直线发电机

摘要： 中速磁浮交通系统采用长定子直线同步电机牵引技术,在结构上集长定子、悬浮电磁铁、直线发电机于一体,三种磁场在悬浮间隙中耦合形成气隙磁场,气隙磁场的解耦控制是中速磁浮交通系统关键键技术之一。本文采用有限元数值计算方法,计算电机的牵引力与悬浮力,研究了直线发电机对气隙磁场的影响,为气隙磁场的解耦控制提供指导性参考。

摘要： 永磁直线发电机已越来越多地应用于波浪能发电领域。文章针对直线发电机优化过程中定位力的优化问题,基于点吸式波浪能发电装置中圆筒型永磁直线发电机,采用有限元法对不同尺寸参数下的边齿齿高、齿宽和气隙进行数值仿真,得到发电机的定位力、气隙磁感应强度、反电动势、电流和输出功率。通过正交试验,计算各因素对发电机效率和定位力的影响程度,验证数值仿真的可靠性。分别以发电效率最高和定位力最小为优化目的,设计两个优化方案,选取最优参数组合。结果表明:当追求功率最大化时,发电机功率均值增大102.9%,定位力均值增加46.3%;当追求定位力最小化时,发电机定位力均值减小66.5%,功率均值减小70.6%。故直线发电机定位力优化应同时考虑发电功率,并在功率优化后,再适当削减定位力。

摘要： 自由活塞内燃直线发电机具有燃料适应范围广、机械摩擦损耗小、压缩比可调等多种优势。但由于活塞运动轨迹受多重因素影响,运行工况极其复杂,系统输出功率和发电效率难以有效提升。该文以自由活塞内燃直线发电机为研究对象,提出一种基于预测算法的高效控制策略。通过预测算法计算系统预期的瞬时功率,利用空间矢量脉宽调制施加准确的电压矢量,进而减少系统的功率损耗,提高发电效率。相较于传统的直接功率控制,该策略针对自由活塞内燃直线发电机高频时变的发电特性,一方面克服了因脉宽调制开关信号延迟问题导致的效率损失,另一方面减少了因开关频率不固定而产生的噪声和损耗。搭建了基于Matlab/Simulink的控制系统模型,并在自由活塞内燃直线发电机的工况下对两种算法进行仿真对比,结果显示,该策略提升了系统的输出功率和效率,验证了控制策略的先进性。

摘要： 中高速磁浮列车采用长定子直线同步电机牵引,高速运行时车载设备依靠直线发电机的非接触感应发电进行供电。本文介绍了直线发电机的基本工作原理,理论推导了感应电势的表达式,利用有限元仿真分析定子磁场、车辆速度、气隙、车辆载荷等因素对各个直线发电机感应电动势的影响,其分析结论可为中高速磁浮列车直线发电机系统的设计提供一定的理论参考。

摘要： 直线发电机是高速磁悬浮系统中无接触车载供电的关键设备,该设备在多工况下的输出特性是发电能力的主要衡量指标。利用空间谐波法对超导磁体三维磁通进行表征,建立直线发电机磁动势分布模型。通过分析超导磁体与轨道侧壁悬浮线圈间的电磁耦合关系,得出悬浮线圈电流和悬浮线圈谐波磁场磁通密度的表达式。进一步地,将悬浮线圈谐波磁场作为集电线圈激励,推导出适用于多工况下直线发电机感应电动势的数值解析表达式。最后,通过将数值解析结果与日本山梨线试验数据的对比,验证了磁动势分布模型和电磁解析模型的准确性。该工作为高速磁悬浮系统直线发电机的设计和控制提供了相关理论基础。

摘要： 在研究海洋波浪能量收集的过程中,需要建立相应的理论模型来降低工程成本,提高研发效率.针对波能转换器在收集波浪能时能量的转换效率不高这一问题,采用无槽Halbach直线发电机作为装置的二级能量转换机构来优化磁场分布,提高能量的转换效率.该文描述Halbach直线发电机的拓扑结构,引入磁矢量势能理论推导出发电机性能的表达式,由此建立直线发电机的综合分析模型.基于此模型,使用模拟退火算法求全局最优解,得到一组直线发电机设计参数,包括永磁体尺寸和绕线线圈的数据.计算结果表明,理论模型解析解的峰值功率与模拟退火算法的结果相差约为3.6％.基于优化后的参数,确定了Halbach直线发电机的设计,为样机实验的验证提供了数据支撑.

