摘要：该文对凸极式与轴向叠片磁阻式无刷双馈电机进行电磁场计算，给出线性与非线性条件下功率绕组与控制绕组电感参数波形，并计算出电感参数、功率绕组电压与极弧系数、导磁迭片与非导磁迭片厚度比关系曲线。将这两种电机进行了对比分析，在相同的定子结构、绕组排布、气隙长度及相同的运行条件下，轴向叠片式无刷双馈电机空载电压值比凸极式无刷双馈电机明显要大，可以提高百分之30。

关键词：凸极式；轴向叠片；磁阻式；无刷

中图分类号：tm36 +1：tm352    文献标志码：a    文章编号：1001-6848( 2010) 07-0032-04

    无刷双馈调速系统具有结构简单、运行可靠和所需变频器功率等级小等优点，因此近些年来引起了国内外学者的广泛关注。上个世纪初，hunt首次提出了自级联感应电机。这种电机通过两个独立的定子和同轴的两个转子经过适当的连接而组成，从而避免了滑环与电刷的使用，并且具有良好的低速运行和起动性能。之后，经过一批科学家的进一步完善，并且随着电力电子技术的发展，这种新型无刷双馈电机孕育面生。美国wisconsin大学、ohio州立大学、oregon州立大学等高等学校和科研机构对无刷双馈电机进行了较为系统和深入的研究。无刷双馈电机的转子有多种形式，可分为鼠笼式、凸极磁阻式与轴向叠片磁阻式无刷双馈电机。本文主要对凸极与轴向叠片磁阻式无刷双馈电机进行电磁场计算及两者之间的对比分析。

   在凸极磁阻式无刷双馈电机中，结构尺寸除气隙长度外，极弧系数ap（如图1）对电感参数的影响****。本文基于齿磁通法原理，利用ansys电磁场计算的二次开发软件，从线性与非线性的角度对不同极弧系数进行电感参数计算，计算出极弧系数。与电感参数的关系盐线，并与文献[6]利用绕组函数法计算出的电感参数结果进行比较。

    (1)当输入电机铁磁材料b-h曲线为线性，极弧系数为0 38时电感参数计算结果如图2、图3所示；

    (2)当输入电机铁磁材料b-h曲线为非线性时，电感参数计算结果如图4、图5所示；

   

  b-h曲线为线性时计算的电感参数结果与文献[6]相似，自感与互感的波形几乎一致，也证明了基于齿磁通法原理利用电磁场计算电感参数方法的正确性；b-h曲线为非线性时，功率绕组自感与互感脉动相对加大，功率组绕与控制绕组之间的互感并不呈正弦规律变化，而是发生一定程度的畸变。

  为了计算分析电感参数与极弧系数的关系曲线，选取不同的极弧系数分别进行电磁场计算。功率绕组的自感、互感及控制绕组与功率绕组之间的互感与极弧系数的关系曲线分别如图6、图7所示：

    图7控制功率绕组互感与极弧系数关系曲线从上面图形中可以看出，功率绕组的自感、互感随着极弧系数αp的增加成土升趋势，控制绕组与功率绕组之间的互感是先上升后下降。实现有效机电能量转换所必须的速度电动势正是由功率绕组与控制绕组之间的互感所产生，因此存在一个****极弧系数，其值为0. 32左右（控制绕组的自感、互感及与极弧系数αp的关系曲线和功率绕组相似，由于篇幅所限本文没有给出）。

    当控制绕组电流旋转频率与转子旋转频率大小、方向相同时斜槽空载相电压波形及空载电压与极弧系数的关系曲线如图8、图9所示。从功率绕组空载相电压与极弧系数的关系曲线可以看出，功率绕组空载电压随着极弧系数的增加先上升后下降，当极弧系数αp=0. 32左右时空载电压达到****值，这与功率绕组和控制绕组之间互感与极弧系数的关系曲线（如图7）相对应，也进一步说昵实现有效