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海洋是一座巨大的能源宝库,海洋能中的波浪能不仅储量大而且是一种清洁的可再生资源。在当下环境污染、能源紧缺的情况下,波浪能已经成为解决能源短缺问题的一种新途径。波浪能发电技术在当今也蓬勃发展,各种形式的波浪能发电装置也被设计出来。 本文是以针对波浪能发电装置的永磁直线发电机设计为中心展开论述的。文章的开始首先阐述了波浪能的相关知识和课题研究的背景,介绍了波浪能的基本情况及在海洋能中所占的地位,展现了波浪能具有很大的开发潜力。同时本文列举多种国内外研发的具有巨大商业潜力的波浪能发电装置,说明了波浪能发电技术在蓬勃发展,波浪能发电技术发展前景非常的好。 本文课题直线波浪能发电装置的一个研究重点就是直线发电机的参数设计和分析。文章介绍了直线发电机的相关情况,并通过永磁直线发电机的相关结构和优点说明了直线发电机适合作为波浪能发电装置的能量转化装置,并提出一些参数理论设计方法。 文章以12KW的拓扑结构直线发电机组设计为例,进行了相关参数的计算和仿真。直线发电机工作时相互间无影响,对其中一个单元进行了仿真,结果与计算接近。为证明结果准确性,进行了实验室实物模型的建模和仿真。通过实物模型的实际测量和仿真结果的对比,证明了仿真的准确性。同时通过仿真获得的感应电动势、动子的受力情况、磁场分布等数据与计算数据的对比,说明理论计算存在可取性。为了检测直线发电机结构对发电机性能的影响,改变实验室模型结构并进行仿真。通过对比发现,定子槽的深度和导磁材料的合理布置可以加强磁场的收敛,增强磁感应强度。永磁体的不对称分布会引起磁场的不对称分布,进而影响到双边直线发电机两侧的感应电动势。永磁体的布置间隔会影响到直线发电机的动子受力。 最后一部分对各种形状浮体的波浪受力进行了相应的说明,通过一定的分析说明本文所设计的永磁直线发电机上可以在近海使用。