摘要：直线电机目前已经大量应用于工业、军事、民用及其他各种直线运动的场合,在波浪能发电装置中,直线发电机也将得到越来越广泛的应用。提出一种新型圆筒形错相式横向磁通永磁直线发电机的拓扑结构,该结构具有可由硅钢片叠压、设计更自由、整体性更强的优点。同时,其初级铁心单元加工方便,能够充分利用次级永磁体。阐述该电机的工作原理,推导电机的空载主磁通和空载感应电势。通过三维有限元分析计算电机电磁特性,发现了发电机漏磁较大的问题。在此基础上,引入基于元模型的遗传算法对发电机齿形、叠压系数、永磁体间距进行优化设计,实现对发电机关键参数和尺寸的合理选取。最后,给出样机电磁方案,并试制一台150W的样机。通过样机实验,验证了新型发电机拓扑结构的正确性。

关键词：圆筒形 错相式 横向磁通 永磁直线发电机 漏磁 

单位：中国科学院大学; 北京市石景山区100049; 中国科学院电工研究所; 北京市海淀区100049; 国网浙江淳安县供电有限公司; 浙江省杭州市311700; 淳安县电力实业有限公司供配电服务分公司; 浙江省杭州市311700