直流永磁風力發電機三相-tft每日頭條

直流永磁風力發電機三相

生活更新时间:2025-02-03 10:22:16

天津工業大學電工電能新技術天津市重點實驗室、天津工業大學機械工程學院、沈陽工業大學國家稀土永磁電機工程技術研究中心的研究人員朱高嘉、劉曉明、李龍女、高聖偉、佟文明，在2019年第5期《電工技術學報》上撰文指出，随着永磁風力發電機單機容量的不斷增大和電磁負荷的不斷提高，其冷卻結構的合理設計已成為發電機研發過程中的重點與難點。

以一台1.65 MW強迫風冷直驅永磁風力發電機為例，基于計算流體力學和傳熱學理論，建立發電機全域三維流動與傳熱耦合模型，應用有限體積法數值分析發電機内的流動和溫升分布狀态。針對強迫風冷結構需要外接風機而占用系統空間大、清潔維護難度高的問題，提出一種由轉子輻闆支架作為離心式風扇驅動冷卻風的全封閉式自循環風冷系統。

通過不同冷卻結構尺寸下散熱性能的對比研究，給出了較适宜的發電機冷卻結構方案，對提高大型永磁風力發電機的運行可靠性具有一定的參考意義。

近年來，風能作為一種清潔的可再生能源得到廣泛應用，風力發電已成為全球增長最快的新能源。發電機是風力發電系統中的核心部件，永磁電機由于其高效、高功率密度等特點，近年來在以大型化為發展趨勢的風電領域得到國内外學者廣泛關注。

圖1 永磁風力發電機基本結構與通風結構

直流永磁風力發電機三相（永磁風力發電機風冷結構設計與分析）1

圖6 1.65 MW發電機樣機基本結構

結論

本文通過對1.65 MW永磁風力發電機強迫風冷結構和提出的自循環混合通風冷卻結構散熱性能的數值研究，得出以下結論：

1）本文流場及溫度場耦合溫升數值計算結果與實驗測量值吻合較好，驗證了本文物理數學模型、簡化方法、邊界設置在大型永磁風力發電機發熱與散熱分析中的正确性。

2）針對現有強迫風冷結構占用系統空間大、易帶入粉塵等問題，本文提出一種由轉子幅闆支架作為離心式風扇驅動冷卻風的全封閉式自循環混合通風冷卻結構。通過數值分析，驗證該冷卻結構可以實現發電機内部的有效散熱、均衡發電機溫升分布，保證發電機長期穩定運行的可靠性，為大型永磁風力發電機冷卻系統設計提供了參考。

3）混合通風冷卻結構中，随着定子軸向風道尺寸的增大，發電機溫升呈現先降低後升高的趨勢。為了保證冷卻結構的散熱效果，需要根據數值分析合理選取風道尺寸。

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