齒槽轉(zhuǎn)矩是永磁電機(jī)固有的一種力矩，在潮流能發(fā)電系統(tǒng)中，永磁發(fā)電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的大小影響系統(tǒng)能量利用范圍。輪緣發(fā)電機(jī)樣機(jī)轉(zhuǎn)子磁軌外直徑為1320mm，軸向長度SOmm，轉(zhuǎn)子磁軌厚度僅l Omm，是一種典型的大直徑扁平電機(jī)，機(jī)械強(qiáng)度較差。受加工條件及成本等因素限制，樣機(jī)轉(zhuǎn)子磁軌加工采用了如下方式:先將鋼板卷壓成一個(gè)直徑相當(dāng)?shù)膱A環(huán)，然后再將該圓環(huán)精加工為內(nèi)外徑滿足要求的轉(zhuǎn)子磁軌。但在加工過程中，受焊接熱應(yīng)力、車床夾具以及自身重力形變等因素影響，轉(zhuǎn)子很容易產(chǎn)生變形，使得電機(jī)氣隙分布不均勻，導(dǎo)致電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩特發(fā)生變化。樣機(jī)加工過程中氣隙變形量實(shí)測值，樣機(jī)理想氣隙長度設(shè)計(jì)為Smm，變形1是樣機(jī)初期裝配時(shí)的氣隙長度分布實(shí)測值，變形2是經(jīng)過加工修整后的樣機(jī)終氣隙長度分布。

    討論了輪緣驅(qū)動(dòng)潮流能發(fā)電機(jī)的關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計(jì)及運(yùn)行特問題，通過理論分析和樣機(jī)試驗(yàn)驗(yàn)證，得到如下結(jié)論:

    1)為了減小電機(jī)重量，通常情況下輪緣發(fā)電機(jī)的線負(fù)荷A取值應(yīng)不大于15kA/m;同時(shí)，由于海水給發(fā)電機(jī)提供了良好的散熱條件，兼顧效率等綜合因素，輪緣發(fā)電機(jī)的電流密度JS可取值在10}20A/mm2之間。

    2)由于輪緣發(fā)電機(jī)軸向長度很短，永磁體端部軸向漏磁效應(yīng)明顯，輪緣發(fā)電機(jī)磁通設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)引入端部漏磁系數(shù)進(jìn)行修正。

    3)非理想氣隙情況下輪緣發(fā)電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩會(huì)增大很多，因此，在樣機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工工藝設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采取措施保證電機(jī)氣隙均勻。

4)研制了2.SkW輪緣發(fā)電機(jī)樣機(jī)，驗(yàn)證了輪緣發(fā)電機(jī)的空載特、負(fù)載特、效率特及非理想氣隙情況下齒槽轉(zhuǎn)矩特，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析基本保持一致。研究工作可為輪緣驅(qū)動(dòng)潮流能發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)提供參考。