直驱式波浪发电用全超导初级励磁直线发电机的设计与分析

作     者：黄磊 胡敏强 余海涛 施智祥 仲伟波 Huang Lei;Hu Minqiang;Yu Haitao;Shi Zhixiang;Zhong Weibo

作者机构：东南大学伺服控制技术教育部工程研究中心南京210096 东南大学物理系南京210096 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2015年第30卷第2期

页      面：80-86页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(51407027) 江苏省自然科学基金(BK20130613)资助项目 

主　　题：直线发电机 全超导 初级励磁 设计 有限元分析 

摘      要：初级永磁直线电机具有次级结构简单的特点,十分适用于直驱式波浪发电。基于广泛应用于波浪发电的游标混合电机和磁通切换直线电机,本文提出一种采用超导绕组的初级励磁直线发电机,该电机的性能的得到大幅提高。通过超导绕组和多齿结构的设计可提高电机的磁场能量并克服易去磁和高定位力等游标直线电机的缺点。首先,介绍了电机的基本结构和工作原理,给出了电机超导励磁绕组和电枢绕组的设计结构,并完成了超导绕组的直流导电性能测试和交流损失计算。然后,通过二维有限元法,对电机的空载特性进行仿真分析,并与相应的游标混合电机和磁通切换直线电机进行了对比。另外,对电机的负载特性进行了仿真,并将其带载能力与磁通切换直线电机进行了对比。最后,采用一台磁通切换永磁直线电机验证了对其带载能力的有限元分析结果。所有结果表明,全超导初级励磁直线发电机相对其它两类电机具有其独特的优势。