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速度擬合
永磁直線發電機在自由活塞發動機系統中的運動不是恒速的,而是變速運動的。為了研究發電機動子的速度變化趨勢,有限元方法的準確性與可行性,為后面兩種永磁體結構發電機變速時的模擬做準備,將對一扁平型永磁直線發電機樣機進行運動實驗,并根據實驗曲線進行速度擬合。接著根據擬合速度進行樣機的運動實驗,將結果與實驗結果對比分析。
利用ANSOFT有限元軟件對兩種圓筒型永磁直線發電機模型分別進行了有限元分析,分別從恒速與變速兩種運動狀態下對兩者的性能進行了分析比較。通過對兩種發電機的電磁性能分析可知:恒速運動時,相比矩形結構永磁體發電機,兩者效率基相同,但工形結構永磁體發電機在磁密分布、氣隙磁密、電壓波形畸變率、功率密度等多數性能指標上優勢明顯。變速運動時,兩種結構發電機的效率基相等,但相比矩形結構電機,工形永磁體結構發電機的感應電動勢波形更好,諧波更少,整體輸出功率較高,而且較為穩定。綜上可知,提出的新型工形永磁體結構的圓筒型直線發電機整體性能更好,更適合應用于自由活塞發動機系統。
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