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新型三段Halbach永磁阵列无铁芯AFPMG设计与分析
1
作者
朱军
南
怀春
+2 位作者
郭向伟
刘鹏辉
杨明
《江苏大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2024年第1期105-111,共7页
为解决传统Halbach永磁阵列无铁芯轴向磁通永磁发电机(AFPMG)由于磁极永磁体用量增加而导致功率密度降低的问题,提出了一种变辅助磁极参数(极角和充磁夹角)的新型三段Halbach永磁阵列无铁芯AFPMG.采用三维有限元法,对新型三段Halbach永...
为解决传统Halbach永磁阵列无铁芯轴向磁通永磁发电机(AFPMG)由于磁极永磁体用量增加而导致功率密度降低的问题,提出了一种变辅助磁极参数(极角和充磁夹角)的新型三段Halbach永磁阵列无铁芯AFPMG.采用三维有限元法,对新型三段Halbach永磁阵列辅助磁极极角和充磁夹角进行了多目标优化设计,从而确定了最佳辅助磁极参数.最后对比了无铁芯AFPMG中采用不同磁极结构对发电机电压波形质量和功率密度的影响.结果表明:新型永磁发电机可以使发电机电压正弦波畸变率由2.40%下降为0.44%;相较传统两段Halbach和传统三段Halbach永磁阵列的无铁芯AFPMG,新型永磁发电机功率密度得到显著提高;新型永磁发电机的永磁体用量减少了16.68%,进而减轻了转子盘质量,使发电机更加适于低风速下稳定发电.
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关键词
轴向磁通永磁发电机
变辅助磁极参数
三段Halbach永磁阵列
功率密度
电压波形质量
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职称材料
半直驱MW级轴向磁通永磁风力发电机电磁设计与分析
2
作者
朱军
南
怀春
+4 位作者
刘瞳亮
郭向伟
刘鹏辉
杜少通
钦金祥
《可再生能源》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期929-936,共8页
在大功率直驱式风力发电机设计中,针对轴向磁通永磁发电机径向尺寸大、后期维护成本高的问题,文章将轴向磁通永磁发电机设计为大功率半直驱式风力发电机。以2 MW半直驱轴向磁通永磁发电机为研究对象,研究其参数设计原则和方法。通过探...
在大功率直驱式风力发电机设计中,针对轴向磁通永磁发电机径向尺寸大、后期维护成本高的问题,文章将轴向磁通永磁发电机设计为大功率半直驱式风力发电机。以2 MW半直驱轴向磁通永磁发电机为研究对象,研究其参数设计原则和方法。通过探究不同极对数对发电机输出性能的影响,确定满足设计目标的发电机优选方案。采用3D有限元分析法对发电机空载和额定负载工况下的气隙磁密、电压、电流波形以及输出功率、损耗和效率进行分析,验证发电机电磁设计的正确性,发电机效率可以达到97.79%,具有损耗小、效率高的优点。通过与现有发电机进行对比,文章所提出的半直驱MW级轴向磁通永磁发电机径向尺寸显著减小,且在轴向尺寸和齿槽转矩方面比现有径向磁通结构的大功率半直驱永磁发电机表现更优。
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关键词
轴向磁通
大功率半直驱式
有限元分析
电磁特性
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职称材料
题名
新型三段Halbach永磁阵列无铁芯AFPMG设计与分析
1
作者
朱军
南
怀春
郭向伟
刘鹏辉
杨明
机构
河南理工大学电气工程与自动化学院
出处
《江苏大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2024年第1期105-111,共7页
基金
国家自然科学基金河南联合基金资助项目(U1504506)
河南省科技攻关项目(202102210093,212102210256)
+2 种基金
河南省高等学校青年骨干教师培养计划项目(2020GGJS055)
河南省高等学校重点科研项目(19A470001)
河南理工大学青年骨干教师培养计划项目(2018XQG-08)。
文摘
为解决传统Halbach永磁阵列无铁芯轴向磁通永磁发电机(AFPMG)由于磁极永磁体用量增加而导致功率密度降低的问题,提出了一种变辅助磁极参数(极角和充磁夹角)的新型三段Halbach永磁阵列无铁芯AFPMG.采用三维有限元法,对新型三段Halbach永磁阵列辅助磁极极角和充磁夹角进行了多目标优化设计,从而确定了最佳辅助磁极参数.最后对比了无铁芯AFPMG中采用不同磁极结构对发电机电压波形质量和功率密度的影响.结果表明:新型永磁发电机可以使发电机电压正弦波畸变率由2.40%下降为0.44%;相较传统两段Halbach和传统三段Halbach永磁阵列的无铁芯AFPMG,新型永磁发电机功率密度得到显著提高;新型永磁发电机的永磁体用量减少了16.68%,进而减轻了转子盘质量,使发电机更加适于低风速下稳定发电.
关键词
轴向磁通永磁发电机
变辅助磁极参数
三段Halbach永磁阵列
功率密度
电压波形质量
Keywords
axial flux permanent magnet generator
variable auxiliary pole parameter
three-segment Halbach permanent magnet array
power density
voltage waveform quality
分类号
TM313 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
半直驱MW级轴向磁通永磁风力发电机电磁设计与分析
2
作者
朱军
南
怀春
刘瞳亮
郭向伟
刘鹏辉
杜少通
钦金祥
机构
河南理工大学电气工程与自动化学院
河南龙源新能源发展有限公司
出处
《可再生能源》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期929-936,共8页
基金
国家自然科学基金(U1504506)
河南省科技攻关项目(212102210256,202102210093)
+1 种基金
河南省高等学校青年骨干教师培养计划项目(2020GGJS055)
河南理工大学青年骨干教师培养计划项目(2018XQG-08)。
文摘
在大功率直驱式风力发电机设计中,针对轴向磁通永磁发电机径向尺寸大、后期维护成本高的问题,文章将轴向磁通永磁发电机设计为大功率半直驱式风力发电机。以2 MW半直驱轴向磁通永磁发电机为研究对象,研究其参数设计原则和方法。通过探究不同极对数对发电机输出性能的影响,确定满足设计目标的发电机优选方案。采用3D有限元分析法对发电机空载和额定负载工况下的气隙磁密、电压、电流波形以及输出功率、损耗和效率进行分析,验证发电机电磁设计的正确性,发电机效率可以达到97.79%,具有损耗小、效率高的优点。通过与现有发电机进行对比,文章所提出的半直驱MW级轴向磁通永磁发电机径向尺寸显著减小,且在轴向尺寸和齿槽转矩方面比现有径向磁通结构的大功率半直驱永磁发电机表现更优。
关键词
轴向磁通
大功率半直驱式
有限元分析
电磁特性
Keywords
axial flux
high power semi-direct drive
finite element analysis
electromagnetic characteristics
分类号
TK81 [动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
新型三段Halbach永磁阵列无铁芯AFPMG设计与分析
朱军
南
怀春
郭向伟
刘鹏辉
杨明
《江苏大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
半直驱MW级轴向磁通永磁风力发电机电磁设计与分析
朱军
南
怀春
刘瞳亮
郭向伟
刘鹏辉
杜少通
钦金祥
《可再生能源》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
已选择
0
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