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不同转子结构无刷双馈电机的电磁和动态获得新进展特性分析

简要介绍了无刷双馈电机(BDFlM)的结构特点和工作原理，利煤矿设备用Ansofi／Maxwell建立笼型转子和磁障式磁阻转子的BDFlM模型，进行了二维瞬态电磁场有限元计算，得出电机磁力线分布、气隙磁通密度波形，通过对气隙磁通密度猪皮皮料波形的谐波频谱分析，得到了磁障式磁阻转子结构具有较好磁场调制效果。研究了由单馈异步牵入自然同步、亚同步和超同步运行状态的动态响应能力和机械负载突变时的转速转矩变化情况。结果表明磁障式磁阻转子BDFlM在由单馈异步牵入自然同步、亚同步和超同公主岭步运行这主要是斟酌到结构在受外力的作用下状态下，具有较好的动态响应能力，同时在加载时稳定性也较好，为进一步深入研究BDFlM转子的优化设计和运行稳定性提供了参考。

无刷双馈电机(以下简称BDFM)是近年来发展起来的一种新型交流感应电机。其定子铁心中一般放置有两套独立的绕组：转子基本可分为两大类，即笼型转子和磁阻转子，两种转子的反两个方向旋转磁场调制机理不同。BDFM既可以作为交流调速电机，又能作为变速恒频发电机，且易于调节电机的有功功率和无功功率倒。由于实现了无刷化，减小了维护的成本，提高了电机的可靠性。BDFM的控制绕组只承担了整个电机容量的一小部分功率，所以变频器的容量也相对减小。同时BDFM可以实现异步运行、亚同步、超同步等多种运行方式，因此对BDFM进行深入的研究具有十分重要的意义。<抽油烟机/p>

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BDFM的转子结构直接影响定子两套绕组之间的磁耦合，基本上决定了磁场调制作用的效果，同时转子结构的不同，电机的动态特性也会相应改变。现有的文献中，几乎没有对笼型转子和磁障式磁阻转子BDFM的牵入特性进行具体的对比分析，而且很多采用MATLAB／Simulink对BDFM的动态特性进行仿真，都做了很多简化和假设，如假设气隙均匀，忽略定子槽的开口，只考虑基波磁动势的影响等，而这些忽略的因素对分析电机的耦合场和动态特性有很大的影响。本文基于

nsofi／Maxwell 2D强大的电磁场有限元计算功能，设计了具有代表性的笼型转子和磁障式磁阻转子，分析对比了两种转子的磁场调制效果，为转子的进一步优化设计提供了参考。在此基础上，利用An—soft／Maxwell中的特别是在汽车制造行业、医疗用品行业和消费电子行业二维瞬态有限元计算法分析对比了两种转子的牵入特性和负载变化时的稳定性，给出了相应的转速转矩波形。