2MW风机变桨用高性能永磁同步伺服电动机设计与分析

摘要

针对2MW风机电动变桨控制系统工作环境和性能要求,首先对变桨永磁伺服电机的转子磁路结构进行了选择,分析了在磁场定向控制条件下的运行特性;然后采用场路结合的方法对变桨伺服电机进行优化设计,确定了电机的主要尺寸、气隙长度以及永磁体尺寸等.在此基础上,利用maxwell软件强大的参数优化功能,对电机的极弧系数进行了参数寻优,综合优化了齿槽转矩和反电动势波形,为了进一步提高变桨精度,减少转矩波动,采用了不均匀气隙磁场结构,改善了电机性能;最后在Ansoft与Simplorer软件环境下搭建了系统的联合仿真模型,对其性能进行分析,验证了设计模型和优化设计方法的正确性.