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永磁发电机发展现状及研究现状
1.2.1永磁发电机国内外发展现状
    永磁发电机很早就被人们设计制造出，但真正的被应用于实际生产生活中确是在上个世纪30年代以后，为了适应各种场合的需要，各种发电机应运而生。在战时为了通过发报机传递信息，手摇式永磁发电机被应用其中;在自行车车轮的照明部分安装永磁发电机，通过骑行过程中车轮的转动带动发电机给照明灯供电……各个方面应用越来越广泛。到了70年代石油的开采供不需求，工业革命的发展使得能源的消耗越来越多，而当时受制于能源开采技术的限制，能源使用的单一性，**范围内爆发了石油。自此，发达的国家开始寻求新兴能源来缓解能源，发电机技术开始进入人们的视野。当时发电机的普及率、装机量和规模都不大，但却慢慢开启了转化成电能的尝试，为后续发电的发展奠定了基础，这些风机组绝大多数都采用永磁发电机。
将双转子结构应用到永磁发电机中。对永磁发电机永磁体产生的涡流损耗进行了深入研究，总结了计算永磁体涡流损耗的具体方法。用VB编程语言开发了相应的电磁设计软件，设计了一台兆瓦级直驱永磁同步发电机。对大型发电机的振动噪声进行了研究，通过有限元仿真找出了影响振动响应的关键模态，并提出了避免共振的方法。对永磁发电机机械结构和刚强度进行了研究。建立了半直驱发电机的二维温度场有限元计算模型，对发电机的温度分布情况进行了分析研究。对小型永磁发电机的进行了设计、优化进行了深入的理论分析，引入混沌优化算法对发电机进行优化设计，为小型永磁发电机的设计与优化提供了借鉴与参考。将槽配合法、磁偏移法相结合来削弱发电机齿槽转矩，进而达到降低发电机起动阻力矩的目的。通过对永磁发电机的控制策略进行仿真研究，使得发电机的运行性能更加完善。
    通过大量的以及书籍，对永磁发电机的近年来的研究工作归纳
如下:
      C1)新型结构永磁发电机的研究;
      C2)永磁发电机的优化设计和性能评估研究;
      C3)永磁发电机齿槽转矩削弱方法的研究
      (4)永磁发电机控制策略的研究;
      CS)对永磁发电机的电磁设计和电磁场的分析与研究。
    综上所述，国内外学者对永磁发电机的设计、优化、控制等方面的研究为新的永磁发电机的设计提供了很好的参考与借鉴。

离网型永磁同步发电机电磁设计
    电机设计是一个复杂的过程，是多方面知识的综合，需要根据给定的技术指标要求对电机的进行电磁设计、冷却设计和机械结构设计，这三者之间并非相互立而是要经过多方面考虑来选取优的设计。要加工制造一台电机，先要对电机进行电磁设计，确定各部分尺寸、材料、磁路结构选取设计等。随着电磁设计软件的不断发展，电机电磁设计的速率、效率、准确度大为提升。
3.2发电机设计要求与主要技术指标
    目前，在生活实践中的离网型发电机组多采用低速的永磁发电机，具有运行效率高、重量轻、噪声低等优点。该类型发电机大多为单机运行的发电机，在进行设计时需考虑以下因素:
      C该类发电机是在离网情况下运行，这要求发电机对不同环境因素的影响适应性强。
      (2)为了提高利用率，要求发电机在正常开始发电情况下所需的起始转速低。
      C3)发电机的起动阻力矩应尽量小。

永磁同步发电机基结构与分类
    与普通交流电机一样，永磁同步发电机也由定子和转子两部分构成。定子铁芯上预留有大小型号相同的定子槽，槽内根据要求布置有三相对称绕组，通常制成定子铁芯的材料为硅钢片。永磁发电机的定子槽宜采用梨形槽或梯形槽，因为这两种定子槽的定子齿是等宽齿，所以漏磁少、谐波分量小。每个导体可以采用多跟圆铜漆包线并绕。定子绕组通常由圆铜线绕制而成，采用多根圆铜漆包线绕组又容易实现绕组端部扭转换位。其连接方式大多采用双层短距离绕组和星形连接方式，单层绕组和正弦绕组也用于小功率电机。
    永磁同步发电机转子通常由转子铁心和永磁体两部分构成。在实际生产加工过程中，转子铁芯的原材料也是硅钢片。根据永磁体摆放方位可将转子磁结构分为表面式和内置式两种。根据转子相对位置的不同，又可分为内转子结构和外转子结构。内置式磁结构中根据永磁体磁的横向或者纵向布置又可分为径向式转子结构和切向式转子结构。

转子结构设计
3.5.1转子结构选取
    由于设计的是小功率永磁同步发电机，拟选用内置式转子磁路结构，这样可以减小电机的重量和体积。在表贴式永磁电机中，永磁体需要通过粘合剂将其与转子铁芯相连接，这样就降低了永磁体的机械性能;内置式永磁体结构将磁安放在预留好的孔内，其机械强度高，使得发电机运行时更加稳定可靠，但需通过非磁性材料制成的隔磁桥来限制漏磁通。内置式转子结构下，电机的交轴电抗大于直轴电抗，降低了永磁体去磁的风险。
4.1电磁场有限元法
    在工程实践中，电磁场数值求解方法有很多，有限元法将场的求解方程终离散为代数方程组，求解过程看似繁琐，但是有限元法可以更好的进行网格的剖分，适应性更好，这样就使得电磁场的物理特性被保持的很好，能适用于各种复杂的形状，从而可以使计算的度得到保证。在众多的方法中，有限元方法应用为广泛，它不仅可以适用于工程应用，并且在其他领域也开始得到广泛应用。