江苏大学学报(自然科学版)

作者：朱军，南怀春，郭向伟，刘鹏辉，杨明

单位： 河南理工大学 电气工程与自动化学院， 河南 焦作 454000

关键词： 轴向磁通永磁发电机, 变辅助磁极参数, 三段Halbach永磁阵列, 功率密度, 电压波形质量

基金：  国家自然科学基金河南联合基金资助项目（U1504506）； 河南省科技攻关项目（202102210093，212102210256）； 河南省高等学校青年骨干教师培养计划项目（2020GGJS055）； 河南省高等学校重点科研项目（19A470001）； 河南理工大学青年骨干教师培养计划项目（2018XQG-08）

  为解决传统Halbach永磁阵列无铁芯轴向磁通永磁发电机（AFPMG）由于磁极永磁体用量增加而导致功率密度降低的问题，提出了一种变辅助磁极参数（极角和充磁夹角）的新型三段Halbach永磁阵列无铁芯AFPMG.采用三维有限元法，对新型三段Halbach永磁阵列辅助磁极极角和充磁夹角进行了多目标优化设计，从而确定了最佳辅助磁极参数.最后对比了无铁芯AFPMG中采用不同磁极结构对发电机电压波形质量和功率密度的影响.结果表明：新型永磁发电机可以使发电机电压正弦波畸变率由2.40％下降为0.44％；相较传统两段Halbach和传统三段Halbach永磁阵列的无铁芯AFPMG，新型永磁发电机功率密度得到显著提高；新型永磁发电机的永磁体用量减少了16.68%，进而减轻了转子盘质量，使发电机更加适于低风速下稳定发电.

来源：2024年第1期

《江苏大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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