小型永磁风力发电机性能测试技术的研究

随着磁性材料磁性能的提高、耦合磁场更为紧凑的设计和现代工艺技术的不断提升，对小型永磁风力发电机的设计思路不断更新和优化。而一套较为完整、精准的测试系统则会对小型永磁风力发电机的性能做出科学合理的判定，依此可以指导进一步的优化设计。 本文主要对小型永磁风力发电机的性能测试技术进行研究。 结合国标对小型风力发电机试验的具体要求，对电动机直接驱动式测试技术进行研究。组建了专用测试系统，以FD-300型永磁风力发电机为研究对象，结合测试标准，对其进行性能实验研究，依据实验所得数据，拟合性能曲线，并用Matlab对不同工作转速下发电机空载电压曲线以及不同国标要求下的功率曲线和效率曲线进行拟合，同时得出了发电机空载电压与转速的一次和二次函数关系式以及功率、效率与转速的二次、三次函数关系式。而且提出了发电机起动阻力矩的测定和温升试验的方法。结合测试方法，依据测试结果，通过对发电机样机性能的评析，系统地阐述了电动机直接驱动式测试技术涵含的方法、步骤和内容。 组建了风筒式测试装置，提出了简便而且有效的风力驱动式测试技术。并通过对调速坏节的分析和研究，阐明了自动调速控制的原理和具体方法。 开发了基于LabVIEW的小型永磁风力发电机性能测试系统。通过系统硬件分析，参照国标(GB/T 19068.2—2003)对风力发电机性能测试的要求，给出了部分传感器、变送器及数据采集卡的选择原则和具体类型；结合GB/T10760.2-2003对小型风力发电机组试验方法的具体要求，合理设计了测试系统界面，并分别阐述了9个控制量实施方法和9个显示量的具体功能；分析了测试系统信号采样和实时显示后面板与采样数据保存后面板的原理；给出了数据分析和处理的具体方法。该测试系统可有效地对小型永磁风力发电机组进行全面测试和性能评析，同时也启发了对小型永磁风力发电机性能测试技术的深入研究。