永磁直驅(qū)風力發(fā)電機不平衡磁拉力及振動分析.pdf

1、永磁直驅(qū)式發(fā)電機是一種由風力直接驅(qū)動發(fā)電機，這種發(fā)電機采用多極電機與葉輪直接連接進行驅(qū)動的方式，免去齒輪箱這一傳統(tǒng)部件。由于齒輪箱是目前在兆瓦級風力發(fā)電機中屬易過載和過早損壞率較高的部件，因此，沒有齒輪箱的直驅(qū)式風力發(fā)動機，具備低風速時高效率、低噪音、高壽命、減小機組體積、降低運行維護成本等諸多優(yōu)點。
　　本文主要是研究發(fā)電機在偏心下的非線性磁拉力的計算，求出偏心不平衡磁拉力對發(fā)電機轉(zhuǎn)子和發(fā)電機定子．轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學特性影響;并且

2、在非線性系統(tǒng)中，齒槽頻率可能引起的不同共振情況。
　　首先介紹了永磁同步發(fā)電機的基本原理，主要包括永磁同步發(fā)電機的結構特征。根據(jù)發(fā)電機的結構特點，對靜態(tài)氣隙不均勻和動態(tài)氣隙不均勻引起的不平衡磁拉力特點進行分析。建立在振動偏心和質(zhì)量偏心狀態(tài)下，通過求解氣隙磁導、基波磁動勢和氣隙磁通密度，運用Maxwell應力法對發(fā)電機轉(zhuǎn)子表面進行積分，最終得出不平衡磁拉力在水平和豎直方向上的非線性表達式，并為下面的動力學模型的建立和求解提供有力支持

3、。
　　其次根據(jù)不平衡磁拉力的計算結果，應用振動力學的理論，將發(fā)電機轉(zhuǎn)子振動分解為水平和豎直兩個方向，建立出發(fā)電機轉(zhuǎn)子動力學模型，并列出動力學方程。對發(fā)電機轉(zhuǎn)子模型在有無阻尼和不平衡磁拉力非線性三次方項的三種不同情況的固有頻率進行計算分析，得出不平衡磁拉力轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的固有頻率的影響;同時也得到了在非線性振動下振幅與固有頻率的關系。再對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進行強迫響應分析后，研究非線性項對幅頻曲線的影響。再次，將不平衡磁拉力考慮為非線性彈性力，把