2兆瓦永磁直驅風力發電機研制介紹

    結論：通過對2MW60極永磁同步發電機的磁路分析電性能分析，論證了該永磁發電機的性能如下：
    1）當發電機單獨負載2MW供電時，電機效率大于95% 。
    2)當發電機與電網連接時，可在滿載范圍內保證高的發電性能指標（電機效率大于95.5%）。
    3)6相突然短路時，永磁體不會退磁。
    5．主要解決的技術問題
    5.1多方案比較
    結論：在試制造設計階段，設計團隊對以上提出的方案，分別從電磁性能、定子結構和定子繞組、轉子結性電磁場分析以及仿真分析驗證等四個方面進行了論證，最終采用了方案八。該方案在體積上和AB。相當，并且考慮到  沒有此類電機的設計生產經驗，而且該方案電機的磁密、電密、熱負荷都留有較大裕度。
      5.2防磁鋼退磁
    5.2.1永磁電機退磁主要有以下幾種：
    1)大電流沖擊退磁：
    由于現在的控制器采用了矢量控制技術，電機在起動過程中以額定電流恒定力矩起動，沒有電流沖擊。由于電機最大電流發生在故障狀態下三相短路時的短路流，因此此，在設計時只要保證校算短路狀態下磁鋼工作點在磁性工作曲線拐點以上，就能保證電機在使用過程中不會因大電流沖擊而退磁。現在磁鋼在額定使用溫度下，拐點基本在0.2以下，只要設計合理完全能滿足電機要求。
  主要控制電機熱負荷保證電機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）化學退磁：
    以上二種退磁都是在特定條件下發生的，只要設計得關，保證材料性能，就能防止退磁發生，均與磁鋼壽命無。只“化學‘磁是逐步發生的，直接影響磁“的使用壽命。
    磁鋼的化學失效主要源于磁鋼中的稀有金屬和氫元素的化學反應，從而使磁鋼失效。在空氣中存在的氫氣以及在潮濕狀態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磁鋼的化學失效及其解決方法：
  要想解決磁鋼長期化學失效的問題，首要的是要做好磁鋼的防護。磁鋼在出廠前已經根據設計的防護要求,做好了防護層。在保證磁鋼防護層完好的情況，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，在大型永磁電機中，還無法實現轉子整體磁。普遍采用先充磁后裝配的工藝法。使用這種方法時，盡管采用工裝或專用設備，但由于磁鋼強大的電磁吸力，無法絕對保證磁鋼保護層不被劃傷。針對以上情況我們主要采用如下方法，解決磁鋼保護層在裝配中的劃傷問題。
    結合電機設計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下與磁鋼盒進行裝配，用環氧漆整體灌封后進行充磁。這樣既保證了磁鋼保護層不被劃傷，又進行了二次保護，進一步加強了磁鋼的固定。使得在下一步的磁極裝配中，磁鋼的保護層不與任何接觸面產生滑動摩擦，避免磁鋼保護層的劃傷。具體工藝過程見圖1和圖2: