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随着化石能源的日益枯竭，寻找可替代的新型能源已经成为目前社会发展的重要任务。海洋能资源作为一种清洁、可再生的能源，全球的的海洋可再生能源丰富，其理论总量达7.66×105GW，具有十分可观的开发前景。本文针对轮缘驱动型洋流能发电系统开展研究工作，对系统涉及的轮缘发电机、导流罩及叶轮等关键部件的分析设计进行了相关理论研究和样机实验验证，为轮缘发电技术运用在海洋能发电系统中奠定了一定的理论基础和实践指导。 轮缘驱动型洋流能发电系统与常规洋流发电系统不同之处在于:轮缘驱动型洋流能发电系统将导流罩、叶轮及发电机集成设计为一个整体。其中导流罩即为发电机外壳，可以对海水进行汇聚加速，发电机安装在叶轮叶尖处，叶轮直接驱动发电机旋转发电。本文首先阐述了轮缘驱动型洋流能发电系统的结构特点和能量转化基本原理，详细介绍了轮缘发电系统导流罩、叶轮及发电机一体化结构设计特点。同时分析了系统能量的收集、捕获及转化原理，建立了完整的能量捕获数学模型及机电能量转化数学模型。 其次，本文结合理论设计和计算机仿真分析方法，对系统叶轮和导流罩的整体设计方法进行了详细阐述。基于对传统动量-叶素法所设计出的叶片参数进行修正，分析了适用于轮缘发电系统的等弦长叶片设计方法。同时采用计算流体力学仿真分析方法，对影响导流罩聚流效果的各关键参数进行了仿真分析。 针对轮缘发电机径向尺寸大而轴向尺寸短的特点，本文提出了轮缘发电机端部漏磁的解析分析模型，并使用有限元仿真方法验证了解析模型的准确性，给出了基于本文所提出的解析模型的有限元2D计算结果端部漏磁修正系数。以定子最小外径、最小铁芯重量以及最少永磁体用量为设计目标，详细介绍了轮缘发电机设计时的所需要考虑的电磁负荷、绕组设计、气隙长度、极弧系数等关键参数的选取方法。综合轮缘发电机结构特点以及水下运行的密封防腐蚀等要求，形成了完善的轮缘发电机整体设计方法。 采用有限元仿真分析的方法对轮缘发电机电磁特性、效率特性及温度特性进行了仿真分析。并针对轮缘发电机容易发生静态偏心的情况，重点分析了轮缘发电机发生静态偏心时的磁密分布、反电势及内部环流等电磁特性;同时根据系统自启动特点，分析了叶轮启动转矩，详细讨论了理想情况和非理想情况下轮缘发电机齿槽转矩特性，得出了影响轮缘发电机齿槽转矩的相关结论。 设计并制作完成了轮缘发电系统样机，开展了系统样机实验，实验结果验证了轮缘发电机和导流罩设计方法的合理性，同时也发现了叶轮设计的不足，为系统的进一步优化提供了指导依据。