Ứng dụng vật liệu SMC trong tuabin gió đồng bộ nam châm trực tiếp
Mặc dù vật liệu SMC có độ thấm từ tương đối thấp hơn so với tấm thép silicon, nhưng lõi có độ trễ trễ lớn. Tuy nhiên, do các đặc tính của tuabin gió nam châm vĩnh cửu truyền động trực tiếp, tính thấm từ tương đối của vật liệu SMc có thể được cải thiện.
(1) Trong hệ thống chuyển đổi năng lượng gió truyền động trực tiếp, tốc độ chạy của máy phát thấp, do đó SM (tổn thất lõi cao của vật liệu có thể được bù lại. Ở các công suất định mức và tốc độ gió định mức, tần số hoạt động của máy phát thường là 30 đến 80 Hz. Mất mát lõi ở tần số hoạt động này không phải là nguồn chính của tổng tổn thất của tuabin gió nam châm vĩnh cửu truyền động trực tiếp. Những tổn thất này chỉ là một phần nhỏ trong tổng tổn thất. tổn thất đồng stator, thậm chí còn ít hơn. Do đó, tổn thất lõi cao của vật liệu sMc được cho phép trong thiết kế tuabin gió nam châm vĩnh cửu.
(2) Trong thiết kế tuabin gió nam châm vĩnh cửu, do nam châm vĩnh cửu được gắn trên bề mặt của rôto, khe hở không khí hiệu dụng lớn và điện trở từ của mạch từ lớn, do đó thiết kế không nhạy đến tính thấm từ thấp của vật liệu sMc. Làm cho độ thấm tương đối thấp hơn của vật liệu SMC.
(3) Trong thiết kế động cơ, độ dày ách stator yêu cầu tối thiểu tỷ lệ nghịch với số cực. Do đó, trong một tuabin gió nam châm vĩnh cửu truyền động trực tiếp, độ dày ách cần thiết thường ngắn hơn và mạch từ ngắn hơn. Đặc biệt là trong một động cơ từ trường hướng trục, từ thông được truyền dọc qua một stato hoặc rôto không có vị trí trung tâm, và được đưa trở lại qua ách stator bên ngoài hoặc bên ngoài để loại bỏ hoàn toàn ách của stator trung gian hoặc rôto, cũng cho phép từ mạch có Trợ giúp để bù cho sự thiếu hụt của SMC: tính thấm từ tương đối của vật liệu.
Dựa trên SMC, một từ trường hướng trục (sau đây gọi là AFPM) máy phát điện gió nam châm vĩnh cửu với hai cánh quạt bên ngoài và một stator bên trong được thiết kế. Dữ liệu đánh giá là: 1.75kw, 210V, 28 cực. Tua bin gió nam châm vĩnh cửu hướng trục dựa trên SMC được so sánh với tuabin gió AFPM sử dụng lõi stator bằng thép tấm silicon bằng phương pháp phần tử hữu hạn, như trong Hình 4. Có thể thấy rằng mặc dù tính thấm từ tương đối của SMC là thấp, chênh lệch mật độ từ trường giữa hai lõi khác nhau không lớn lắm.
V. Kết luận
Tốc độ hoạt động thấp, số cực cao và nam châm vĩnh cửu gắn trên bề mặt cánh quạt có lợi cho việc ứng dụng vật liệu SMC trong thiết kế tuabin gió nam châm vĩnh cửu. Hơn nữa, trong cấu trúc stato đơn rôto kép, từ thông đi vào stato từ một rôto qua khe hở không khí và sau đó đi vào khe kia qua khe hở không khí. Ách của stato trung gian có thể được loại bỏ, và mạch từ có thể được rút ngắn hơn nữa để bù cho tính thấm từ tính của SMC. Việc thiếu tỷ lệ thấp. Mặc dù tính thấm từ của vật liệu SMC thấp và tổn thất lõi lớn, nhưng nhiều ưu điểm khác của việc sử dụng SMC thay vì lõi thép silicon có thể bù đắp hoàn toàn cho sự thiếu hụt này.
Việc nhấn các thành phần cốt lõi của SMC là chìa khóa và việc xử lý các thành phần của SMC sẽ làm giảm hiệu suất, vì vậy cần nghiên cứu thêm.
