全周期无轴承开关磁阻发电机的设计

分析全周期发电模式下无轴承开关磁阻发电机(bearinglessswitchedreluctancegenerator，BSRG)的悬浮机理和发电原理，利用等效磁路法推导全周期BSRG的一相磁场储能表达式。考虑到全周期BSRG的控制方式和主、悬浮绕组的电流波形，将两套绕组电流等效为方波；再根据机电能量转换原理，积分得到了利用方波电流峰值表示的平均转矩和平均悬浮力表达式。结合输出功率与平均转矩的关系，推导出了全周期BSRG的主体尺寸计算公式。利用平均悬浮力设计样机最大径向负载要求，并通过绕组峰值电流与气隙磁密的关系计算绕组的匝数。最后，基于所提方法设计了一台实验样机，并通过有限元仿真验证了所提方法的正确性。