無(wú)刷雙饋電機(jī)磁場(chǎng)調(diào)制機(jī)理與電磁設(shè)計(jì)研究.pdf

1、無(wú)刷雙饋電機(jī)（Brushless Doubly-Fed Machine，BDFM）作為一種新型交流電機(jī)，具有變頻器容量小、功率因數(shù)和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)靈活等優(yōu)點(diǎn)，在電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速運(yùn)行以及發(fā)電機(jī)變速恒頻運(yùn)行方面具有良好的應(yīng)用前景。然而，由于BDFM結(jié)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)理的特殊性，其參數(shù)計(jì)算、數(shù)學(xué)模型和電磁設(shè)計(jì)均較為復(fù)雜，目前尚未見(jiàn)到該類(lèi)電機(jī)的完整電磁設(shè)計(jì)軟件。本文依托重慶大學(xué)輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主研究項(xiàng)目，以籠型轉(zhuǎn)子BDFM為研究對(duì)

2、象，針對(duì)BDFM的磁場(chǎng)調(diào)制機(jī)理與電磁設(shè)計(jì)展開(kāi)研究。
　　首先，簡(jiǎn)要介紹了BDFM的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和功率平衡關(guān)系；其次，從電機(jī)學(xué)的基本理論出發(fā)，深入分析了定、轉(zhuǎn)子繞組的磁動(dòng)勢(shì)，從理論上分析了改善BDFM磁場(chǎng)調(diào)制效果的方法，進(jìn)而研究了BDFM能量轉(zhuǎn)換關(guān)系；第三，根據(jù)常規(guī)交流電機(jī)電磁設(shè)計(jì)的基本理論，以及BDFM的特點(diǎn)，闡述了BDFM電磁設(shè)計(jì)的原理與方法，并結(jié)合d-q軸模型介紹了BDFM性能計(jì)算的方法；第四，分別利用考慮諧波影響下的繞

3、組函數(shù)法和有限元法，對(duì)BDFM的電感參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算和對(duì)比分析；最后，在Visual Basic平臺(tái)上自主研發(fā)了一套BDFM的電磁設(shè)計(jì)軟件，利用該軟件對(duì)樣機(jī)進(jìn)行了電磁設(shè)計(jì)和運(yùn)行特性的計(jì)算，并對(duì)樣機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和性能參數(shù)進(jìn)行了分析，并提出了磁場(chǎng)調(diào)制效果的判別準(zhǔn)則。
　　結(jié)果表明，BDFM在調(diào)速范圍較低的場(chǎng)合，能減小所需變頻器容量，從而降低系統(tǒng)成本；通過(guò)增加籠型轉(zhuǎn)子BDFM轉(zhuǎn)子短路環(huán)數(shù)以及改變其空間分布，可以改善BDFM的磁場(chǎng)調(diào)制效果；在