永久磁铁发电机或PM发电机也被称为无电池发电。PM发电机由带线盘绕的磁性定子和一个带有永久磁铁在定子内部旋转的车轮组成。从摩托车到风电场，PM发电机可用于许多电气机械应用。让我们看一下这些类型的发电机如何工作以及如何模拟它们。
永久磁铁发电机的工作方式
从本质上讲，一条线是在用具有高相对渗透率的材料制成的定子周围缠绕的。在定子内部，您有一个轮子或转子，该轮子由中心组成（由与定子相同的材料组成）和永久性磁铁，这些磁场会产生强磁场。这些永久磁铁通常是稀土元素，例如samarium。
当将转子设置在运动中时，诱导电流。这是因为转子上的永久磁体的电磁场（EMF）经过盘绕的定子。当磁体像转子上的牙齿一样间隔时，EMF的强度随着转子旋转而上下波动。正是这种连续的通量将电流诱导到定子线中。自然，转子旋转速度越快，电压输出越高。
comsol多物理学中PM发电机的2D模拟
浏览我们的在线时，我遇到了PM发电机的一个很好的例子应用程序库。该模型显示了转子用永久磁体的旋转如何在绕组中产生诱导的电动势。电压是根据旋转期间时间的函数计算的。该模型还描绘了对电压，旋转速度和电线绕组中的转弯数的影响。
下面的模拟是由我的同事Valerio制作的，因此您可以在行动中看到模型：
可以观察到永久磁体位于转子上的地方较亮的颜色。
像往常一样，如果您有乐动体育足球 帐户您可以下载模型文档发电机模型了解更多有关它的信息。如果你也有comsol多物理学和AC/DC模块您可以下载模型文件并进一步探索此多物理问题。
PM发电机的应用
根据windpowerengineering.com上发表的一篇文章（发电机101）永久磁铁发电机在风能行业中使用主要是因为它们不需要电池运行。风被用来使旋转轮运动设置，然后发出电流。零电池的方面非常重要，因为风电场往往位于偏远地区。通过PM发电机利用风能要比包含需要频繁更换的电池的发电机所需的维护费用少。
如果您对摩托车感兴趣，您可能会知道PM发电机也可以习惯为您的自行车供电。我遇到了一篇有趣的文章，讲述了如何组装永久磁铁摩托车的交流发电机。以为我会和那些在商店里方便的人分享。
评论（11）
Aruna Shah
2013年2月8日你好，
我对这个模型有些困惑。使我感到困惑的事情是该模型中的线圈。在模型中，没有任何关于线圈的提及，也没有线圈的边界条件。
请让我们知道该模型中如何使用线圈域。
谢谢你
Fanny Littmarck
2013年2月8日嗨，阿鲁纳，
请在我们的模型画廊中查看模型：//www.dvdachetez.com/model/generator-in-2d-2122
如果您登录Comsol Access帐户，则可以获取此模型的文档，该文档说明了如何在COMSOL中进行模拟。（如果您没有访问帐户，则可以按照屏幕上的说明免费创建一个）。
悬挂vu
2013年9月21日嗨，有些软件可以模拟3D瞬态模拟，包括电机的转子运动，用于计算转子中的涡流分布。comsol 4.3b能够做到吗？我没有证据说是。
Fanny Littmarck
2013年9月24日是的，如果您将COMSOL多物理与AC/DC模块一起使用，则可以在任何类型的旋转机械中对转子中的诱导涡流进行建模。转子中的诱导涡流在模型库中的“ rotating_machinery_3d_tutorial.mph”示例中模拟。
B Santosh Sarma
2013年12月20日嗨，我正在进行M Tech，并且我正在对使用自行车发电机（瓶类型）的可再生能源项目进行项目
如果这样
穆德
2014年10月28日你好 ;
我正在阅读模型文档pdf，并快速查看模型.MPH文件。我会说这真的很有趣，但是我对不添加移动网格（ALE）物理学感到困惑！这会影响结果吗？因为网格没有移动！只有空间坐标移动！
我试图通过自己的自我添加移动的网格，但是我被X，Y，Z和X，Y，Z变量粘住了，似乎有一个可变的循环，comsol无法接受！当使用材料坐标x，y，z时，网格也不会移动！
任何解释！？
此致 ;
Priya Jaspal
2015年10月20日你好，
我是Comsol的新手。我想知道该模型是否还包括定子绕组，就像在材料清单中一样，我只看到空气和软铁。我看不到任何通常用作绕组材料的铜。
请让我知道如何包括。
Fanny Littmarck
2015年10月21日你好普里亚，
在此特定示例中，我们正在演示如何使用电场的线积分来计算域中的诱导电压。
另外，您可以在这些域应用多转弯的线圈功能，并自动计算绕组中的感应电压。如果应用多转线线圈功能，则将在多转线线圈功能的“设置”窗口中指定电导率值。
这是另一个教程模型，该模型使用多转线线圈功能：//www.dvdachetez.com/model/mutual-inductance-and-yst-currents-currents-in-a-a-multi-turn-coil-12687
Priya Jaspal
2015年10月30日范妮，谢谢你的回复
我想看到不同绕组材料对发电机性能的影响。
需要多少个多转弯线圈？我需要做出哪些更改来计算发电机的效率？
Fanny Littmarck
2015年10月30日嗨，普里亚，
我建议您通过您的问题与您的Comsol支持团队联系，以便他们为您提供帮助。
在线支持中心：//www.dvdachetez.com/support
电子邮件：support@comsol.com
Busayapol Paophan
2018年4月9日嗨，范妮·利特马克（Fanny Littmarck）
我已经尝试过，但是我无法绘制1D。该程序告诉我，功能未知或操作员。
- 名称：comp1.intop1
- 情节：Glob1（全局）
我不知道如何解决这个问题。
请让我知道我做错了什么。
我使用了comsol版本5.2
谢谢你