基于热网络法的FPLG长次级直线发电机温度场分析与热设计研究

来源：电工电能新技术杂志2022年第12期北京时间：

作者：高卫卫， 张驰， 陈飞雪， 裴天佑， 樊宽刚， 邱书恒

单位：1. 江西理工大学机电工程学院， 江西 赣州 341099；
\r\n2. 中国科学院宁波材料工程与技术研究所， 浙江 宁波 315201

摘要：自由活塞式内燃直线发电系统（FPLG）是一种新型动力装置，具有效率高、结构紧凑等优点。为了快速准确预估该系统中长次级直线发电机温升，本文建立了考虑绝缘材料属性下的双边扁平式永磁直线发电机（LDF-PMLG）的稳态热网络模型，评估了LDF-PMLG在额定负载工况下的温度分布及不同工况下的稳态温升，以2.5 kW双边扁平式永磁直线发电机为例，分析了其在不同负载下的温升分布规律，与有限元方法和实验结果相比表明，最大误差均不超过5.5%，验证了所提方法的有效性。同时，基于所建热网络模型，修正了电机全工况下能承受的最大电流曲线，提出了绕组、磁钢关键材料的选型方法，为LDF-PMLG的热设计提供参考依据。

关键词：自由活塞内燃直线发电机, 双边扁平式, 长次级直线发电机, 热网络模型, 热设计

基金资助：国家自然科学基金青年基金（5210070336）、 浙江省自然科学基金（LD21E070002）、 宁波市2025重大专项（2020Z066）