中小型永磁發電機技術與發展探討

　　（7）優化外形結構設計 （輕型高強度、空氣阻力最小化）
　　（8）提高絕緣及防護等級 （IP 56）
　　（9）延長使用壽命（20 年以上）
　　 （10）降低功能成本只有在這些方面的不斷思考，不斷提高，并提出經濟的解決方案，才能夠推動永磁發電機的發展。
　　2. 包頭天隆公司在直驅永磁發電機上的實踐經驗
　　（1）低速永磁發電機由于電負荷較大、銅耗大, 因此定子片的設計在保證齒、軛磁通密度及定子片機械強度的前提下,應盡量設計成較大的槽面積, 以增加繞組線徑, 減小銅耗, 提高效率。
　　（2）為了提高低速永磁發電機的效率及過載能力，定子繞組電負荷的設計在考慮發電機經濟性的前提下，盡可能選用較低的線電流密度，較大的線徑，較少的匝數。
　　（3）起動阻力矩是低速永磁風力發電機設計中的一個至關重要的參數。起動阻力矩小, 發電機在低速風時便能發電,風能利用程度高; 反之, 風能利用程度低。
　　起動阻力矩是由于永磁發電機中齒槽效應的影響, 使得發電機在起動時引起的磁阻力矩。為了降低齒槽效應所引起的阻力矩，我公司采用多極分數槽設計原理、優化的極槽配置，縮短了磁路及定子繞組節距。例如33 槽8 極、72 槽32 極。
　　（4）轉子磁鋼選用40SH、42SH、40UH 高性能釹鐵硼永磁材料。轉子磁鋼固定采用鑲嵌式、強力膠粘接、環氧樹脂封裝工藝，提高了磁鋼的穩定性、耐腐蝕性，使低速永磁發電機過載能力顯著提高。
　　（5）對于多極低速永磁發電機而言，極弧系數的選擇至關重要，直接影響發電機的輸出特性。如果極弧系數選擇太小，會導致磁場小，就有可能達不到所要求的力能輸出特性，但不是說極弧系數選擇的越大越好，因為極弧系數選擇過大，漏磁大，所以視輸出特性而定。
　　（6）因為發電機的頻率與發電機的定子鐵損成正比，頻率越低，鐵損越小，效率越高。所以為了提高低速永磁發電機的效率，發電機頻率的選定應在滿足轉速及電控要求的前提下，盡可能選擇較低的頻率。
　　（7）為了降低建壓轉速，提高低速永磁發電機的輸出特性，發電機的設計就要精確選擇定子繞組線徑，優化磁場氣隙，減小負載電壓降。為此，發電機繞組應當設計為在50% 額定轉速下，發電機的空載電壓大于等于額定電壓，同時考慮選擇合理的磁鋼厚度。
　　（8）低速永磁發電機的噪聲和脈動主要來源于電磁噪聲和機械噪聲，電磁噪聲可通過適當加大發電機氣隙（一般不超過設計氣隙的40%）得到改善；機械噪聲主要以軸承噪聲為主，軸承噪聲主要來源于軸承內圈與軸、外圈與軸承室的配合偏緊, 造成軸承工作游隙太小,所以在實際裝配過程中應當依靠嚴格的檢驗和改進裝配工藝，同時選擇合適的軸承來降低軸承噪音。
　　（9）低速永磁發電機的運行環境惡劣, 要求發電機的安全可靠性高, 能防雨雪、防沙塵，因此應對發電機外部結構進行鍍鋅防腐處理，發電機端蓋與機體之間做密封處理，從而提高永磁發電機整體防護等級，延長使用壽命。
　　3. 未來直驅永磁發電機的發展探討