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2风力发电机技术条件
离网型风力发电机大多为单机运行，发电机输出的三相交流电压经整流稳压后，向蓄电池充电以及给负载供电。参考《YF离网型风力发电机组用发电机技术条件》和实际应用场合等情况，风力发电机在设计时应注意以下几点［1］。
(1)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。
(2)在发电机由风轮直接驱动的场合(省去了常用的增速齿轮箱)，要求发电机的额定转速低(多小于600r/min)。
(3)要求发电机的起始建压转速低，以最大限度地提高风能利用系数(在《技术条件》中已明确规定，在65%的额定转速下，发电机的空载电压应不低于额定电压)。
(4)发电机的起动阻力矩尽量小，以使发电机在较低风速下能良好地起动，同样提高风能的利用程度。
当然，除此之外，风力发电机还应符合一般发电机的其它技术要求，在此不再赘述。
3低速永磁风力发电机设计特点
因为取消了增速齿轮箱，由风轮直接驱动，所以要求发电机的额定转速低。对此，我们研制了一台额定容量5kVA、额定转速仅为150r/min的钕铁硼永磁风力发电机，其结果令人满意。
3.1定子
永磁发电机的定子结构与一般电机类似，但因为该类发电机的电负荷较大，使得发电机的铜耗较大，因此应在保证齿、轭磁通密度及机械强度的前提下，尽量加大槽面积，增加绕组线径，减小铜耗，提高效率。
为减少试制时的成本，发电机的定子冲片选用现成的Y系列定子冲片，以节省开模和制造费用。
定子绕组的分布影响风力发电机的起动阻力矩的大小。起动阻力矩是永磁式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。从电机理论上讲，降低齿槽效应所引起的阻力矩的方法，主要是采用定子斜槽、转子斜极以及定子分数槽绕组。根据文献［2］及实践经验，采用分数槽绕组是降低阻转矩最有效的办法，而且在分数槽绕组中，每极槽数(非每极每相槽数)
式中Q——定子槽数
? p——发电机的极对数
? A——整数
? C/D——不可约分的分数
理论和实践证明：D越大，发电机的起动阻力矩越小，但D的大小也影响着发电机的其它电气性能，不宜过大。
综合以上分析，我们在设计5kW、150r/min的发电机时，定子结构的具体参数如表1所示。
