外转子永磁同步发电机的设计与应用

1.外转子永磁同步风力发电机组

外转子永磁同步风力发电机的发电绕组在内定子上，绕组与普通三相交流发电机类似；转子在定子外侧，由多个永久磁铁与外磁轭构成，外转子与风轮轮毂安装成一体，一同旋转。图6-12是外转子永磁同步风力发电机组的结构示意图。

图6-12　外转子永磁同步风力发电机组的结构示意图

2.定子结构

外转子电机的特点是定子在靠轴中间不动（即内定子），转子在外围旋转。图6-13为内定子的结构，内定子铁芯由硅钢片叠成，与常见的外定子相反，其线圈槽是开在铁芯圆周的外侧。内定子铁芯通过定子的支撑体固定在底座上，在底座上有转子轴承孔用来安装外转子的转轴。

图6-13　外转子永磁同步风力发电机的内定子结构(www.xing528.com)

3.转子结构

外转子如同一个“桶”套在定子外侧，由导磁良好的铁质材料制成，在“桶”的内侧固定有永久磁铁做成的磁极，如图6-14（a）所示。这种结构的优点是磁极固定较容易，不会因为离心力而脱落。按多极发电机的原理，磁极的布置如图6-14（b）所示。

把外转子转轴安装在定子机座的轴承上，得到安装好的整机外观图如图6-15所示。

图6-14　外转子直驱式风力发电机的外转子结构及磁极的布置

图6-15　外转子永磁同步发电机整机外观图

在实际风力发电机制造中往往把外转子磁轭直接与风轮轮毂（包括轮毂外罩）制成一体，使结构更紧凑。