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永磁发电机发展现状及研究现状
1.2.1永磁发电机国内外发展现状
    永磁发电机很早就被人们设计制造出，但真正的被应用于实际生产生活中确是在上个世纪30年代以后，为了适应各种场合的需要，各种发电机应运而生。在战时为了通过发报机传递信息，手摇式永磁发电机被应用其中;在自行车车轮的照明部分安装永磁发电机，通过骑行过程中车轮的转动带动发电机给照明灯供电……各个方面应用越来越广泛。到了70年代石油的开采供不需求，工业革命的发展使得能源的消耗越来越多，而当时受制于能源开采技术的限制，能源使用的单一性，**范围内爆发了石油。自此，发达的国家开始寻求新兴能源来缓解能源，发电机技术开始进入人们的视野。当时发电机的普及率、装机量和规模都不大，但却慢慢开启了转化成电能的尝试，为后续发电的发展奠定了基础，这些风机组绝大多数都采用永磁发电机。
永磁同步发电机基结构与分类
    与普通交流电机一样，永磁同步发电机也由定子和转子两部分构成。定子铁芯上预留有大小型号相同的定子槽，槽内根据要求布置有三相对称绕组，通常制成定子铁芯的材料为硅钢片。永磁发电机的定子槽宜采用梨形槽或梯形槽，因为这两种定子槽的定子齿是等宽齿，所以漏磁少、谐波分量小。每个导体可以采用多跟圆铜漆包线并绕。定子绕组通常由圆铜线绕制而成，采用多根圆铜漆包线绕组又容易实现绕组端部扭转换位。其连接方式大多采用双层短距离绕组和星形连接方式，单层绕组和正弦绕组也用于小功率电机。
    永磁同步发电机转子通常由转子铁心和永磁体两部分构成。在实际生产加工过程中，转子铁芯的原材料也是硅钢片。根据永磁体摆放方位可将转子磁结构分为表面式和内置式两种。根据转子相对位置的不同，又可分为内转子结构和外转子结构。内置式磁结构中根据永磁体磁的横向或者纵向布置又可分为径向式转子结构和切向式转子结构。

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。

将双转子结构应用到永磁发电机中。对永磁发电机永磁体产生的涡流损耗进行了深入研究，总结了计算永磁体涡流损耗的具体方法。用VB编程语言开发了相应的电磁设计软件，设计了一台兆瓦级直驱永磁同步发电机。对大型发电机的振动噪声进行了研究，通过有限元仿真找出了影响振动响应的关键模态，并提出了避免共振的方法。对永磁发电机机械结构和刚强度进行了研究。建立了半直驱发电机的二维温度场有限元计算模型，对发电机的温度分布情况进行了分析研究。对小型永磁发电机的进行了设计、优化进行了深入的理论分析，引入混沌优化算法对发电机进行优化设计，为小型永磁发电机的设计与优化提供了借鉴与参考。将槽配合法、磁偏移法相结合来削弱发电机齿槽转矩，进而达到降低发电机起动阻力矩的目的。通过对永磁发电机的控制策略进行仿真研究，使得发电机的运行性能更加完善。
    通过大量的以及书籍，对永磁发电机的近年来的研究工作归纳
如下:
      C1)新型结构永磁发电机的研究;
      C2)永磁发电机的优化设计和性能评估研究;
      C3)永磁发电机齿槽转矩削弱方法的研究
      (4)永磁发电机控制策略的研究;
      CS)对永磁发电机的电磁设计和电磁场的分析与研究。
    综上所述，国内外学者对永磁发电机的设计、优化、控制等方面的研究为新的永磁发电机的设计提供了很好的参考与借鉴。

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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