王晓远  何早新(天津大学300072)

 

摘  要  从无刷双馈电机功率绕组及控制绕组产生的磁场各自在转子导条中感应的电流频率、相位所应满足的关系得出转子导条数目。介绍了用于无刷双馈电机的比较特殊的转子结构，并对具有这种结构的转子进行了磁势谐波分析，及用实验验证了无刷双馈电机的转速、频率关系。

叙  词  无刷双馈电机谐波分析绕组

    无刷双馈调速电机是随着变频技术的进步特别是功率双流向变频器的出现，在自级联机的基础上发展起来的。无刷双馈调速电机具有变频器容量小、调速方便、以同步速运行及功率因数可调等一系列优点[1]。本文介绍无刷双馈电机的特殊转子结构，并对这种

转子磁势谐波进行了分析。

    无刷双馈电机装有两套定子绕组，一为功率绕组，二为控制绕组，它们的极对数不同，并且通以不同频率的电压。无刷双馈电机的转子结构也与普通的笼型异步机有所不同（见图1、图2）。两套定子绕组通过转子作为中介而相互作用，之所以有这种结构的转子，其原理如下所述。

    首先，将这种结构的转子看成是普通笼型转子的一个特例。在忽略定子磁势谐波的情况下，分别由两套定子绕组产生的气隙磁场在定子坐标系中可表示为：

    

上述磁场表达式在转子坐标系中则为：

    (1)由功率绕组和控制绕组产生的磁场在转子导条中分别感应的电流的频率应相等。

    (2)这两种电流各自在两相邻转子导条中的相位移应相等或相差3600的整数倍。

    这样，两套定子绕组才能通过转子而相互作用，产生转矩。

    由式(3)、(4)及条件1有

    由条件2有：

    为了使n。(n，为转子导条数)尽可能大，q应取1，这样得：

                  

    式(6)、(9)分别是无刷双馈电机的同步运行速度及所应具备的转子导条数。

    由于cos (-a)=cos (a)，式(4)也可以写成：

    由条件2有：

    初看起来，有两种情况同时满足条件1，2。

    第一种情况：

              

    第二种情况：

                

    显然，应取第二种情况的ⅳ。，可以获得更多的转子导条数，以减小转子漏抗。

    综合以上所述，如果nr按式(13)选取，则无刷双馈电机的同步运行速度为：