切向式結(jié)構(gòu)是把永磁體鑲嵌在轉(zhuǎn)子鐵心中間固定在隔磁套上,隔磁套由非磁性材料制成(如銅、不銹鋼、工程材料等),用來(lái)隔斷永磁體與轉(zhuǎn)子的漏磁通路,減少漏磁。從圖3(b)可以看出,該結(jié)構(gòu)使永磁體起并聯(lián)作用,即永磁體有兩個(gè)截面對(duì)氣隙提供每極磁通,使發(fā)電機(jī)的氣隙磁密較高,在多極情況下效果更好,而且該結(jié)構(gòu)對(duì)永磁體寬度的限制不是很大,極數(shù)較多時(shí),可擺放足夠多的永磁體。
所設(shè)計(jì)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速較低,需較多的極數(shù)以減少體積和滿(mǎn)足頻率要求,所以選用切向式結(jié)構(gòu)。
3.3極對(duì)數(shù)選擇
在永磁電機(jī)中,根據(jù)永磁體的體積的計(jì)算公式[4]

可以看出,增大頻率可以減少需要的永磁體體積,又從f=pn/60知道,在轉(zhuǎn)速n一定時(shí),頻率?f和極對(duì)數(shù)p成正比。因此,在設(shè)計(jì)發(fā)電機(jī)時(shí)應(yīng)盡量增加p,同時(shí),根據(jù)技術(shù)條件要求,風(fēng)力發(fā)電機(jī)的頻率應(yīng)不低于20Hz,這也要求低速風(fēng)力發(fā)電機(jī)具有較多的極數(shù),但是,極數(shù)過(guò)多也會(huì)受電機(jī)尺寸及加工工藝的限制,尤其是切向式結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子。因此,在設(shè)計(jì)時(shí)我們?nèi)=8。
4試驗(yàn)
因?yàn)樵擄L(fēng)力發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速僅為150r/min,試驗(yàn)時(shí)采用直流電動(dòng)機(jī)降低轉(zhuǎn)速來(lái)直接拖動(dòng)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī),直流電動(dòng)機(jī)的額定功率按下式確定

式中PDN——直流電動(dòng)機(jī)的額定功率
nDN——直流電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速
PFN——風(fēng)力發(fā)電機(jī)的額定功率
nFN——風(fēng)力發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速
η——風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)效率
該發(fā)電機(jī)性能參數(shù)的實(shí)測(cè)及設(shè)計(jì)值如表2所示。

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