大型永磁风力发电机整体充磁系统设计及应用

在传统的大型永磁电机磁极制造过程中,采用的“先充磁后组装”预充磁技术存在生产效率低、安全风险大等问题。为此,该文提出一种大型永磁风力发电机整体充磁技术,将传统的“先充磁后组装”改为“先组装后充磁”,有效地提高了装配精度、生产效率和安全性。首先通过研究N46SH钕铁硼永磁材料在多角度外磁场中的磁化及退磁行为,获得其在不同磁场方向下的饱和磁化判据;然后针对MW级直驱和半直驱风力发电机结构,提出其整体充磁系统中充磁线圈的设计方法,重点阐述充磁线圈的电-磁-热-力分析;最后以在2.5 MW直驱和20 MW半直驱风力发电机的整体充磁应用为例,研制了充磁线圈及其冷却系统、充磁电源、旋转推进系统和测量控制系统,成功应用于湘电和中车等企业的MW级系列永磁风力发电机的制造与维护,该文设计方法的可靠性得到有效验证。