离网式风力发电机电磁与传热特性计算分析

摘要

以一台40OW离网式风力发电机组永磁同步发电机为例,建立了发电机二维稳态电磁场物理模型,采用有限元方法计算了样机在不同转速时的输出电压特性.基于傅里叶导热和牛顿放热定律,利用数值与解析相结合的方法,计算了机壳表面传热系数,为风力发电机的表面传热系数计算提供了新思路.在传热学理论基础上,以电磁分析得到的损耗为热源,建立了电机的二维温度场物理模型.对样机在不同风速时的温度场进行计算与分析,得出在不同风速与负载情况下的电机温度分布.开展了电磁与热性能试验研究工作,将计算值与试验值进行对比分析,为离网型永磁同步风力发电机温度场的研究提供理论基础.