风致涡激共振对永磁直线发电机电磁特性的影响

摘要

基于风致涡激共振无叶片风力机的需要,研制了一台圆筒形永磁直线发电机,对其在匀速状态下的空载特性、负载特性进行了仿真分析,验证了该永磁直线发电机的可行性.采用反正切函数和正弦函数的乘积逼近发电机次级在共振时的运动轨迹,给出了输出电压的表达式,并探讨了发电机在不同风速和振幅下的电磁特性.结果表明,发电机在捕能柱共振区间(锁频区间)下能获得最大的电压、输出功率和效率,且随着次级运动振幅的增大,发电机的电压、输出功率和效率均增大,当其振幅倍数大于1后,发电机效率的增幅变缓.该结论可为无叶片风力发电机的研发提供指导.