稀土永磁凸极同步发电机极靴形状的设计
[摘要]研究稀土永磁凸极同步发电机气隙磁场的特点,结合典型规格样机的实测空载气隙磁场波形和电压波形正弦性畸变率,阐述稀土永磁凸极同步发电机极靴的形状对空载气隙磁场的波形、电压波形正弦性畸变率以及稳态电压调整率的影响,探讨稀土永磁凸极同步发电机极靴形状的设计。
[关键词]稀土永磁同步发电机气隙磁场电压波形正弦性畸变率
电机的气隙磁场是由定子磁场和转子磁场偶合而成的,它在电机进行机电能量转换过程中起了主要的作用,决定了机电能量转换的能力和运行的技术性能。因此,分析与研究电机气隙磁场是电机设计者的重要研究的课题。
稀土永磁凸极同步发电机(以下简称稀土永磁发电机)的转子磁场是由永磁体提供的,与电励磁凸极同步发电机(以下简称电励磁发电机)相比,无需励磁电流,节省了励磁损耗,具有效率高、结构简单、运行可靠等优点。但是,凸极同步发电机的极靴形状直接影响了气隙磁场的分布波形,为了力求稀土永磁发电机的空载气隙磁场接近于正弦形分布、降低电压波形正弦性畸变率Ku、提高稀土永磁发电机的运行性能,对稀土永磁发电机的气隙磁场进行分析与研究,探讨稀土永磁凸极同步发电机极靴形状的设计是非常必要的。
1稀土永磁发电机气隙磁场的特点
由于凸极永磁发电机的气隙磁场性质与凸极电励磁发电机的气隙磁场性质不同,电枢反应产生的效果也有所不同,因此,磁极的极靴形状的设计参数选择也有所不同。
首先,电励磁发电机的电枢反应是可逆的,当电机卸载后,气隙磁场可以恢复到起始时的空载状态,随着电子技术的发展与应用,电励磁发电机的励磁可以采用电子电路可控励磁,对负载的变化实现励磁自动补偿供给,而永磁发电机在运行过程中,随着负载的变化,电枢反应使永磁体的工作点在磁化曲线的退磁回复线上变化,永磁体工作点的变化引起永磁体发出的磁能积随之变化,因此,永磁体提供的气隙磁场具有动态特性,当发电机卸载后(特别在突然短路状态后),电枢反应可能会使永磁体造成不可逆的去磁反应。
其次,电励磁发电机为了减小磁极间的漏磁,一般极弧系数αp(αp=bp/τ,bp为极弧长度,τ为极距)选取0.68～0.72为最佳值,而永磁发电机为了增强抵抗电枢的去磁反应能力,极弧系数要选得比电励磁发电机的极弧系数大得多,这样,就增大了磁极间的漏磁通,减少了气隙有效磁通。
第三,电励磁发电机极靴采用整块钢,或者在磁极表层增设阻尼绕组,可以起阻尼作用,而永磁发电机磁极表面如果带有软铁极靴的结构也可以起...
|
== 试读已结束，如需继续阅读敬请充值会员 ==
|
|
本站文章均为原创投稿，仅供下载参考，付费用户可查看完整且有格式内容！
(费用标准：38元/2月，98元/2年，微信支付秒开通！) |
| 升级为会员即可查阅全文 。如需要查阅全文，请 免费注册 或 登录会员 |
|
