將在發電機勻速運動狀況下,對兩種發電機的磁場分布、感應電動勢、負載特性以及其他的電磁特性進行分析比較。
3.1.1空載磁場分析
利用ANSOFT有限元軟件對兩種永磁體結構直線發電機的空載磁場進行分析,不同位置發電機的磁場分布不同。當發電機運動到某一位置時。
由磁密分布場圖可以分析判斷發電機磁路結構設計的是否合理,并據此作一些適當的調整來優化磁路結構。在兩種結構永磁體電機定子部分的磁密分布中,除定子齒的端部的少部分區域磁密較大以外,定子扼部等其他部分磁密均未達到飽和,滿足電機設計要求。對兩種結構發電機定子齒中部磁密分析發現,工形永磁體結構發電機的齒磁密平均值為1.17T,矩形永磁體結構發電機的齒磁密平均值為1.12T,兩者相差0.0_5T。表明工形永磁體結構發電機對永磁體材料利用率更高。
電機的能量轉換發生在氣隙中,氣隙長度與氣隙磁場強度大小很大程度上影響電機的性能。氣隙磁密曲線能夠較好的反映氣隙的磁場強度、磁密分布規律。在圓筒型直線永磁發電機模型中取氣隙中心線作為磁場求解路徑,在這一條路徑上取電機徑向方向的磁通密度,即氣隙磁密。得到矩形和工形兩種永磁體結構圓筒型直線電機的一對磁極下氣隙磁密大小。