发电机作为一种将机械能转换为电能的装置,广泛应用于风力发电、火力发电、核能发电等领域。随着科技不断发展,国外的大功率电机正趋近于低压化和小型化。如今,国产电机的出口量不断加大,为了适应国际市场竞争需求,降低电机损耗、提高电机效率是国产电机的发展方向。本课题是对上届师兄师姐“基于径轴向复合磁场发电机参数设计与研究”课题的进一步完善和改进。论文着重介绍了轴向双磁极组同步发电机的结构设计、电磁参数设计、ANSYS仿真分析、空载和负载试验。跟普通同步发电机相比,本课题研究的轴向双磁极组同步发电机在结构上有所创新,其转子采用相对的双转子结构,因此在相同容量情况下该同步发电机体积小,节省材料；其定子铁芯采用条形定子铁芯,因此结构简单。为了便于计算和分析,根据其磁路走向,画出该电机的空载等效磁路图,计算电磁参数；严格遵守气隙比的原则,建立电机的等效二维模型,借助有限元分析软件ANSYS仿真分析发电机的磁路走向、磁通密度和磁场强度；对样机进行空载和负载试验,测其电压、电流及各次谐波畸变率,比较测得的各项数据是否达到国家性能指标。实验中通过增加转子极身厚度,减小转子极身饱和度,解决了第一台样机中谐波畸变率大的问题,但又出现了电机效率低和输出电压达不到额定输出值的新问题,于是对第二台样机进行改进设计方案。在转子极身尺寸保持不变的前提下,增加转子匝数,减小转子线径,增大磁动势,此时负载输出电压有所增加,但依然达不到额定值,因此证明中心高为132mm的电机无法满足需求,选用中心高为160mm的电机,并设计出改进方案,为后续电机的研究奠定基础。