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作者
朱军南怀春刘瞳亮郭向伟刘鹏辉杜少通钦金祥
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单位
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
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摘要
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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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金（U1504506）；河南省科技攻关项目（212102210256,202102210093）；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）；
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文章目录
0 引言
1 电磁方案设计与分析
1.1 设计目标
1.2 磁路结构分析
1.3 主要尺寸参数设计
1.4 极槽配合选取
1.5 极对数对发电机性能影响
2 电磁特性分析
2.1 空载特性分析
2.2 额定负载特性分析
2.3 发电机损耗和效率分析
3 发电机实例验证及参数性能对比
3.1 发电机实例验证
3.2 外尺寸参数对比
3.3 不同磁路结构发电机性能对比
4 结论
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DOI
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引用格式
[1]朱军,南怀春,刘瞳亮,等.半直驱MW级轴向磁通永磁风力发电机电磁设计与分析[J].可再生能源,2024,42(07):929-936.
可再生能源 
2024年第07期 
