新型磁障調(diào)制式雙饋無刷電機轉子優(yōu)化設計的研究.pdf

1、雙饋無刷電機(Doubly-Fed Brushless Machine,簡稱DFBM)是一種適合于變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)和變速驅(qū)動系統(tǒng)的新型交流電機。其系統(tǒng)結構簡單、轉子上沒有電刷和滑環(huán),實現(xiàn)了無刷化,在工程應用中具有較高的可靠性,同時還具有多種運行方式、易于調(diào)節(jié)無功和有功功率等優(yōu)越性。
　　 雙饋無刷電機磁阻型轉子中,新型磁障調(diào)制式轉子不僅磁耦合性能較好,而且轉子中沒有繞組,對提高電機的運行效率具有獨特的優(yōu)勢。本文以1.5kW新

2、型磁障調(diào)制式DFBM為例,對其轉子的優(yōu)化設計進行如下幾方面的研究。
　　 首先,基于繞組函數(shù)理論,采用一種離散思想推導了新型磁障調(diào)制式DFBM定子繞組的基波和諧波繞組函數(shù),以及氣隙磁密的基波和諧波分量,然后根據(jù)氣隙磁密推導了電機定子內(nèi)緣單位面積徑向力的計算公式,并運用Matlab軟件編程計算三種轉子極對數(shù)電機的氣隙磁場分布、轉子外緣一周的徑向力波和整個轉子所受的徑向合力。
　　 其次,根據(jù)電磁場理論建立了三種轉子極對數(shù)1

3、.5kW新型磁障調(diào)制式DFBM的二維電磁場模型,運用Ansoft有限元軟件對電機在靜止和同步運行兩種狀態(tài)進行了電磁力計算,并對比分析了三種轉子極對數(shù)電機的轉子整體電磁力的變化情況,同時進行了電磁力的諧波分析。
　　 最后,從電機學的基本理論出發(fā),結合新型磁障調(diào)制式DFBM的特點,重點研究了轉子導磁層與磁障層的寬度變化以及導磁層條數(shù)變化對該電機性能的影響。利用Ansoft有限元軟件建立了四種不同轉子結構參數(shù)的電機模型,并對四種電機