永磁风力发电机的设计与并网研究

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3、日期：２０片年＾月１〇日华北电力大学硕±学位论文使用授权书《永磁风力发电机的设计与并网研究》系本人在华北电力大学攻读硕ｉ学位期间在导师指导下完成的硕±学位论文。本论文的研究成果归华北电力大学所有，本论文的研究内容不得其它单位的名义发表。本人完全了解华北电为大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部口送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权华北电力大学，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于（请在Ｗ上相应方框内巧＂Ｖ＂）：保密□，在年解密后适用本授权书不保密甘作者

4、签名：１：２〇化年言月）口日毒；日期．、＾中ｉ．长导师签名：互１：？＾立日期：２＾０杉年＾月（０日国内图书分类号：TM351学校代码：10079国际图书分类号：621.3密级：公开硕士学位论文永磁风力发电机的设计与并网研究硕士研究生：王春梅导师：王艾萌申请学位：工学硕士学科：电气工程专业：电力电子与电力传动所在学院：电气与电子工程学院答辩日期：2015年3月授予学位单位：华北电力大学ClassifiedIndex:TM351U.D.C:621.3ThesisfortheMasterDegreeResearchonDesignandGridConnectionofPMSGUs

5、edinWindPowerSystemsCandidate：WangChunmeiSupervisor：WangAimengSchool：SchoolofElectricalandElectronicEngineeringDateofDefence：March,2015Degree-Conferring-Institution：NorthChinaElectricPowerUniversity华北电力大学硕士学位论文摘要随着人们环保意识的提高以及对化石燃料依赖性的降低，风力发电得到了人们的重视。其中分布式小型风电系统，可以充分就地利用风能资源，实现就地发电、就地使用、就地并网。在这样的

6、背景下，论文对小型永磁风力发电系统进行了比较深入的研究，以降低起动风速，提高风电能量转换效率为主要目标，研究了小型永磁风力发电系统总体设计方案，重点对高效率永磁风力发电机设计和并网控制策略进行了研究。首先，针对现在永磁风力发电系统中，永磁发电机起动阻力矩大、效率较低的缺点，提出设计电机时应该减小永磁发电机起动阻力矩，主要是齿槽转矩的削弱方法。以齿槽转矩公式为基础，研究分析了4种减小齿槽转矩的方法：磁极偏移、优化极弧系数、改变齿的形状和斜槽，并用有限元进行仿真验证。其次，重点分析研究了现在应用广泛的分数槽集中绕组电机，分析这种绕组的特征和约束条件；提出采用磁极偏心方法减小齿槽转矩和降低电

7、压波形正弦性畸变率，建立了有限元模型分析不同的槽极组合和磁极偏心结构对齿槽转矩和电压波形正弦性畸变率的影响；并通过测试两台样机的空载感应电势，说明了采用分数槽集中绕组可以改善感应电势的正弦性。然后，通过RMxprt和Maxwell2D场路结合的方法对永磁风力发电机的参数进行优化，设计出齿槽转矩小，感应电势波形正弦性畸变率低的1.0kW的小功率永磁风力发电机。并用有限元方法分析空载、额定负载与短路故障时的运行特性，重点研究了电机短路故障时永磁体退