点击图片查看大图随着经济的发展,“低碳”成为全球目标,旋振筛设备作为筛分行业的主要设备，其利用在全球范围内得到越来越多的重视,特别是小型风力发电,以其结构简单、安装灵活、使用方便的特点成为新的热点。本文首先介绍了风力发电特别是小型垂直轴风力发电的发展现状,指出了其广阔的发展前景。从小型风力发电要求和盘式电机的结构出发,本文选取双外转子单定子无铁芯盘式电机作为小型垂直轴风力发电系统的发电机,从而达到简化结构、提高效率的目的。然后,本文介绍了旋振筛设备盘式电机的基本电磁关系,并在此基础上对电机进行了初步设计。
旋振筛设备的盘式电机为轴向磁场电机,设计过程不能像普通柱式电机那样进行二维的简化,本文借助有限元分析软件Maxwell3D,采用单变量分析的方法对电机的各个参数进行了进一步的优化,最终完成了300W电机的设计。为验证电机设计是否合格,本文进行了Maxwell3D仿真验证。Maxwell3D对电机进行的静态分析和瞬态分析表明电机反电势正弦趋势良好,电机效率较高。盘式电机的定子盘制作、转子盘的永磁体定位等等都较困难,本文制作了一套适于盘式电机制作的模具,总结旋振筛设备的工艺流程,在此基础之上最终完成了样机的制作。
最后本文进行了旋振筛设备电机的性能测试和现场风力发电实验,性能测试结果表明电机达到了预期设计目标,风力发电实验表明电机很好的满足了小型垂直轴风力发电系统的要求,从而证明本文的设计方法能对其他盘式电机的设计提供一定的借鉴作用。盘式电机的结构是多种多样的,本文只是研究了双外转子单定子无槽式盘式电机的设计,并未考虑有槽结构,因此其应用具有局限性。此外本文中旋振筛设备电机的制作方法还较粗糙,若进行产业化生产,其加工工艺还应做进一步的改进。
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