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摘要
针对航空高速永磁(PM)发电机设计受到多物理场约束以及Halbach阵列磁体内部存在低磁密区域的问题，建立基于任意磁导率转子轭的Halbach磁体通用电磁解析模型，使用模型分析低磁密区域形成机理及影响因素，评估不同工况下磁体的退磁情况，并提出满足高速电机约束的改进措施。使用场路耦合有限元法(FEA)分析转子涡流损耗，结合解析模型和电机温升计算优化磁体分段以及选择控制器类型，实现磁体的综合设计。将模型和分析方法用于一台300 kW、30 000 r/min高速永磁发电机的设计，制造样机并进行T型三电平变流器控制下的发电实验。样机实验和FEA仿真结果验证了模型的精度以及设计的有效性，为Halbach阵列磁体在航空高速永磁发电机中的应用提供了一定的参考。
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单位中国科学院; 中国科学院大学; 中国科学院电工研究所