摘要： 基于传统的活塞式内燃发电机组,设计一种新型动力装置——永磁活塞机械-电力发动机,对其动子组件建立发动机系统动力学模型和电动力学模型,通过编程和有限元建模,对额定工况(曲轴转速为3600 r/min)下的静磁场特性、空载特性和负载特性进行仿真分析,得到空载感应电动势、负载电流电压、电磁推力、额定输出功率和损耗等.结果 显示,额定工况下机械输出功率为3 660.224 W,输出转矩为9.71 N ·m,由于电磁损耗,比原发动机的机械输出功率(3700 W)和输出转矩(9.82 N·m)略有减少,但不影响正常工作.该新型动力装置不仅输出机械动力,还增加了电动力输出,电输出功率为20.33W,达到双元动力输出,验证了该新型动力装置结构的可行性.

摘要： 自由活塞机电混合动力系统(Free Piston Electromechanical Hybrid System,简称FPHS)是一种由自由活塞发动机和线性电机直接耦合而成的新型混合动力装置.为了解FPHS发展状况和最新前沿成果,本文简要总结当前FPHS相关研究理论成果,并针对FPHS换气特点和失稳调控方面做出简单分析.

摘要： 搭建了以压缩气体为工质用于有机朗肯循环余热回收系统的自由活塞膨胀机—直线发电机(free piston expander-linear generator,FPE-LG),针对直流旋转电机负载和电阻负载,对FPE-LG多负载特性进行研究。研究结果表明:FPE-LG活塞组件的位移和速度随进气压力、负载电阻和膨胀时间的增加而增加;FPE-LG峰值输出电压随负载电阻和进气压力的增加而增加,随膨胀时间的增加而减小,峰值输出电压最大值为20.9 V;FPE-LG在直流旋转电机负载上突加电阻负载时,随着负载电阻的增大,FPE-LG输出电压、输出功率和输出效率变化幅度较大,输出功率最大值为23.5 W,输出效率最大值为71%。

摘要： 主要介绍了一款小功率动磁式直线发电机,具有体积小、结构紧凑、效率高的特点.根据直线发电机特点,建立了结构和动力学模型,针对具体的参数进行了方案设计,在磁场仿真软件中进行仿真建模,采用对拖实验测试了实际样机性能.根据实测数据对比,仿真数据基本有效,输出电压差异在5％以内,输出功率在12％以内.

摘要： 作为一种绿色能源,波浪能因其具有高能量密度、丰富的全球储量、广泛的应用前景、良好的可预测性,正受到越来越多的关注.本文提出一种适用于波浪能发电的永磁辅助磁阻同步直线发电机(PM-assisted reluctance synchronous linear generator,以下简称PMRSLG).通过2D有限元分析方法的运用,PMRSLG不仅具有高推力、高效率和高功率因数,同时具有花费少和推力波动低等特点.为了进一步削弱推力波动,辅助齿和斜槽等措施被采用去降低纵向端部效应.最后,PMRSLG的性能,例如输出电压、输出电流和输出功率等将在文中得以叙述.

摘要： 为了提高车用内燃机余热能回收系统中膨胀机热功转换效率,本文基于MATLAB/Simulink软件搭建了一套新型自由活塞膨胀机-直线发电机集成系统仿真模型,并利用该新型自由活塞膨胀机-直线发电机集成系统排气门提前关闭角对系统的动力特性的影响规律进行了研究.结果表明,当进气压力为0.2MPa,工作频率为2.5Hz时,活塞存在唯一初始位移-0.049034m使得活塞以位移0点为中心做往复运动;进一步研究发现,通过提前关闭排气门,当排气门关闭提前角大于144°时,使得活塞在运行一段时间后,将以位移0点为中心做往复运动,而且,速度峰值、加速度峰值、自由行程均随着排气门关闭提前角的增大而减小.

