用于流致振动发电的直线电机设计及优化

利用流致振动原理开发新能源的思路在风力发电、波浪能发电等领域得到广泛的关注。考虑到结构发生流致振动时自身作直线运动的特点,设计一个圆筒形直线发电机来完成流致振动能量转换过程,借助电磁场仿真软件Maxwell对所设计的圆筒形永磁直线发电机进行优化。首先分析永磁体结构和定子齿部对发电机空载感应电动势的影响,得到永磁体和齿部的最优结构。其次,提出一种L形辅助齿结构来减小定位力,结合Taguchi方法,得到定位力最小的辅助齿尺寸。计算结果表明,与优化前相比,空载感应电动势幅值提升了63%,畸变率降至5%,定位力下降了58%,更适合运用在流致振动发电领域。