改进式Halbach磁体结构直线电机设计与分析

doi:1004-7018-46-2-23-26

微特电机 ›› 2018, Vol. 46 ›› Issue (2): 23-26.doi: 1004-7018-46-2-23-26

改进式Halbach磁体结构直线电机设计与分析

张静^1,²,刘旭明¹,施振川²

^1. 金陵科技学院,南京 211169
^2. 东南大学,南京 210096

收稿日期:2017-07-11 出版日期:2018-02-28 发布日期:2018-02-28
作者简介:张静(1980-),女,副教授,研究方向为海浪发电机系统及其控制。
基金资助:
中国博士后基金资助项目(2015M570396);江苏省自然科学基金资助项目(BK20150115);博士启动资金项目(jit-b-201418);金陵科技学院孵化项目(jit-fhxm-201702)

Design and Analysis of a Linear Generator with Improved Halbach PM Arrays

ZHANG Jing^1,²,LIU Xu-ming¹,SHI Zhen-chuan²

^1. Jinling Institute of Technology,Nanjing 211169,China
^2. Southeast University,Nanjing 210096,China

Received:2017-07-11 Online:2018-02-28 Published:2018-02-28

摘要/Abstract

摘要：

提出了一种应用于低速直驱式波浪发电装置的无齿槽永磁直线发电机。为提高电机的气隙磁通密度与电能输出效率,采用T型和爪型两种改进式的Halbach永磁阵列结构。当为该无齿槽电机的初级部分设置相同的铁轭和绕组参数时,电机的永磁体部分采用普通Halbach永磁阵列结构、T型永磁体结构、爪型永磁体结构,对电机电磁特性进行对比分析。采用三维瞬态有限元法对电机在空载运行时的特性进行分析与计算。最后,通过采用Halbach永磁阵列结构的筒型直线电机进行实验和分析,验证了该电机模型的正确性和电机分析方法的有效性。所有分析结果表明该电机结构及分析方法可以用于直驱式运动电机的设计与分析方面的研究。

关键词: 直线电机, Halbach磁体结构, 波浪发电, 有限元法

Abstract:

A permanent magnet (PM) slotless tubular linear generator was presented for low speed wave energy conversion. To improve air flux density and efficiency of the generator, two improved Halbach PM Arrays (T-PM structure and claw-PM structure) applied in the slotless linear generator were proposed and compared with Halbach PM Arrays. Combined with axisymmetric dimensional finite-element method (FEM), no-load electromagnetic performance was analyzed. A tubular prototype with Halbach PM Arrays was tested to verify the generator model. All the results show that the generator model and analysis method proposed can be applied in the field of linear motors design and analysis.

Key words: linear generator, Halbach PM arrays, wave energy generation, finite-element method (FEM)

中图分类号:

TM33

张静, 刘旭明, 施振川. 改进式Halbach磁体结构直线电机设计与分析[J]. 微特电机, 2018, 46(2): 23-26.

ZHANG Jing, LIU Xu-ming , SHI Zhen-chuan . Design and Analysis of a Linear Generator with Improved Halbach PM Arrays[J]. Small & Special Electrical Machines, 2018, 46(2): 23-26.

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Design and Analysis of a Linear Generator with Improved Halbach PM Arrays

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