設計永磁直線發電機面臨的挑戰有哪些

永磁直線發電機

永磁線性發電機（PMLG）只是由定子、轉換器和氣隙組成的發電機。定子通常由銅繞組和疊片組成，旨在最大限度地減少渦流損耗。轉換器由永磁體組成，永磁體可以是環形、圓柱體或矩形，由稀土材料制成。根據所需的力和氣隙磁場，磁體可以徑向、軸向或以Halbach方式布置。許多研究論文報告說，PMLG具有幾個明顯的優點，包括高效率，即》90%、小氣隙和小尺寸。此外，PMLG是環保的，因為它不排放二氧化碳，不消耗化石燃料。

從EMS仿真中吸取的教訓

為了研究上述設計挑戰，使用流行的EMWorks虛擬原型軟件EMS來尋找答案和解決方法，包括以下內容：

齒槽力很大程度上取決于定子鐵芯的鐵磁材料和轉換器的速度。在所研究的各種鐵磁芯中，Somaloy的齒槽力最小。轉換器的速度越高，齒槽力就越高。

反電動勢與轉換器的速度成正比。

在比較永磁體時，與軸向和徑向布置相比，Halbach產生更好的輸出功率。此外，比較軸向和徑向布置，前者不需要護鐵，而后者為了獲得更好的性能而需要。

必須始終進行熱分析，以確保磁鐵不會加熱到退磁的程度。

PMLG是利用波浪引起的運動在海洋中發電的絕佳候選者。

氣隙越小，反電動勢和齒槽力就越高。因此，必須仔細研究齒槽效應和功率之間的權衡。

雖然發電機產生交流電壓和電流，但電壓的頻率和幅度會隨著速度的變化而變化，這使得使用電力電子轉換器來最大限度地提高電力利用率至關重要。值得一提的是，即使速度恒定，反電動勢的大小也不會恒定。因此，在確定整個系統的效率時，應考慮電源轉換器的效率