日立制作所開發出了2000kW級風力發電用永磁發電機的小型輕量化技術。此次開發出了“高冷卻轉子構造”,在發電機的轉子上預留了冷卻用通風槽,能夠高效冷卻轉子內配備的永久磁鐵。另外還開發了發電機設計技術,利用電磁場分析、應力分析及熱流體分析,優化了磁鐵配置和冷卻通風槽的尺寸,從而確保了電特性與機械強度之間的平衡。永磁發電機隨著輸出功率增大,轉子直徑也會增大,導致離心力增大。因此,需要確保電氣特性與機械強度平衡的設計。通過提高冷卻性能,能夠實現更高密度的封裝,從而實現了小型輕量化。
日立制作所采用該技術試制出了2000kW級的永磁發電機。與該公司的風力發電用繞線式感應發電機(2000kW級)相比,發電效率(97%以上)相同,但重量減輕了約30%。風力發電機現在主要采用繞線式感應發電機。
高冷卻轉子構造是在永久磁鐵N極與S極的磁極間設置冷卻用通風槽以增加冷卻風量的構造。由于能將冷卻風適當送入發電機內部,可高效冷卻轉子內配置的永久磁鐵。另外,通風槽可以減少用來增加永久磁鐵發熱(磁鐵損失)的磁力線,更加有利于實現發電機的小型輕量化和高效化。