دانلود ترجمه مقاله انتخاب ترکیب تعداد قطب – اسلات برای ژنراتور مغناطیس دائمی درایو مستقیم

1. مقدمه 2. ویژگی های طراحی ژنراتور بادی PM درایو مستقیم 3. اثر ترکیب تعداد قطب-شیار روی گشتاور مکانی در حالت بی باری 4. اثر ترکیب تعداد قطب-شیار روی عملکرد در حالت بارداری 5. اثرضریب کمانش قطب روی عملکردها 6. نتیجه گیری

توربین بادی با استفاده از مکانیزم variable pitch (در واقع جسمی است که بصورت لولایی به ملخ توربین بادی وصل می شود) بطور مستقیم روتور ژنراتور PM را درایو می کند بدون اینکه از جعبه دنده افزایش سرعت استفاده کند. به علت آنکه دامنه و فرکانس ولتاژ خروجی ژنراتور PM با سرعت ماشین تغییر می کنند، توان خروجی دارای فرکانس متغیر و ولتاژ متغیر خواهد بود و باید از طریق مبدل AC/DC/AC تبدیل شود به توانی که دارای فرکانس ثابت و ولتاژ ثابت است. در سیستم های تولید برق بادی بزرگ، از آنجائی که قطر توربین بادی زیاد است سرعت چرخشی توربین بادی بسیار پایین است. بعنوان مثال، برای یک ژنراتور بادی درایو مستقیم با توان نامی 5/1 مگاوات، سرعت نامی تنها در حدود 20-18 rpm است. ژنراتور به علت سرعت پایین دارای اندازه بزرگی است. به منظور افزایش ولتاژ القایی در سیم پیچ های استاتور، ژنراتور دارای قطر بزرگی است. قطر خارجی استاتور برای یک ژنراتور بادی درایو مستقیم 5/1 مگاوات ممکن است فراتر از 4 متر شود. فرکانس ولتاژ خروجی ژنراتور متناسب است با حاصل ضرب جفت قطب و سرعت روتور. به نظر می رسد که انتخاب تعداد قطب قابل انعطاف است چون کنترلِ سرعت متغیر و فرکانس ثابت با استفاده از مبدل AC/DC/AC محقق می شود و نه با ژنراتور. با این حال، فرکانس ولتاژ ژنراتور نمی تواند خیلی کم باشد. به منظور داشتن یک فرکانس منطقی، برای یک ژنراتور بادی درایو مستقیم سرعت پایین نیاز به تعداد زیادی قطب خواهد بود. تعداد قطب و شیار استاتور تاثیر مهمی روی ویژگی های الکترومغناطیسی ژنراتور بادی PM درایو مستقیم دارد، بخصوص روی گشتاور دندانه ای که یکی از تکنیک های کلیدی در طراحی ژنراتور PM است.

The wind turbine with variable pitch drives directly the rotor of PM generator without using the speedup gearbox. Because the amplitude and frequency of the output voltage of the PM generator vary with the machine speed, the output power with variable frequency and variable voltage should be converted into constant frequency and constant voltage power through the AC/DC/ AC converter. The rotating speed of wind turbine is very low for large wind power generation systems due to the large diameter of the wind turbine. For example, the rated speed is only about 18-20 rpm for a direct-driven wind generator with rated power of 1.5MW. The generator has large size due to low speed. In order to increase the induced voltage in the stator windings, the generator has large diameter. The outer diameter of the stator for a 1.5 MW direct-driven wind generator may exceed 4m. The frequency of output voltage of the generator is proportional to the product of pole pair and rotor speed. It seems that the choice of pole number can be flexible since the variable speed constant frequency control is realized by the AC/DC/AC power converter not by the generator. However, the voltage frequency of generator cannot be too low. In order to get the reasonable frequency, a large number of poles will be needed for the low speed direct-driven wind generator. The numbers of pole and stator slot have important effect on the electromagnetic properties of the direct-driven wind PM generator, especially on the cogging tongue, which is one of the key techniques for the PM generator design.