Application de matériau SMC dans une éolienne synchrone à aimant permanent à entraînement direct
Bien que le matériau SMC ait une perméabilité magnétique relative inférieure à celle de la tôle d'acier au silicium, le noyau présente une perte par hystérésis importante. Cependant, en raison des caractéristiques de l’éolienne à aimant permanent à entraînement direct elle-même, la perméabilité magnétique relative du matériau SMc peut être améliorée.
(1) Dans le système de conversion de l’énergie éolienne à entraînement direct, la vitesse de marche du générateur est faible, de sorte que le SM (perte importante du matériau peut être compensé. À différentes puissances nominales et vitesses de vent nominales, la fréquence de fonctionnement de le générateur est généralement compris entre 30 et 80 Hz. La perte de noyau à cette fréquence de fonctionnement n'est pas la principale source de perte totale de l'éolienne à aimant permanent à entraînement direct, ces pertes ne représentant qu'une petite partie de la perte totale. la perte de cuivre dans le stator est encore plus faible, ce qui permet d’attribuer une forte perte de cœur aux matériaux sMc lors de la conception d’éoliennes à aimants permanents.
(2) Dans la conception d’une éolienne à aimants permanents, l’aimant permanent étant monté à la surface du rotor, l’entrefer effectif est grand et la résistance magnétique du circuit magnétique lui-même est importante, de sorte que la conception n’est pas sensible. à la faible perméabilité magnétique du matériau sMc. Compenser la perméabilité relative inférieure des matériaux SMC.
(3) Dans la conception du moteur, l'épaisseur minimale requise de la culasse de stator est inversement proportionnelle au nombre de pôles. Par conséquent, dans une éolienne à aimant permanent à entraînement direct, l'épaisseur requise de la culasse est généralement plus courte et le circuit magnétique plus court. Surtout dans un moteur à champ magnétique axial, le flux magnétique passe axialement à travers un stator ou rotor sans centre situé au centre, et est renvoyé à travers la culasse de stator externe ou externe pour éliminer complètement la culasse du stator ou du rotor intermédiaire, ce qui permet également la protection magnétique. circuit à avoir Permet de compenser le manque de SMC: la perméabilité magnétique relative du matériau.
Basé sur le SMC, un générateur de vent à aimant permanent à champ magnétique axial (désigné ci-après par AFPM) avec deux rotors extérieurs et un stator intérieur est conçu. Les données nominales sont: 1,75 kW, 210 V, 28 pôles. L'éolienne à aimant permanent axiale basée sur SMC a été comparée à l'éolienne AFPM à l'aide d'un noyau de stator en tôle d'acier au silicium utilisant la méthode des éléments finis, comme illustré à la Fig. 4. On peut constater que la perméabilité magnétique relative du SMC est faible, la différence de densité magnétique de l'entrefer entre les deux noyaux différents n'est pas très grande.
V. Conclusion
La faible vitesse de fonctionnement, le nombre élevé de pôles et les aimants permanents montés à la surface du rotor sont bénéfiques pour l'application de matériaux SMC dans la conception d'éoliennes à aimants permanents. De plus, dans la structure à stator unique à double rotor, le flux magnétique pénètre dans le stator par un rotor passant par l’entrefer puis par l’autre par l’entrefer. La culasse du stator intermédiaire peut être éliminée et le circuit magnétique peut être davantage raccourci pour compenser la perméabilité magnétique SMC. Le manque de faible taux. Bien que la perméabilité magnétique du matériau SMC soit faible et que la perte de noyau soit importante, de nombreux autres avantages de l’utilisation du SMC au lieu du noyau en acier au silicium peuvent complètement compenser ce déficit.
Le pressage des composants principaux du SMC est la clé du processus et le traitement des composants du SMC dégrade les performances. Des recherches supplémentaires sont donc nécessaires.
