Aplicación de material SMC en turbina eólica síncrona de imán permanente de accionamiento directo

- Dec 15, 2018-

Aplicación de material SMC en turbina eólica síncrona de imán permanente de accionamiento directo

Aunque el material SMC tiene una permeabilidad magnética relativa más baja que la lámina de acero al silicio, el núcleo tiene una gran pérdida por histéresis. Sin embargo, debido a las características de la turbina eólica de imán permanente de accionamiento directo, se puede mejorar la permeabilidad magnética relativa del material SMc.

(1) En el sistema de conversión de energía eólica de accionamiento directo, la velocidad de funcionamiento del generador es baja, por lo que se puede compensar la alta pérdida de núcleo del material. A varias potencias nominales y velocidades nominales del viento, la frecuencia de operación de el generador suele ser de 30 a 80 Hz. La pérdida de núcleo a esta frecuencia de operación no es la fuente principal de la pérdida total del aerogenerador de imán permanente de accionamiento directo. Estas pérdidas son solo una pequeña parte de la pérdida total. Especialmente en comparación con La pérdida de cobre del estator es aún menor. Por lo tanto, la alta pérdida de núcleo de materiales de MSC está permitida en el diseño de turbinas eólicas de imán permanente.

(2) En el diseño del aerogenerador de imán permanente, ya que el imán permanente está montado en la superficie del rotor, el espacio de aire efectivo es grande y la resistencia magnética del circuito magnético en sí es grande, por lo que el diseño no es sensible a la baja permeabilidad magnética del material sMc. Compensar la permeabilidad relativa más baja de los materiales SMC.

(3) En el diseño del motor, el grosor mínimo requerido del yugo del estator es inversamente proporcional al número de polos. Por lo tanto, en una turbina eólica de imán permanente de accionamiento directo, el grosor requerido de la horquilla suele ser más corto y el circuito magnético es más corto. Especialmente en un motor de campo magnético axial, el flujo magnético se pasa axialmente a través de un estator o rotor sin eje, ubicado centralmente, y se devuelve a través del yugo exterior o exterior del estator para eliminar completamente el yugo del estator o rotor intermedio, que también permite que el magnético Circuit to have Ayuda a compensar la falta de SMC: la relativa permeabilidad magnética del material.

Basado en SMC, se diseña un generador de viento de imán permanente de campo magnético axial (en adelante denominado AFPM) con dos rotores externos y un estator interno. Los datos nominales son: 1.75kw, 210V, 28 polos. La turbina eólica de imán permanente axial basada en SMC se comparó con la turbina eólica AFPM utilizando un núcleo de estator de lámina de acero de silicio utilizando el método de elementos finitos, como se muestra en la Fig. 4. Se puede ver que aunque la permeabilidad magnética relativa del SMC es baja, la diferencia de densidad magnética entre los dos núcleos diferentes no es muy grande.

conclusión V

La baja velocidad de operación, el alto número de polos y los imanes permanentes montados en la superficie del rotor son beneficiosos para la aplicación de materiales SMC en el diseño de turbinas eólicas de imán permanente. Además, en la estructura de un solo estator de doble rotor, el flujo magnético ingresa al estator desde un rotor a través del espacio de aire y luego ingresa al otro a través del espacio de aire. El yugo del estator intermedio se puede eliminar, y el circuito magnético se puede acortar aún más para compensar la permeabilidad magnética SMC. La falta de baja tasa. Aunque la permeabilidad magnética del material SMC es baja y la pérdida del núcleo es grande, muchas otras ventajas de usar SMC en lugar del núcleo de acero de silicio pueden compensar completamente esta deficiencia.

La presión de los componentes principales de SMC es la clave, y el procesamiento de los componentes de SMC degradará el rendimiento, por lo que se necesita más investigación.


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