永磁被动补偿脉冲发电机设计与仿真

采用永磁励磁、两极两相、被动补偿结构，设计了一台小型补偿脉冲发电机。使用有限元软件对电机进行空负载电磁特性分析；永磁体采用厚度为12 mm的钕铁硼材料，空载时气隙最大磁感应强度为0.443 T。在60 000 r/min的设计转速下，单相开路电压峰值为195.4 V，铁心损耗功率为599 W。对电阻值1 mΩ，电感值1 μH的小阻抗负载分别进行了单相放电、两相并联放电及两相串联放电仿真，单相放电电流峰值为10.90 kA，脉宽0.78 ms；两相并联放电电流峰值14.64 kA，脉宽1.1 ms；串联放电电压峰值增至333.7 V，电流峰值为8.59 kA。电机储能大于4 MJ，脉冲功率大于2 MW，且结构紧凑，具有较高的能量密度和功率密度