Toepassing van zachte magnetische composietmaterialen in axiale magneetveld Permanente magneet Windturbine
De permanente magneet-synchrone generator met radiaal magnetisch veld die wordt gebruikt in het windenergiesysteem met lage snelheidsaandrijving is een vlakke grote schijf met een grote binnendiameter, een grote rotorafmeting en een traagheidsmoment. Dit is voordelig voor het onderdrukken van fluctuaties in de elektromotorische kracht veroorzaakt door windfluctuaties, maar stelt ook hogere eisen aan de motorbesturing. Bovendien zijn direct-drive permanente magneet synchrone generatoren in het algemeen van hogere kwaliteit en economischer dan conventionele generatoren. Om concurrerender te zijn in het bedrijf, is het noodzakelijk om de kosten, de vermogensdichtheid en het rendement van grote generators met een lage snelheid te optimaliseren.
Het is algemeen bekend dat als het aantal polen van de motor voldoende is en de verhouding van de axiale lengte tot de buitendiameter klein genoeg is, de axiale veldmotor een groter voordeel heeft in koppel en vermogensdichtheid dan de conventionele radiale veldmotor. De permanente magneetmotor met axiaal magnetisch veld heeft ook de voordelen van een klein traagheidsmoment en een goede warmtedissipatieconditie van de statorwikkeling, en kan ook een multi-luchtspleetstructuur zijn met meerdere stators en meerdere rotoren om het uitgangsvermogen te verbeteren. Daarom is de axiale synchrone permanentmagneetgenerator geschikt voor het toepassen van direct aangedreven windenergieconversie.
Het belangrijkste nadeel van axiale fluxmachines is gerelateerd aan de vervaardiging van de statorkern. De statorkern wordt gevormd door het wikkelen van een siliciumstaalplaatstrook en vervolgens het uitvoeren van groefbewerking of het wikkelen van een gegroefde siliciumstaalplaatstrook. Tijdens het verwerken van de groef wordt een kortsluitprobleem tussen de lamellen ondervonden en wanneer het lamineren van de laminering wordt uitgevoerd, is er een probleem dat de voorgeperforeerde groeven moeilijk uit te lijnen zijn. Een kern vervaardigd uit een geperst zacht magnetisch composiet (hierna aangeduid als sMc) materiaal verschaft een oplossing voor het bovenstaande probleem.
Onlangs hebben verbeteringen in de laagfrequentiekarakteristieken van sMc-materialen geleid tot wijdverspreide interesse in motorontwerptoepassingen. De unieke voordelen van SMC-materialen en poedermetallurgie-extrusieprocessen zijn dat hiermee complexe structuren eenvoudig kunnen worden gevormd, waardoor een aantal van de nadelen van conventionele gelaste lamellenkernproductie worden overwonnen. In een gelamineerde kernmotor van siliciumstaalplaat worden goede magnetische eigenschappen verkregen in een vlakke magnetische schakeling, die een tweedimensionaal magnetisch circuit produceert, wat de ontwerpmogelijkheden beperkt. IJzerdeeltjes geïsoleerd in het sMc-materiaal kunnen een isotrope magnetische eigenschap produceren. Daarom kan een driedimensionale magnetische schakeling worden verkregen bij het ontwerp van het magnetische poolsamenstel, dat een nieuwe ontwerpwerkwijze voor de motorontwerper verschaft. China Net