摘要： 本文设计了一种高效的海洋波浪能单相圆筒型直线发电机并进行了有限元电磁仿真.首先设计了一种简单的概念原型直线发电机,对直线发电机的基本原理及发电效率进行了研究试验,在此基础上设计了一种实用的圆筒型直线发电机,该发电机的定子是线圈绕组阵列构成,而转子是永磁体阵列组成,与传统的方法相比,该方案发电效率高且易于装配.采用电磁场有限元仿真软件对磁场分布图进行了分析,验证了该方案的可行性.

摘要： 永磁直线发电机介入自由活塞式斯特林发电系统,其作为电系统具有的快响应可控性使得自由活塞斯特林发电机具备了优良的系统可控性和快响应能力,弥补了传统斯特林机控制装置复杂、响应慢的劣势。文中针对斯特林直线发电机系统工作原理进行描述,阐述自由活塞式斯特林发电系统的发展历程,对用永磁直线发电机为斯特林发电部件技术进行综述,分析了各类直线发电机法案应用的优缺点。

摘要： 热声发电是一种新型的发电技术,可以有效利用太阳能、工业废热等低品位能源.本文借助DeltaEC软件对热声发电中使用的直线发电机进行了建模,对其声电转换效率进行了模拟计算.本文设计并搭建了热声发电系统用直线发电机的测试实验台,通过测量发电机活塞位移、入口压力、背腔压力、输出电功等参数,对发电机的运行特性特别是声电转换效率进行了研究,初步证明了理论模型的可靠性.此外,本文还提供了一种测算直线发电机效率的简单有效的方法.

摘要： 针对弹簧驱动引信直线发电机施加给档销的压力较大的问题,提出弹簧驱动非磁平衡引信直线发电机.该发电机将磁芯与电枢的位置错错位,此时,磁芯与电枢间会产生一个磁吸力,方向与磁芯所受弹簧力的方向相反,两者相抵,磁芯沿轴向受到的合力减小.仿真和实验表明,该发电机的效果比较理想.具有施加给档销的压力较小、体积小、输出性能高的优点,多路输出时其优点更加突出.

摘要： 本文研究的分置式斯特林发动机的动力活塞直接连接直线发电机,通过往复运动输出电能。建立分置式斯特林发动机耦合电磁力的动力学模型并进行仿真研究。对其动力学模型，数值求解模型，计算及稳定性分析进行了阐述。

摘要： 碟式太阳能行波热声发电是近年来兴起的新型热发电技术,它具有可靠性好、潜在效率高、分布灵活等优点。本文介绍了正在研制的一套1kWe 碟式太阳能行波热声发电系统。该系统利用碟式集热器收集太阳辐射热量,通过高温热管将热量传输到发动机热端,再采用行波热声发动机驱动直线发电机进行热-电转换。值得一提的是,系统所涉及的所有部件均实现了自主研制。初步调试采用高频加热模拟太阳能,以3.5MPa 氦气为工质、加热温度为751 °C和798 °C时分别实现了116W和255W的电功输出,验证了装置的可行性。目前系统的安装调试仍在进行中,相关的实验结果将在后续的文章中进行报道。

摘要： 由热声斯特林发动机及其驱动的直线发电机组成的热声斯特林发电系统具有效率高、可靠性好等优点,同时该发电系统还可以利用太阳能、工业废热等多种热源,热源适应性好,因此具有广阔的应用前景。本文就介绍了这样的一台热声斯特林发电系统的原理样机.一方面为满足发电机与发动机间的匹配要求,另一方面为了能在直线发电机活塞处获得较好的压力波与体积流率间相位关系、提高直线发电机的电功输出能力,装置保留了发动机原有的锥形谐振管.初步实验以氦气为工质,在2.5MPa平均压力、64Hz工作频率下,获得了97W的电功。本文还分析了该热声发电系统的效率,得出直线发电机声电转换效率超过了0.8.然而由于谐振管耗散了大量的声功,目前整机的热电转换效率还较低.

