2風(fēng)力發(fā)電機(jī)技術(shù)條件
    離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)大多為單機(jī)運(yùn)行，發(fā)電機(jī)輸出的三相交流電壓經(jīng)整流穩(wěn)壓后，向蓄電池充電以及給負(fù)載供電。參考《YF離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組用發(fā)電機(jī)技術(shù)條件》和實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合等情況，風(fēng)力發(fā)電機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)［1］。
        (1)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行環(huán)境惡劣，要求發(fā)電機(jī)的安全可靠性高，能防雨雪、防沙塵。
        (2)在發(fā)電機(jī)由風(fēng)輪直接驅(qū)動(dòng)的場(chǎng)合(省去了常用的增速齒輪箱)，要求發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速低(多小于600r/min)。
        (3)要求發(fā)電機(jī)的起始建壓轉(zhuǎn)速低，以最大限度地提高風(fēng)能利用系數(shù)(在《技術(shù)條件》中已明確規(guī)定，在65%的額定轉(zhuǎn)速下，發(fā)電機(jī)的空載電壓應(yīng)不低于額定電壓)。
        (4)發(fā)電機(jī)的起動(dòng)阻力矩盡量小，以使發(fā)電機(jī)在較低風(fēng)速下能良好地起動(dòng)，同樣提高風(fēng)能的利用程度。
    當(dāng)然，除此之外，風(fēng)力發(fā)電機(jī)還應(yīng)符合一般發(fā)電機(jī)的其它技術(shù)要求，在此不再贅述。
3低速永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)特點(diǎn)
    因?yàn)槿∠嗽鏊冽X輪箱，由風(fēng)輪直接驅(qū)動(dòng)，所以要求發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速低。對(duì)此，我們研制了一臺(tái)額定容量5kVA、額定轉(zhuǎn)速僅為150r/min的釹鐵硼永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其結(jié)果令人滿意。
3.1定子
    永磁發(fā)電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)與一般電機(jī)類(lèi)似，但因?yàn)樵擃?lèi)發(fā)電機(jī)的電負(fù)荷較大，使得發(fā)電機(jī)的銅耗較大，因此應(yīng)在保證齒、軛磁通密度及機(jī)械強(qiáng)度的前提下，盡量加大槽面積，增加繞組線徑，減小銅耗，提高效率。
    為減少試制時(shí)的成本，發(fā)電機(jī)的定子沖片選用現(xiàn)成的Y系列定子沖片，以節(jié)省開(kāi)模和制造費(fèi)用。
    定子繞組的分布影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)的起動(dòng)阻力矩的大小。起動(dòng)阻力矩是永磁式風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)中的一個(gè)至關(guān)重要的參數(shù)。起動(dòng)阻力矩小，發(fā)電機(jī)在低速風(fēng)時(shí)便能發(fā)電，風(fēng)能利用程度高；反之，風(fēng)能利用程度低。起動(dòng)阻力矩是由于永磁電機(jī)中齒槽效應(yīng)的影響，使得發(fā)電機(jī)在起動(dòng)時(shí)引起的磁阻力矩。從電機(jī)理論上講，降低齒槽效應(yīng)所引起的阻力矩的方法，主要是采用定子斜槽、轉(zhuǎn)子斜極以及定子分?jǐn)?shù)槽繞組。根據(jù)文獻(xiàn)［2］及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，采用分?jǐn)?shù)槽繞組是降低阻轉(zhuǎn)矩最有效的辦法，而且在分?jǐn)?shù)槽繞組中，每極槽數(shù)(非每極每相槽數(shù))

式中Q——定子槽數(shù)
?  p——發(fā)電機(jī)的極對(duì)數(shù)
?  A——整數(shù)
?  C/D——不可約分的分?jǐn)?shù)
    理論和實(shí)踐證明：D越大，發(fā)電機(jī)的起動(dòng)阻力矩越小，但D的大小也影響著發(fā)電機(jī)的其它電氣性能，不宜過(guò)大。
    綜合以上分析，我們?cè)谠O(shè)計(jì)5kW、150r/min的發(fā)電機(jī)時(shí)，定子結(jié)構(gòu)的具體參數(shù)如表1所示。