Påføring av komposittmaterialer i vindmølle med permanentmagnet på aksialt magnetfelt
Den radiale magnetfelt-permanentmagnet-synkronegeneratoren som benyttes i det lavhastige, direkte-drivne vindenergisystemet er en flat stor disk med en stor indre diameter, en stor rotorstørrelse og et treghetsmoment. Dette er en fordel for å undertrykke svingninger i elektromotorisk kraft forårsaket av vindusfluktuasjoner, men det stiller også høyere krav til motorstyring. I tillegg er direktdrevne permanentmagnet-synkrone generatorer generelt av høyere kvalitet og økonomisk enn konvensjonelle generatorer. For å være mer konkurransedyktig i virksomheten, er det nødvendig å optimalisere kostnadene, kraftdensiteten og effektiviteten til generatorer med lav hastighet med stor diameter.
Det er velkjent at hvis antall poler av motoren er tilstrekkelig og forholdet mellom aksiallengden og ytterdiameteren er liten nok, har den aksiale feltmotor en større fordel i dreiemoment og krafttetthet enn den konvensjonelle radiale feltmotor. Den permanente magnetmotor med aksialmagnetisk felt har også fordelene ved et lite treghetsmoment og god varmespredningsbetingelse for statorviklingen, og kan også være en flerlufts gapstruktur med flere statorer og flere rotorer for å forbedre utgangseffekten. Derfor er den aksiale permanentmagnet-synkronegeneratoren egnet for anvendelse av direkte-driv-vindenergi-konvertering.
Den største ulempen ved aksialfluxmaskiner er relatert til produksjonen av statorkjernen. Stator-kjernen er dannet ved å vikle en silisiumplaststrimmel og deretter utføre sporebehandling eller vikle en riflet silikonstålplater. Under behandlingen av sporet oppstår et kortslutningsproblem mellom lamellene, og når lamineringen av lamineringen utføres, er det et problem at de pre-perforerte sporene er vanskelige å justere. En kjerne laget av et presset mykt magnetisk kompositt (heretter kalt sMc), gir en løsning på det ovennevnte problem.
Nylig har forbedringer i lavfrekvensegenskapene til sMc-materialer ført til stor interesse for motordesign applikasjoner. De unike fordelene ved sMc-materialer og pulvermetallurgisk ekstruderingsprosesser er at det tillater at komplekse strukturer enkelt blir dannet, og overvinne noen av ulempene med konvensjonell sperret laminert statorkjernetilvirkning. I en silisium stålplaterlaminert kjernemotor oppnås gode magnetiske egenskaper i en plan magnetisk krets, noe som gir en todimensjonal magnetisk krets som begrenser designmulighetene. Jernpartikler isolert i sMc-materialet kan produsere en isotropisk magnetisk egenskap. Derfor kan en tredimensjonal magnetisk krets bli oppnådd i utformingen av magnetpolenheten, som gir en ny designmetode for motordesigneren.
