新型磁障調(diào)制式雙饋無刷電機(jī)轉(zhuǎn)子優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究.pdf

1、雙饋無刷電機(jī)(Doubly-Fed Brushless Machine,簡(jiǎn)稱DFBM)是一種適合于變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的新型交流電機(jī)。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)子上沒有電刷和滑環(huán),實(shí)現(xiàn)了無刷化,在工程應(yīng)用中具有較高的可靠性,同時(shí)還具有多種運(yùn)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(jī)磁阻型轉(zhuǎn)子中,新型磁障調(diào)制式轉(zhuǎn)子不僅磁耦合性能較好,而且轉(zhuǎn)子中沒有繞組,對(duì)提高電機(jī)的運(yùn)行效率具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。本文以1.5kW新

2、型磁障調(diào)制式DFBM為例,對(duì)其轉(zhuǎn)子的優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)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(dǎo)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(dǎo)了電機(jī)定子內(nèi)緣單位面積徑向力的計(jì)算公式,并運(yùn)用Matlab軟件編程計(jì)算三種轉(zhuǎn)子極對(duì)數(shù)電機(jī)的氣隙磁場(chǎng)分布、轉(zhuǎn)子外緣一周的徑向力波和整個(gè)轉(zhuǎn)子所受的徑向合力。
　　 其次,根據(jù)電磁場(chǎng)理論建立了三種轉(zhuǎn)子極對(duì)數(shù)1

3、.5kW新型磁障調(diào)制式DFBM的二維電磁場(chǎng)模型,運(yùn)用Ansoft有限元軟件對(duì)電機(jī)在靜止和同步運(yùn)行兩種狀態(tài)進(jìn)行了電磁力計(jì)算,并對(duì)比分析了三種轉(zhuǎn)子極對(duì)數(shù)電機(jī)的轉(zhuǎn)子整體電磁力的變化情況,同時(shí)進(jìn)行了電磁力的諧波分析。
　　 最后,從電機(jī)學(xué)的基本理論出發(fā),結(jié)合新型磁障調(diào)制式DFBM的特點(diǎn),重點(diǎn)研究了轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁層與磁障層的寬度變化以及導(dǎo)磁層條數(shù)變化對(duì)該電機(jī)性能的影響。利用Ansoft有限元軟件建立了四種不同轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)參數(shù)的電機(jī)模型,并對(duì)四種電機(jī)