新型转子无刷双馈电机电磁设计

《新型转子无刷双馈电机电磁设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、万方数据研究与设计EM％迫扎再柱刮应用2012，39(7)新型转子无刷双馈电机电磁设计木王秀平Ⅵ，张凤阁1(1．沈阳工业大学，辽宁沈阳110870；2．沈阳工程学院，辽宁沈阳110136)摘要：针对目前转子磁场调制能力弱导致无刷双馈电机效率低的问题。提出了一种新型转子结构，即笼条和磁障混合转子，利用有限元法对比分析了所提出转子与常见几种不同结构转子无刷双馈电机的磁场调制能力，证明了该转子具有优良的磁场调制能力。关键词：无刷双馈电机；磁场调制；新型转子中国分类号JM302文献标志码：A文章编号：1673-6540(2012)07-0012-04一ElectromagneticDesig

2、nofBrushlessDoublyFedMotorwithNovelRotorWANGXiupin91’。，ZHANGFenggel(1．ShenyangUniversityofTechnology，Shenyang110870，China；2．ShenyangInstituteofEngineering，Shenyang110136，China)Abstnd：Aimingatlowerefficiencyofbrushlessdoublyfedmachine(BDFM)andweakermagneticfieldmodulationcapabilityofrotor，anovel

3、typeofrotorstructurewaspresented，namelyreluctancerotorwithcageconductorandmagneticbarrier．SeveraldifferentrotorBDFMswereanal?zedfortheirmagneticfieldmodulationcapability，itpmvedthatthenovelrotorhasbettermagneticfieldmodulationcapability．ConclusionswilllaythefoundationforBDFMapplication．Keywords

4、：brushlessdoublyfedmachine(BDFM)；magneticfieldmodulation；novelrotor0引言无刷双馈电机是众多学者们关注的新型交流感应电机。它具有许多优点，结构简单，无刷可靠，所需要的变频器容量较低，非常适用于变速恒频风力发电¨⋯。无刷双馈电机源于单定子自级联感应电机，在相同磁路中产生了两个不同极数的气隙磁场口J，经过Hunt和Broadway的改进之后，该电机鲁棒性和可靠性再次引起了学者的兴趣。当时，无刷双馈电机具有两套不同极数的定子绕组，由工作原理希望两套绕组之间没有直接的耦合关系，他们的耦合仅依靠转子。因此，转子是影响无刷双馈电机

5、的耦合性能的主要因素，寻求良好性能的转子结构是学者们研究的热点问题之一。无刷双馈电机的转子结构首先具有对两套定·基金项目：辽宁省科技攻关计划项目(2010220029)一12一子绕组具有良好的“极数转换器”的作用，也就是在机电能量转换中产生较高的有用谐波及参数较低的无用谐波。转子结构还需要具有良好的动态和静态性能，并且从工艺上易于实现。Broadway和BurbidgeH。提出了笼型转子结构，并将其应用于无刷双馈电机，RichardMcmahon¨1设计了笼型转子和绕线型转子，并对这两种转子结构电机进行了对比研究。Longyaxu№’研究了径向叠片磁阻转子结构的无刷双馈电机，并用试验

6、证明了电机本体上达到了96％的高效率。王雪帆研究了基于齿谐波原理和变极原理的绕线转子无刷双馈电机"o，并证明了该类型转子无刷双馈电机具有良好的效率。研究并寻求高效率，同时结构简单、工艺易于实现的无刷双馈电机转子结构，依、然是学者们研究的目标。论文在分析了无刷双馈万方数据电札与控制应闭2012，39(7)研究与设计lE嘲强电机的结构之后，对新型的转子结构进行了分析，得到了优化的转子结构形式，为无刷双馈电机的推广应用及转子的设计提供了新选择。1无刷双馈电机的原理与结构无刷双馈电机定子上有两套不同极数的三相对称绕组，定子功率绕组，极数为2p。，运行时直接与电网相连，定子控制绕组，极数为2p

7、。，运行时通过双向变频器与电网相连。两个极数与转子极对数P．的关系如下：P7／(1)，=kl夕因为两套定子绕组具有不同的极数，他们所产生的不同极数的两个磁场共同存在于同一铁心中。功率绕组和控制绕组的作用相当于传统的绕线式异步电机的定子和转子绕组，其结构形式如图1所示。．无捌双馈电机图1无刷双馈电机结构示意图无刷双馈电机具有多种运行方式㈣1，包含异步单馈运行方式，同步运行方式和双馈运行方式等。转子转速与电磁转矩无关，满足式(2)：∞r：坐(2)∞2——■_L