基于Maxwell的六相双Y移30°风力发电机的仿真分析

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中图分类号：ＴＭ６１４；ＴＨ３９文献标志码：Ａ文章编号：１００１ — ４５５１（２０１３）１２ — １５３６ — ０４
Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｓｉｘ — ｐｈａｓｅｄｏｕｂｌｅＹ３０。一ｄｅｌｅｆｃｔｅｄａｐｐｌｉｅｄｉｎｗｉｎｄ
（ＸｉａｎｇｔａｎＥｌｅｃｔｒｉｃＭａｎｕｆａｃｔｕｉｒｎｇＣｏｍｐａｎｙ），Ｘｉａｎｇｔａｎ４１１１０２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｉｍｉｎｇａｔｆｕｒｔｈｅｒｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅｈａｒｍｏｎｉｃｃｏｎｔｅｎｔｏｆｔｈｅＰＭｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅ，ｒｅｄｕｃｉｎｇｔｈｅｌｏｓｓａｎｄｉｍｐｒｏｖｉｎｇｉｔｓｐｅｆｏｒｒｍａｎｃｅ，
ｓｉｘ — ｐｈａｓｅｄｏｕｂｌｅＹ３０。一ｄｅｌｆｅｃｔｅｄｗｉｎｄｉｎｇｏｆｍｕｈｉｐｈａｓｅｗｉｎｄｉｎｇｔｈｅｏｒｙｗａｓｕｓｅｄｉｎｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．ＡｎｓｏｔｆＭａｘｗｅｌｌ２Ｄ
了空载运行和额定负载运行工况的瞬态有限元仿真分析，并针对负载时气隙磁密等进行了谐波的傅里叶分析。依据仿真分析中电
流、电压、磁场等结果数据，进行了二者性能的区别比较。研究结果表明，六相双Ｙ移３０。发电机相比普通三相６０。相带发电机而言，具有高次谐波含量低、电压范围大、电机损耗低、效率高等优势。关键词：六相双Ｙ移３Ｏ。绕组；风力发电机；谐波分析
ｔｒａｎｓｉｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎｗａｓｕｓｅｄｔｏｍｏｄｅｌｏｒｄｉｎａｒｙｔｈｒｅｅ— ｐｈａｓｅａｎｄｓｉｘ— ｐｈａｓｅｄｕｌａＹｓｈｉｔｆ３０。ｍｏｔｏｒ，ｗｈｉｃｈｗａｓｔｈｅｓａｍｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｂｕｔｏｎｌｙｃｈａｎｇｉｎｇｓｔａｔｏｒｗｉｎｄｉｎｇｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ．Ｓｉｍｕｌａｔｅｄｂｙｔｈｅｎｏ —ｌｏａｄａｎｄｒａｔｅｄｌｏａｄ，ａｎｄｔｈｅａｉｒｇａｐｌｕｆｘｄｅｎｓｉｔｙｈａｒｍｏｎｉｃｏｆＦｏｕｉｅｒｒ
ｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ，ｅｔｃ．．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｂｙｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｌｙａｓｉｓｄａｔａ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｏｒｄｉｎａｒｙｔｈｒｅｅ — ｐｈａｓｅｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ，ｓｉｘ — ｐｈａｓｅｄｏｕｂｌｅＹ３０。一ｄｅｌｆｅｃｔｅｄｇｅｎｅｒａｔｏｒｓｈａｖｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｓｕｃｈａｓｌｅｓｓｈｉｇｈｅｒｈａｒｍｏｎｉｃｃｏｎｔｅｎｔ，ｗｉｄｅｒｖｏｌｔａｇｅ
摘要：针对如何进一步降低永磁风力发电机的高次谐波含量，降低发电机铜耗和铁耗，以及有效地提高风力发电机性能的问题，在
风力发电机设计研发中应用了六相双Ｙ移３Ｏ。绕组的多相绕组电机理论技术。利用ＡｎｓｏｔｆＭａｘｗｅｌｌ２Ｄ瞬态仿真功能，对采用相同定转子结构的普通三相６０。相带发电机与六相双Ｙ移３０。绕组发电机，仅改变定子绕组的连接方式，分别进行了二维瞬态场建模。进行
第３０卷第ｌ２期２０１３年１２月
机
电
工
ห้องสมุดไป่ตู้
程
Ｖｏ１．３０Ｎｏ．１２
Ｄｅｃ．２０１３
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌ＆ＥｌｅｃｔｉｒｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｉｎｒｇ
ｔｕｒｂｉｎｅｂａｓｅｄｏｎＭａｘｗｅｌｌ
ＬＵＯＨｕａ — ｌｉ，ＬＩＭｉｎ— ｓｈｅｎｇ，ＤＩＮＧＬｉａｎｇ（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＯｆｆｓｈｏｒｅＷｉｎｄＰｏｗｅｒＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＤｅｔｅｃｔｉｏｎ
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ — ４５５１．２０１３．１２．０２１
基于Ｍａｘｗｅｌｌ的六相双Ｙ移３０。风力发电机的仿真分析术
罗华利，李民生，丁亮
（海上风力发电技术与检测国家重点实验室（湘潭电机股份有限公司），湖南湘潭４１１１０２）