永磁同步发电机在风力发电中的应用与结构特点

永磁同步发电机凭借其结构简便、无需励磁绕组及高效能等优势，在中小型风力发电领域得到广泛应用。安徽皖南电机随着高性能永磁材料制造技术的提升，大容量风力发电系统亦趋向于采用永磁同步发电机。此类发电机多应用于变速恒频的风力发电系统中，风力机直接驱动转子，转速较低。皖南电机去除了增速齿轮箱，不仅提升了机组可靠性和使用寿命，还通过采用众多高性能永磁磁钢构建磁极，避免了电励磁同步电机所需的复杂励磁绕组和庞大体积，从而提高了气隙磁密和功率密度，在同功率级别下缩小了电机体积。

永磁同步发电机的结构分为外转子和内转子两种类型。安徽皖南电机

典型的外转子永磁同步发电机结构中，外转子内圆由高磁能积永磁材料拼贴而成的磁极构成，内定子则嵌入三相绕组。外转子设计巧妙，既扩大了永磁磁极的安装空间，又因转子旋转产生的离心力，增强了磁极的稳定性。皖南电机尽管转子直接暴露在外，冷却条件良好，但外转子面临的主要问题是定子的冷却以及大尺寸电机的运输难题。

内转子永磁同步发电机内部是带有永磁磁极、与风力机同步旋转的转子，外部是定子铁心。除具备常规永磁电机的优点外，内转子永磁同步电机还能利用机座外的自然风进行冷却，有效改善定子铁心和绕组的冷却条件，同时转子转动产生的气流对定子也有辅助冷却作用。此外，若电机外径超过4米，运输难度将增加。许多风电场位于偏远地区，电机从出厂到安装地可能需穿越桥梁和涵洞，若外径过大，往往难以顺利通过。内转子结构减小了电机尺寸，极大便利了运输。

在内转子永磁同步发电机中，转子磁路常见有径向式、切向式和轴向式等四种形式。与其它转子磁路结构相比，径向磁化结构因其磁极直接面对气隙、漏磁系数小、磁轭为整块导磁体、工艺实现简便等优势，在大型风力发电机设计中得到广泛应用。皖南电机价格表此外，径向磁化结构的气隙磁感应强度接近永磁体的工作点磁感应强度，虽然气隙磁密不如切向结构，但也不低，因此径向结构在性能上具有明显优势。