2010.7，4卷，第7号（串行32号）能源与动力工程学报英文刊名，1934-8975，美国InfluenceofDesignParametersoncoggingTorqueinDirectlyDrivenPermanentMagnetSynchronousWindGenerators影响设计参数对齿槽扭矩直驱永磁同步风力发电机Q.L.Deng1，S.DHuang和F.Xiao21.电气与信息工程学院，湖南大学，长沙x10082，中国2.电子与信息工程系，湖南工程学院，Xiangtan411101，中国收到：2010年2月28/接受：2010年4月14日/出版：2010年7月31日摘要：为了降低齿槽转矩。本文研究的影响，一些参数对齿槽转矩由直驱永磁同步风力发电机。基于剩余磁通密度，其齿槽转矩的计算采用有限元方法。结果表明，许多参数影响齿槽转矩和槽极数组合有重大影响齿槽转矩。一个简单的因素，介绍了显示效果该槽极数组合。一些实践经验降低齿槽转矩应用于2兆瓦的三阶段永磁同步发电机在额定转速37.5转风能转换。仿真和实验结果验证效果的方法。关键词：齿槽转矩，永磁，同步发电机，电机设计简介在传统的风力发电系统中的风力机必须连接到发电机的变速箱。变速箱的存在将遭受机械故障和噪声。在风能转换系统中为了避免定期维护和补充损失的变速箱，低速直驱永磁同步发电机使用[1,2]。不幸的是，由于磁场结构的空间周期，在某些情况下齿槽转矩可能会出现。齿槽转矩可导致机械共振，振动，噪声，和损坏传动部件[3]。在风力发电系统中可以通过提高接入风力发电机的速度，从而降低系统的效率。考虑到获得动力取决于第三个风力涡轮速度，也就是齿槽转矩，还应该适当的设计成1.5%-2.5%的额定转矩[4]。永磁电机的电磁性能是高度依赖于每极槽数的数量和相位，磁体的形状，定子槽和槽开放和倾斜角度，以及设计特点等辅助齿和槽[5]。在本文中降低齿槽转矩的一些实践经验将主要是基于2兆瓦的三相永磁同步能量转换的风力发电机。影响的槽极数组合对齿槽转矩的影响，及其与其他各种设计参数以及设计特点等辅助齿和槽的考虑。2.转矩的理论依据和齿槽转矩分析表面式永磁同步发电机的几何形状的是本文讨论的重点。众所周知，齿槽转矩的产生是通过互动重组和有槽电枢相互的结果之间产生的。这是由于能量的变化在一个没有电流机器里的绕组里。由于能量的变化在空气和互动重组和相比是微不足道的，静磁能量可以给出如下：因此，齿槽转矩可以表示为[9]：其中，B(θ,α),G(θ),V，,α，和是气隙磁通密度，相对于气隙磁导函数，与气隙的渗透和转子的旋转角度有关，永磁同步和定子半径与许多有效长度有关。在这里，永磁同步的通透性是被认为和空气一样的。由于永久机的互动重组和插槽均匀，Bα和G(θ)能近似的使用傅里叶系数：其中，，和分别为插槽的数量，互动重组和相应的傅里叶系数。用均衡器。（3）和（4）式（2），利用没有正交性的功能，齿槽扭矩可以有下面的形式表达：是槽极数和齿极数和之间的最小公倍数，对应着相应的傅里叶系数，齿槽转矩可以减少控制,,和基本周期。因此，各种设计技术进行了重点控制和谐波成分的气隙磁导函数的平方和磁通密度函数。3.槽数和极数组合的选择从式（5）可以发现，齿槽转矩的频率与最小公倍有关。图1-3表明齿槽扭矩波形对应不同极数和槽数结合在两个齿之间。对于一个风机有一个整数槽数的2倍极交替的齿槽扭矩和经验2周期性转动时通过齿两个齿。例如，一风u机180槽和90极的齿槽扭矩，扭矩（见图1）是非常大的，但采用分数槽数可以减少齿槽扭矩。当极数改为96或160的齿槽扭矩时，可以降低扭矩。价值的减少取决于的大小。例如，当磁铁极弧系数极间距”α=0.8和其他配置参数的比率是一样的扭矩时，扭矩在2=90是足够高达4323218，占80%以上的额定转矩。齿槽扭矩2p=120是179970，占24%以上的额定转矩。而齿槽扭矩在2p=96是179.2478，只占不到0.1%的额定转矩。当“α=0.75，=90的齿槽转矩时也高达414693。齿槽扭矩2p=120是132273的，而齿槽扭矩在2p=96时只有63.458。我们可以发现，较大数量的周期齿槽扭矩，较小的规模的齿槽扭矩。一些数目在一个牙齿的最小整数使是一个整数。它可以表示为：我们可以发现，GCD(，)是较大的周期齿槽扭矩，其中，槽数的最大公约数是极数最大公约数。在一个牙齿的最小整数使成为整数。它可以表示为：这样可以选择合适的组合之间的极数和槽数有效的降低齿槽转矩。一般而言，较大的最小公倍数，和较小的槽数、极数，可以小幅度减小齿槽转矩。以帮助选择、，引入表示影响槽极数组合，适合齿槽转矩有关，在那里：较大的因子与齿槽扭矩之