中小型永磁发电机技术与发展探讨

　　（7）优化外形结构设计 （轻型高强度、空气阻力最小化）
　　（8）提高绝缘及防护等级 （IP 56）
　　（9）延长使用寿命（20 年以上）
　　 （10）降低功能成本只有在这些方面的不断思考，不断提高，并提出经济的解决方案，才能够推动永磁发电机的发展。
　　2. 包头天隆公司在直驱永磁发电机上的实践经验
　　（1）低速永磁发电机由于电负荷较大、铜耗大, 因此定子片的设计在保证齿、轭磁通密度及定子片机械强度的前提下,应尽量设计成较大的槽面积, 以增加绕组线径, 减小铜耗, 提高效率。
　　（2）为了提高低速永磁发电机的效率及过载能力，定子绕组电负荷的设计在考虑发电机经济性的前提下，尽可能选用较低的线电流密度，较大的线径，较少的匝数。
　　（3）起动阻力矩是低速永磁风力发电机设计中的一个至关重要的参数。起动阻力矩小, 发电机在低速风时便能发电,风能利用程度高; 反之, 风能利用程度低。
　　起动阻力矩是由于永磁发电机中齿槽效应的影响, 使得发电机在起动时引起的磁阻力矩。为了降低齿槽效应所引起的阻力矩，我公司采用多极分数槽设计原理、优化的极槽配置，缩短了磁路及定子绕组节距。例如33 槽8 极、72 槽32 极。
　　（4）转子磁钢选用40SH、42SH、40UH 高性能钕铁硼永磁材料。转子磁钢固定采用镶嵌式、强力胶粘接、环氧树脂封装工艺，提高了磁钢的稳定性、耐腐蚀性，使低速永磁发电机过载能力显著提高。
　　（5）对于多极低速永磁发电机而言，极弧系数的选择至关重要，直接影响发电机的输出特性。如果极弧系数选择太小，会导致磁场小，就有可能达不到所要求的力能输出特性，但不是说极弧系数选择的越大越好，因为极弧系数选择过大，漏磁大，所以视输出特性而定。
　　（6）因为发电机的频率与发电机的定子铁损成正比，频率越低，铁损越小，效率越高。所以为了提高低速永磁发电机的效率，发电机频率的选定应在满足转速及电控要求的前提下，尽可能选择较低的频率。
　　（7）为了降低建压转速，提高低速永磁发电机的输出特性，发电机的设计就要精确选择定子绕组线径，优化磁场气隙，减小负载电压降。为此，发电机绕组应当设计为在50% 额定转速下，发电机的空载电压大于等于额定电压，同时考虑选择合理的磁钢厚度。
　　（8）低速永磁发电机的噪声和脉动主要来源于电磁噪声和机械噪声，电磁噪声可通过适当加大发电机气隙（一般不超过设计气隙的40%）得到改善；机械噪声主要以轴承噪声为主，轴承噪声主要来源于轴承内圈与轴、外圈与轴承室的配合偏紧, 造成轴承工作游隙太小,所以在实际装配过程中应当依靠严格的检验和改进装配工艺，同时选择合适的轴承来降低轴承噪音。
　　（9）低速永磁发电机的运行环境恶劣, 要求发电机的安全可靠性高, 能防雨雪、防沙尘，因此应对发电机外部结构进行镀锌防腐处理，发电机端盖与机体之间做密封处理，从而提高永磁发电机整体防护等级，延长使用寿命。
　　3. 未来直驱永磁发电机的发展探讨