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自由活塞发动机用核心部分直线发电机有扁平型和圆筒型两大类，后者具有初级绕组利用率高，无横向边端效应，无径向单边磁拉力等优点，正成为自由活塞发动机所用直线发电机趋势。将利用场路结合的方法设计一台10极Ig槽的自由活塞发动机用圆筒型永磁直线发电机。
2.2.1永磁电机的等效磁路
永磁电机的励磁磁场是由永磁体产生提供的，其中永磁体、气隙以及导磁铁心三部分构成了永磁电机的主磁路。
永磁体等效磁路可分为两种结构，其中，永磁体可以等效成一个恒定磁通
2.2.2发电机定子电枢绕组
电枢绕组是电机的主要部件，交流绕组按每极下每相槽数划分，可以分为整数槽与分数槽绕组。相比整数槽绕组，分数槽绕组可有效抑制谐波，故电枢绕组采用的是分数槽绕组。
2.2.3发电机动子结构
发电机动子结构由永磁体与背铁两部分组成。由电机理论可知，永磁体的排列方式与形状直接影响到气隙磁场的分布，进而影响能量转换效率和发电质
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