摘要：针对传统轴向磁通永磁同步发电机(AFPMSG)表贴式磁极采用均匀气隙产生非正弦气隙磁场引起发电机输出电压波动,使发电机输出电能质量变差问题,提出一种定子无铁芯轴向磁通阶梯形永磁同步发电机(AFSPMSG)结构,以提高发电机输出电能质量。建立阶梯型永磁体结构二维解析模型,采用分层模型法将磁场进行叠加,计算电机的气隙磁场、感应电动势、电磁转矩和效率,通过有限元验证解析法的有效性。根据气隙磁场中基波含量及反电动势波形畸变率选取最优的转子结构,优化后发电机反电动势THD为0.53%,比传统均匀气隙减少90%,能使发电机反电动势趋于标准正弦形,提高发电机输出电能质量。

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