摘要： 升压变换器是最基本的开关变换器拓扑结构之一,在功率变换领域得到了非常广泛的应用,多用于带功率因数校正(PFC)的整流器.由于升压变换器输出是二极管,可以直接将输出连接在一起,所以也特别适用于将多个小的功率电源汇集成较大功率的电源.本文通过电池用电、高速磁浮车的车载电网、风力发电、太阳能电池的能量收集等几个具体的应用实例,说明Boost变换器的应用.

摘要： 本发明公开了一种直线式磁通量压缩发电机构，包括第一部分和第二部分，第一部分包括两个开口相对的U形磁钢，两个U形磁钢的每个端部内侧均固定有永磁体，且两个U形磁钢端部及永磁体之间通过低导磁材料隔开，在两个U形磁钢内部相对设置的永磁体及低导磁材料之间形成直线通道。第二部分包括设置在直线通道中的绕组骨架和磁钢块，绕组骨架外绕有线圈绕组，其内部设置磁钢块，磁钢块两端面与其两侧的永磁体和低导磁材料端面相对；在外力作用下第一部分和第二部分做相对往复高频运动。还公开一种发电机。本发明通过设置两个隔开的U形磁钢及永磁体，并在其内部设置磁钢块和线圈绕组，使得线圈绕组短时间内磁通量剧烈变化，产生高额电动势输出电能。

摘要： 本发明公开了一种直线式磁通量压缩发电机构，包括第一部分和第二部分，第一部分包括两个开口相对的U形磁钢，两个U形磁钢的每个端部内侧均固定有永磁体，且两个U形磁钢端部及永磁体之间通过低导磁材料隔开，在两个U形磁钢内部相对设置的永磁体及低导磁材料之间形成直线通道。第二部分包括设置在直线通道中的绕组骨架和磁钢块，绕组骨架外绕有线圈绕组，其内部设置磁钢块，磁钢块两端面与其两侧的永磁体和低导磁材料端面相对；在外力作用下第一部分和第二部分做相对往复高频运动。还公开一种发电机。本发明通过设置两个隔开的U形磁钢及永磁体，并在其内部设置磁钢块和线圈绕组，使得线圈绕组短时间内磁通量剧烈变化，产生高额电动势输出电能。

摘要： 本发明涉及一种用于风能设备的发电机转子(12)，其中发电机转子(12)具有至少一个分开平面(22a，22b)，以便将所述发电机转子(12)分开成至少两个区段(18，20a，20b)。所述分开平面(22a，22b)沿着所述发电机转子(12)的不对称的切割线(23a，23b)在所述发电机转子(12)中伸展。本发明还涉及一种用于风能设备的发电机定子(14)、一种风能设备的发电机(10)以及一种风能设备和一种用于运输发电机(10)的方法。

摘要： 本发明涉及一种用于环形发电机的承载件的承载件元件，尤其用于环形发电机的定子承载件的定子承载件元件和/或用于环形发电机的电枢承载件的电枢承载件元件，其中为了形成所述承载件在发电机面上组装多个承载件元件，并且所述承载件构成有外环周的承载环和内环周的承载法兰，所述承载环用于安装绕组，所述承载法兰用于安装用于与机架连接的轴颈。根据本发明提出，所述承载件元件具有：‑第一支腿，所述第一支腿与所述发电机面的第一面部段相关联并且构成用于组装所述承载环；‑第二支腿，所述第二支腿所述与发电机面的第二面部段相关联并且构成用于组装所述承载环，其中所述第一支腿和所述第二支腿连接于在内部整个环周上伸展的座法兰上，尤其一件式地连接，所述座法兰构成用于组装所述承载法兰。

