無刷雙饋電機耦合能力研究與仿真軟件開發(fā).pdf

1、無刷雙饋電機(BDFM)是一種新型交流電機，具有較多的優(yōu)點：可以在無刷的情況下實現(xiàn)雙饋運行；通過變頻器的是轉(zhuǎn)差功率，因此需要較小容量的變頻器，降低了系統(tǒng)的成本；多極數(shù)BDFM可以省去變速裝置，具有較高的可靠性。但是目前BDFM存在著幾個突出問題：耦合能力弱導致功率密度和運行性能較低、尚未找到鐵心損耗的準確計算方法、缺少簡便易用的性能仿真軟件。論文圍繞這幾個問題展開研究。 首先，利用基于磁動勢和磁導概念的繞組函數(shù)法，對各向異性軸向

2、疊片(ALA)磁阻轉(zhuǎn)子BDFM進行了參數(shù)計算。分別改變電機的極數(shù)、主副繞組的極數(shù)配合或轉(zhuǎn)子極弧系數(shù)等設(shè)計參數(shù)，通過研究他們主副繞組電感參數(shù)的變化，來研究這些設(shè)計參數(shù)對電機主副繞組之間耦合的影響。由此得到如下結(jié)論：在滿足無刷雙饋電機電磁設(shè)計原則及一定范圍內(nèi)，多極數(shù)無刷雙饋電機的耦合能力要強于少極數(shù)；主副繞組極數(shù)接近時的耦合能力要強于遠極比的情況；合適的ALA轉(zhuǎn)子極弧系數(shù)可以提高電機的耦合能力。 其次，在分析研究BDFM設(shè)計原則的基

3、礎(chǔ)上，設(shè)計了一臺(12+8)極BDFM，利用有限元分析軟件對該電機進行了磁場分析，驗證了電磁設(shè)計的合理性；通過瞬態(tài)磁場分析，從磁場角度說明了多極數(shù)轉(zhuǎn)子優(yōu)良的磁場調(diào)制作用，并初步得出了：當極數(shù)較多時，可用普通凸極磁阻轉(zhuǎn)子代替ALA轉(zhuǎn)子的初步結(jié)論；對電機空載狀態(tài)進行瞬態(tài)場分析，計算了不同運行方式情況下的鐵心損耗。 最后，對設(shè)計的電機進行了參數(shù)計算與性能仿真，并開發(fā)了界面友好、操作簡便、運算快速的仿真軟件，該軟件不僅能夠?qū)崿F(xiàn)不同轉(zhuǎn)子結(jié)