700 kW船用轴带无刷双馈发电机的设计与测试

贾　磊　王雪帆　熊　飞

(强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学)　武汉　430074)



700 kW船用轴带无刷双馈发电机的设计与测试

贾磊王雪帆熊飞

(强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学)武汉430074)

无刷双馈发电机转子绕组谐波含量大，导致发电机损耗大、效率低，制约了其工业应用。为解决此问题，运用绕组齿谐波原理和正弦绕组理论，提出一种采用多节距不等匝多层线圈设计转子绕组的无刷双馈发电机，并结合设计实例进行了详细分析。这种新结构能有效提高转子绕组的导体利用率，并减少除了两种主要极对数之外的其他谐波含量。通过有限元建模仿真和样机实验验证了结构设计的正确性。样机实验结果表明，所提出的多节距不等匝多层线圈转子结构的无刷双馈发电机具有良好的性能指标。

无刷双馈发电机齿谐波正弦绕组有限元

0　引言

对于船舶来说，其进行节能减排的关键技术之一就是对船舶供电系统的改进，也就是对船用轴带无刷双馈发电技术的积极采纳。无刷双馈发电机轴带发电系统如图1所示，充分利用船舶主柴油机的功率储备，不仅去除了传统变速恒频发电系统中最薄弱的环节——机械齿轮箱，而且实现了对无刷双馈发电机的直接驱动，提高了主柴油机的整体效率。具体来讲，其优越性包括：降低主机燃油消耗；降低船舶发电成本；减少维护保养费用；改善员工工作条件；促进节能减排[1]。这种船用无刷双馈发电机是一种新型的同时具有同步电机和异步电机特点的交流调速电机，其结构和运行原理与传统的交流电机有较大差别，近年来这种新型电机的理论及应用取得了相当进展。……