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永磁同步发电机磁路分析
    在永磁电机的设计、分析与计算中，等效磁路法的应用使其分析计算更为简便，清晰。所谓等效磁路法就是将电机内部的三维交变磁场分割成多段恒定磁场的小磁路，假定每小段磁路上的磁通是均匀分布的，后将计算出的每小段磁路进行叠加，通过经验乘以修正系数使度达到要求，以此得到终的等效磁路。永磁电机的磁通由提供磁场能量永磁体、进行机电能量转换的气隙以及一些导磁材料构成。铁耗就是由永磁体产生的磁通在电机中流通时所产生的能量损耗;气隙是磁路的重要一部分，气隙中磁通的大小即代表了气隙中储存的能量的多少，决定了电机的尺寸，是影响电机性能的重要参数之一。
    永磁电机等效磁路结构是由永磁体和外部磁路部分构成。为了方便进行磁路分析，并使计算精度能够达到要求，在进行永磁发电机磁路分前行如下假设:
      (1)定子绕组端部的影响忽略不计;定子铁心的磁导率为无穷大。
      (2)近似的认为铁心表面光滑，以卡式系数计及开槽的影响。
      C3)磁钢退磁曲线与回复曲线重合。
      C4)永磁体被均匀磁化。
    对永磁同步发电机的基理论进行了介绍。先，详细介绍了永磁同步发电机主要定、转子结构以及各结构的特点;然后，对永磁同步发电机等效磁路原理进行推导论述，为接下来的发电机电磁设计打下基础;后，对永磁同步发电机的参数计算和运行特性进行了阐述。
永磁发电机研究现状
国内外研究人员在永磁发电机设计、优化及性能评估方面展开了大量的研究与分析。永磁发电机在上个世纪九十年代刚开始起步发展时，国外许多学者就开始对永磁发电机的的设计标准、样机实验等进行了详细的阐述并提出了一系列的电机结构对一些不同拓扑结构的永磁同步电机性能进行了比较，并对影响直驱式发电机外径和价格的技术指标进行了深入研究。对直驱式永磁发电机的槽数选取进行了分析。对大型低速永磁发电机进行了深入的研究，将分数槽绕组引入大型低速永磁发电机中并提出一种新型大型低速发电机的通风系统。湖南大学的高剑博士通过研究将变流器控制策略应用到直驱永磁发电机的设计中，基于一种新的模型设计了一台2MW直驱永磁发电机。

在传热学理论基础上，以电磁场分析中得到的发电机损耗为基础，利用有限元软件ANSYS Maxwell与ANSYS Workbench进行磁热祸合分析，从而得到了发电机在静态时的温度分布，通过对电机运行过程中温度分布规律的分析，验证了发电机设计的合理性。
根据设计分析所得出的发电机参数，加工制造出一台样机，并初步完成部分实验研究。
新世纪以来，随着工业社会的发展和人们对现代化生活的追求，整个人类社会对能源的需求也越来越大。然而煤、石油、天然气等常规化能源都是**能源，越用越少。世界范围内的资源抢夺不仅阻碍了经济的发展，甚至于可能引发军事上的斗争。而且常规能源的使用大多会带来环境污染问题，环境恶化又致使生态系统失衡、能源锐减，由此形成的恶性循环将严重威肋、人类的生存和发展。恶化的环境将会阻碍经济、教育、文化的发展和人们生活水平的提高。因此，**都开始大力发展新能源，新能源对生态环境的保护、生活水平的提高以及经济社会的发展起着重大作用，能源可以说是经济社会发展的命脉。各级部门大力推行节能减排政策，了一些列政策与规划。如何合理分配、使用资源，保护环境己经成为经济社会发展不可忽略的问题。学者和实践者纷纷加入到开发新能源的队伍中来，为绿色发展出谋划策。

离网型永磁同步发电机电磁设计
    电机设计是一个复杂的过程，是多方面知识的综合，需要根据给定的技术指标要求对电机的进行电磁设计、冷却设计和机械结构设计，这三者之间并非相互立而是要经过多方面考虑来选取优的设计。要加工制造一台电机，先要对电机进行电磁设计，确定各部分尺寸、材料、磁路结构选取设计等。随着电磁设计软件的不断发展，电机电磁设计的速率、效率、准确度大为提升。
3.2发电机设计要求与主要技术指标
    目前，在生活实践中的离网型发电机组多采用低速的永磁发电机，具有运行效率高、重量轻、噪声低等优点。该类型发电机大多为单机运行的发电机，在进行设计时需考虑以下因素:
      C该类发电机是在离网情况下运行，这要求发电机对不同环境因素的影响适应性强。
      (2)为了提高利用率，要求发电机在正常开始发电情况下所需的起始转速低。
      C3)发电机的起动阻力矩应尽量小。

主要研究内容及结构
    主要对离网型永磁同步发电机进行了设计分析与研究，依据发电机主要技术指标要求，通过磁路法确定电机主要尺寸，并对发电机电磁场和温度场进行研究。引入智能优化算法对发电机的结构参数进行优化设计。的主要内容及安排如下:
    一章论述了的研究背景及研究的目的与意义。对永磁发电机的国内外发展现状进行了简单介绍，国内外学者对永磁发电机的主要研究工作进行了归纳总结。
    二章对永磁同步发电机结构分类及其特点进行介绍。推导了永磁同步发电机永磁体等效磁路以及永磁电机的等效磁路。后对永磁同步发电机的参数计算和运行特性进行了阐述。
    三章分析了离网型永磁同步发电机的特点及其设计任务书，根据发电机设计要求，对离网型永磁同步发电机进行了初始设计和研究。通过磁路法对发电机主要尺寸、定子结构设计、槽配合选取、气隙长度、转子结构设计、永磁体材料选择、永磁体尺寸设计进行分析，结合Rmxprt软件初步确定了发电机的主要尺寸。
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