永磁電機結構定子是電動機靜止不動的部分。定子由定子鐵芯、定子繞組和機座三部分組成機座通常為鑄鐵件，大型電機機座一般用鋼板焊成，電機的機座外面有散熱筋以增加散熱面積。防護式電機的機座兩端端蓋開有通風孔，使電動機內外的空氣可直接對流，以利于散熱。永磁電機結構發電機的機座主要作用是作為定子鐵芯疊片的支撐結構，承受定子的扭矩，并將其傳至底腳；構成冷卻氣體的通道，構成軸承，機架和冷卻器的支撐結構。定子鐵芯定子鐵芯是定子的主要磁路，一起也是定子繞組的安裝和固定部件。定子鐵芯由扇形沖片、通風槽片、齒壓板、拉緊螺栓、托塊、定位筋等部件組成。永磁電機結構

永磁電機結構

永磁電機結構

定子鐵芯永磁電機結構

定子鐵芯永磁電機結構

圓形定子沖片扇形定子沖片線圈小型電機一般采用散嵌繞組線圈，而大功率風力發電機的定子繞組大多數選用成型線圈雙疊繞組，匹配矩形槽，提高槽滿率，從而提高電機效率。永磁電機結構

永磁電機結構

散嵌繞組線圈永磁電機結構

散嵌繞組線圈線圈大功率風力發電機的定子繞組大多數選用成型線圈雙疊繞組，匹配矩形槽，提高槽滿率，從而提高電機效率。永磁電機結構

16永磁電機結構17永磁電機結構直驅風力發電組簡介

帶勵磁繞組的轉子直驅風力發電組簡介

永磁電機轉子20永磁電機結構永磁材料的主要磁性能指標是：剩磁(Jr,Br)、矯頑力(bHc)、內稟矯頑力(jHc)、磁能積(BH)m。我們通常所說的永磁材料的磁性能，指的就是這四項。

除磁性能外，永磁材料的物理性能還包括密度、電導率、熱導率、熱膨脹系數等；機械性能則包括維氏硬度、抗壓（拉）強度、沖擊韌性等。此外，永磁材料的性能指標中還有重要的一項，就是表面狀態及其耐腐蝕性能。21永磁電機結構永磁材料在閉路狀態下經外磁場磁化至飽和后，再撤消外磁場時，永磁材料的磁極化強度J和內部磁感應強度B并不會因外磁場H的消失而消失，而會保持一定大小的值，該值即稱為該材料的剩余磁極化強度Jr和剩余磁感應強度Br，統稱剩磁。22永磁電機結構內稟矯頑力Hcj是表征永磁材料抵抗外部反向磁場或其它退磁效應，以保持其原始磁化狀態能力的一個主要指標。23永磁電機結構在永磁材料的退磁曲線上，當反向磁場H增大到某一值bHc時，磁體的磁感應強度B為0，稱該反向磁場H值為該材料的矯頑力bHc；在反向磁場H=bHc時，磁體對外不顯示磁通，因此矯頑力bHc表征永磁材料抵抗外部反向磁場或其它退磁效應的能力。24永磁電機結構在永磁材料的B退磁曲線上(二象限)，不同的點對應著磁體處在不同的工作狀態，B退磁曲線上的某一點所對應的Bm和Hm（橫坐標和縱坐標）分別代表磁體在該狀態下，磁體內部的磁感應強度和磁場的大小，Bm和Hm的絕對值的乘積（BmHm）代表磁體在該狀態下對外做功的能力，等同于磁體所貯存的磁能量，稱為磁能積。永磁電機原理

線圈（繞組元件）：是構成繞組的基本單元。繞組就是線圈按一定規律的排列和聯結。線圈可以區分為多匝線圈和單匝線圈。與線圈相關的概念包括：有效邊；端部；線圈節距等永磁電機原理

與線圈相關的概念包括：有效邊；端部；線圈節距等永磁電機原理

單層繞組一個槽中只放一個元件邊；雙層繞組一個槽中放兩個元件邊。交流繞組的構成原則永磁電機原理

均勻原則：每個極域內的槽數（線圈數）要相等，各相繞組在每個極域內所占的槽數應相等；對稱原則：三相繞組的結構完全一樣，但在電機的圓周空間互相錯開120電角度。如槽距角為α，則相鄰兩相錯開的槽數為120/α。電勢相加原則：線圈兩個圈邊的感應電勢應該相加；線圈與線圈之間的連接也應符合這一原則。如線圈的一個邊在N極下，另一個應在S極下。永磁電機原理-交流繞組的感應電動勢

旋轉磁場是交流電機工作的基礎。在交流電機理論中有兩種旋轉磁場：

(1)機械旋轉磁場

通過原動機拖動磁極旋轉可以產生機械旋轉磁場；(2)電氣旋轉磁場

三相對稱的交流繞組通入三相對稱的交流電流時會在電機的氣隙空間產生電氣旋轉磁場；

交流繞組處于旋轉磁場中，并切割旋轉磁場，產生感應電勢。永磁電機原理

感應電勢隨時間變化的波形和磁感應強度在空間的分布波形相一致。只考慮磁場基波時，感應電勢為正弦波。永磁電機原理

磁場轉過一對極，導體中的感應電勢變化一個周期；磁場旋轉一周，轉過p（電機的極對數）對磁極；轉速為n（r/min)的電機，每秒鐘轉過(pn/60)對極；導體中感應電勢的頻率f=(pn/60)Hz.永磁電機原理

永磁電機原理

電機能力有關的因素——①體積尺寸；②速度；③A—線負荷；④永磁電機原理定子繞組電阻損耗

pcu=mI2R1鐵心損耗

pFe=磁滯損耗＋渦流損耗鐵心損耗不僅與硅鋼片材料有關，而且隨電機的工作溫度、負載大小的變化而變化。這是因為電機溫度和負載大小的變化導致永磁體工作改變，定子齒、軛部磁密也隨之變化，從而影響到電機的鐵損。電機工作溫度越高，負載越大，電機定子齒、軛部的磁密越小，電機的鐵損就越小。永磁電機原理

機械損耗：與所用的軸承、潤滑劑、冷卻風扇以及電動機的裝配質量等有關，其機械損耗可根據實測值或參考其他電機機械損耗的計算方法計算。雜散損