摘要： 本发明涉及一种用于环形发电机的承载件的承载件元件，尤其是用于环形发电机的定子承载件的定子承载件元件和/或用于环形发电机的转子承载件的转子承载件元件，其中为了形成承载件将多个承载件元件在发电机面之上组合，并且所述承载件构成有用于安置绕组的外环周的承载环和构成有尤其用于结合轴颈以与机器承载件连接的内环周的承载凸缘。根据本发明提出：承载件元件具有：‑优选唯一的且扇形的支脚，所述支脚与发电机面的面区域相关联并且构成用于组合承载环，其中‑支脚尤其一件式地设有在内部部分环周上伸展的承载凸缘，以安置在全环周的承载法兰上，特别地，其中全环周的承载法兰设置用于结合轴颈以与机器承载件连接，其中‑承载凸缘具有第一配合元件并且承载法兰具有第二配合元件，其中第一和第二配合元件尤其作为母部件和公部件而彼此配合地相匹配。

摘要： 本发明涉及一种用于发电机(1)的发电机转子(5)，所述发电机尤其是风能设备(100)或水力发电厂(200)的慢速转动的发电机。根据本发明提出，发电机转子(5)具有：转子带(15)，用于保持多个极靴；毂法兰(19)，用于将发电机转子(5)固定在风能设备(100)的轴上，尤其主轴或传动轴上，或用于固定在水力发电厂(200)的多个涡轮机叶片上；和承载结构(17)，所述承载结构一方面与转子带(15)并且另一方面与毂法兰(19)分别抗扭地连接，其中转子带(15)由具有第一阻尼比(D1)的金属原料构成，并且承载结构(17)或毂法兰(19)中的至少一个部分地或完全地由具有第二阻尼比(D2)的材料构成，其中第二阻尼比(D2)高于第一阻尼比(D1)。

摘要： 提出一种同步发电机—转子—极板叠，具有多个彼此错开的极板叠部段（101至106），所述极板叠部段分别具有多个相同的极板叠板。每个极板叠板具有拥有第一中心线（118）极轴（110）和拥有第二中心线（128）的极端头（120）。在相邻的极板叠部段（101至106）中，第一和第二中心线能够是彼此不同的。

摘要： 本发明提供了一种发电机组件、发电机、风力发电机组和发电方法，所述发电机组件包括两组不共轭的发电单元；每组所述发电单元包括中心轴重合的转子磁轭单元和定子绕组单元，所述转子磁轭单元在靠近所述中心轴的内侧面上设置有磁体，所述定子绕组单元在远离所述中心轴的外侧面上设置有线圈，所述磁体和所述线圈之间形成预设间隙，且彼此相对设置。本发明可降低发电机绕组失效停机的概率，提高了组件失效的容错运行能力。

摘要： 一种交流发电机，其设置有：定子(5)；转子(6)，其容纳在定子(5)内并设置有多个电磁体；以及集电组件(7)，其被构造成供应电流给转子(6)的电磁体并设置有腔室(18)以及容纳在腔室(18)内的至少一个第一滑动接触件(27)；交流发电机(3)还包括构造成监控至少一个滑动接触件(27)的状况的监控设备(8)并包括具有公共节点(50)的第一光电探测器(47)和第二光电探测器(48)；第一光电探测器(47)和第二光电探测器(48)被构造成分别响应于各自的光子激励产生进入公共节点(50)的第一电流(11)和从公共节点(50)流出的第二电流(12)；第一光电探测器(47)和第二光电探测器(48)中的一个被设置成能对应于包括第一滑动接触件(27)的至少一部分的腔室(18)的区域，第一光电探测器(47)和第二光电探测器(48)中的另一个被设置成能对应于不包括第一滑动接触件(27)的腔室(18)的区域。

摘要： 本实用新型涉及发电机技术领域，提供一种发电机用机座侧板、发电机用机座、发电机及风力发电机，其中，发电机用机座侧板包括侧板本体，侧板本体的两端分别形成有折弯部。如此设置，折弯部的设置增加了发电机用机座侧板的刚度和强度，避免了对加强板的使用，简化了发电机用机座的结构，降低了发电机用机座的重量，解决了现有技术中的发电机用机座的结构复杂、重量大的问题。