双定子混合励磁同步发电机设计：电磁分析与风力发电应用

本文档深入探讨了"双定子混合励磁同步发电机电磁设计分析及实验研究"这一主题，针对风力发电中永磁同步电机由于转速随机性强导致端电压不稳定的问题，提出了创新性的解决方案。作者刘细平、郑爱华和王晨来自江西理工大学电气工程与自动化学院，他们设计了一种特殊的双定子混合励磁同步发电机（DSHESG），旨在解决传统电机在变速发电环境中的电压稳定性问题。 设计的核心在于电磁设计方法，通过三维有限元法（3D finite element method）对励磁电流变化时的电机空载磁场分布进行了详尽的分析。这种方法不仅能够计算出绕组的磁链、感应电动势以及电感等关键参数，还为电机性能优化提供了科学依据。通过这种方式，他们能够精确地预测电机在不同工作条件下的行为，确保其高效运行。 实验部分，他们制造并测试了一台8极27槽的样机，着重考察了内外定子相电动势波形和空载特性。实际测试的结果强有力地验证了理论设计的准确性，证明了这种新型双定子发电机结构的合理性及其在提升电机功率密度方面的优势。通过调整励磁电流，可以有效地稳定电机端电压，使其在风力发电等需要频繁变速的场景下表现出优异的性能。 关键词包括“双定子”、“混合励磁”、“电磁设计”、“同步发电机”和“风力发电”，这些关键词揭示了论文的核心技术路径和应用领域。文章被归类为工程技术论文，发表在《电机与控制学报》上，其文献标志码为A，表明该研究具有较高的学术价值和实用性。 这篇论文不仅提供了双定子混合励磁同步发电机的设计理念和电磁设计方法，而且还通过实验证明了其在风力发电等领域的潜在应用前景，对于推动电力系统中永磁同步电机技术的发展具有重要意义。