新型转子无刷双馈电机电磁设计*

王秀平， 张凤阁

(1.沈阳工业大学，辽宁沈阳 110870;2.沈阳工程学院，辽宁沈阳 110136)

0 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［1-2］。

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［3］，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 Burbidge［4］提出了笼型转子结构，并将其应用于无刷双馈电机，Richard Mcmahon［5］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。Longya Xu［6］研究了径向叠片磁阻转子结构的无刷双馈电机，并用试验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［7］，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。……