2兆瓦永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)研制介紹

    結(jié)論：通過對(duì)2MW60極永磁同步發(fā)電機(jī)的磁路分析電性能分析，論證了該永磁發(fā)電機(jī)的性能如下：
    1）當(dāng)發(fā)電機(jī)單獨(dú)負(fù)載2MW供電時(shí)，電機(jī)效率大于95% 。
    2)當(dāng)發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)連接時(shí)，可在滿載范圍內(nèi)保證高的發(fā)電性能指標(biāo)（電機(jī)效率大于95.5%）。
    3)6相突然短路時(shí)，永磁體不會(huì)退磁。
    5．主要解決的技術(shù)問題
    5.1多方案比較
    結(jié)論：在試制造設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)對(duì)以上提出的方案，分別從電磁性能、定子結(jié)構(gòu)和定子繞組、轉(zhuǎn)子結(jié)性電磁場(chǎng)分析以及仿真分析驗(yàn)證等四個(gè)方面進(jìn)行了論證，最終采用了方案八。該方案在體積上和AB。相當(dāng)，并且考慮到  沒有此類電機(jī)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，而且該方案電機(jī)的磁密、電密、熱負(fù)荷都留有較大裕度。
      5.2防磁鋼退磁
    5.2.1永磁電機(jī)退磁主要有以下幾種：
    1)大電流沖擊退磁：
    由于現(xiàn)在的控制器采用了矢量控制技術(shù)，電機(jī)在起動(dòng)過程中以額定電流恒定力矩起動(dòng)，沒有電流沖擊。由于電機(jī)最大電流發(fā)生在故障狀態(tài)下三相短路時(shí)的短路流，因此此，在設(shè)計(jì)時(shí)只要保證校算短路狀態(tài)下磁鋼工作點(diǎn)在磁性工作曲線拐點(diǎn)以上，就能保證電機(jī)在使用過程中不會(huì)因大電流沖擊而退磁。現(xiàn)在磁鋼在額定使用溫度下，拐點(diǎn)基本在0.2以下，只要設(shè)計(jì)合理完全能滿足電機(jī)要求。
  主要控制電機(jī)熱負(fù)荷保證電機(jī)溫升小于磁鋼使用溫度。采取措施減小高次諧波在磁鋼表面中的渦流損耗，保證磁鋼溫度。
    3）化學(xué)退磁：
    以上二種退磁都是在特定條件下發(fā)生的，只要設(shè)計(jì)得關(guān)，保證材料性能，就能防止退磁發(fā)生，均與磁鋼壽命無。只“化學(xué)‘磁是逐步發(fā)生的，直接影響磁“的使用壽命。
    磁鋼的化學(xué)失效主要源于磁鋼中的稀有金屬和氫元素的化學(xué)反應(yīng)，從而使磁鋼失效。在空氣中存在的氫氣以及在潮濕狀態(tài)下存在的氫離子與磁鋼接觸，是造成磁鋼失效的主要原因。

  5.2.2磁鋼的化學(xué)失效及其解決方法：
  要想解決磁鋼長期化學(xué)失效的問題，首要的是要做好磁鋼的防護(hù)。磁鋼在出廠前已經(jīng)根據(jù)設(shè)計(jì)的防護(hù)要求,做好了防護(hù)層。在保證磁鋼防護(hù)層完好的情況，是可以保證磁鋼的使用壽命。可是如何保證磁鋼在裝配過程中保護(hù)層不受損傷，是工程上要解決的主要問題。
   目前，在大型永磁電機(jī)中，還無法實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子整體磁。普遍采用先充磁后裝配的工藝法。使用這種方法時(shí)，盡管采用工裝或?qū)Ｓ迷O(shè)備，但由于磁鋼強(qiáng)大的電磁吸力，無法絕對(duì)保證磁鋼保護(hù)層不被劃傷。針對(duì)以上情況我們主要采用如下方法，解決磁鋼保護(hù)層在裝配中的劃傷問題。
    結(jié)合電機(jī)設(shè)計(jì)中減少高次諧波在磁鋼中的渦流損耗，采用沖疊一體的工藝方法，用矽鋼片制造磁鋼盒，使磁鋼在不充磁狀態(tài)下與磁鋼盒進(jìn)行裝配，用環(huán)氧漆整體灌封后進(jìn)行充磁。這樣既保證了磁鋼保護(hù)層不被劃傷，又進(jìn)行了二次保護(hù)，進(jìn)一步加強(qiáng)了磁鋼的固定。使得在下一步的磁極裝配中，磁鋼的保護(hù)層不與任何接觸面產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦，避免磁鋼保護(hù)層的劃傷。具體工藝過程見圖1和圖2: