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随着能源危机与环境问题的日益突出,风能因资源丰富、绿色环保等特点日益受到人们的重视。风力发电作为风能领域的主要应用,在近几十年里取得了迅猛的发展,而永磁风力发电机是风力电机的主要发展方向之一。由于永磁电机磁场的建立不需要外部励磁,因而电机的结构简单、体积较小、可靠性及效率明显提高。特别是稀土永磁材料的出现,尤其是价格的不断下降,给永磁电机提供了广泛的发展前景。本文结合三维建模软件Solidworks和有限元分析软件ANSYS对2.5MW永磁风力发电机主要部件进行有限元分析,在保证机组安全运行的前提下,为永磁风力发电机组的大型化提供了有力的支撑,对机组发电效率的提高具有积极的意义。本文将永磁风力发电机的结构分为两大部分进行研究,首先研究电机的旋转部分。根据图纸,运用ANSYS的APDL命令流建立转轴实体模型。为避免转轴因刚强度不足发生转子与定子的碰摩现象,需对转轴进行挠度分析。分析结果显示,转轴挠度满足要求。其次,运用Blocks Lanczos法分析了转轴的模态,得出该电机转子的一阶临界转速高于工作转速,且工作转速避开了定子共振频率及转子一阶临界转速,不会发生共振。根据冲片结构的对称型,运用Solidworks软件建立冲片有限元模型,分析冲片槽不装磁钢及装磁钢两种形式下冲片刚强度状况,结果发现,冲片槽装磁钢时,圆角处应力集中较大,冲片强度不满足要求。最后,对发电机的定子部分进行机械计算。为降低永磁电机的振动和噪声,避免机组发生共振现象,分析机座不带端盖的模态。由于机座与端盖通过螺栓连接,对机座起到约束的作用,从而影响了机座的振动特性,又分析了机座带端盖的模态,两者结果表明:端盖可以改善机座的振动特性。鉴于机座在吊装、运行时受到多种载荷的作用,分析电机在整机平放、四角同时起吊、对角起吊及运行时机座的应力与形变,分析结果表明其结构达到设计要求,四角同时起吊有利于电机吊装。与传统方法相比,有限元分析方法计算简便、效率高,且利用此方法可以预测结构受力危险区域及是否会发生共振现象,可以提前做好预防处理。为机组安全运行和大型化提供了指导性建议,有利于同类型电机的研发。