新型横向磁通热声直线发电机定位力研究.pdf

… ． ． 堕 熏 ……2013．．苎．堂墅塑…………………………………… … … … … 新型横 向磁通热声直线发 电机定位力研究 夏加宽，郑少伟，何 新 (沈阳工业大学 ，辽宁沈阳110870) 摘 要 ：为了实现直线发电机与热声发动机的匹配，使系统运行在谐振状态 ，以提高热声系统的输出电功，提 出一种新型的横向磁通直线发电机结构。通过理论分析得到了该电机的定位力与动子位移的关系，同时分析了气 隙宽度、永磁体厚度和永磁体轴向长度等电机结构参数对定位力的影响。有限元仿真和实验验证了理论分析的正 确性。 关键词：热声发电；横向磁通 ；定位力；动子位移 中图分类号：TM313；TM359．4 文献标识码：A 文章编号：1004—7018(2013)03—0005—03 DetentForceStudyofNovelTransverseFluxThermoacousticLinearGenerator XIAJia—kuan，ZHENGShao—we，HEXin (ShenyangUniversityofTechnology，Shenyang110870，China) Abstract：Inordertorealizethematchingbetweenlineargeneratorandthermoacousticengine，makethesystem run— ning inresonancestateandimproveoutputpowerofthethermoacousticsystem ，anoveltransversefluxlineargenerator sturcturewasproposed．Therelationshipbetweendetentforceandmoverdisplacementwasobtainedbytheoreticalanalysis． Theimpactofthesturctureparameterssuchasthewidthofairgap，thethicknessandthelen~hofpermanentmagnetonde- tentforcewereanalysed．Itwastestifiedtobecorrectbyfiniteelementsimulationandexperiment． Keywords：thermoacousticpowergeneration；transverseflux；detentforce；moverdisplacement 力的效果，而趋向将电机动子停止在某一个位置，着 0引 言 重研究定位力与动子位移的关系。通过分析发现在 热声发电技术是一种新型的热发电技术，它通 该电机中定位力具有归中性，这与弹簧的力特性相 过热声发动机驱动直线发电机往复运动来实现热能 似，有助于实现匹配，可见合适的定位力将会对电机 向声能再向电能的转换 』。它要求直线发电机效 的运动产生帮助。 率和功率密度要高，可靠性要好。并且作为热声发 1电机结构与运行原理 动机的的负载，直线发电机的运动特性要与热声发 动机的输出特性相匹配，以提高电能的输出。 该电机采用谐振弹簧式设计，图1为直线发电 常见的圆筒型直线电机的主磁路与动子的运动