徑向疊片磁障式轉(zhuǎn)子雙饋無刷電機的研究.pdf

1、徑向疊片磁障式轉(zhuǎn)子雙饋無刷電機(Radially Laminated Magnetic-BarrierRotor Doubly-Excited Brushless Machine，簡稱為RLMB-rotor DEBM)是一種新型的交流變速電機，其定子上有兩套極數(shù)不同的正弦分布交流繞組，一套定子繞組直接與電網(wǎng)連接，另一套定子繞組通過AC/DC/AC雙向整流逆變器與電網(wǎng)連接，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡單，采用徑向疊片磁障式(RLMB)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，取消了電刷和

2、滑環(huán)。該電機可實現(xiàn)異步、同步和雙饋多種運行方式，還能實現(xiàn)有功功率和無功功率的獨立調(diào)節(jié)，在各種節(jié)能變速驅(qū)動系統(tǒng)和各種變速發(fā)電系統(tǒng)等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。
　　 本文對徑向疊片磁障式轉(zhuǎn)子雙饋無刷電機(RLMB-rotor DEBM)的相關(guān)理論進行研究，主要工作如下：
　　 從解析分析角度出發(fā)，引入繞組函數(shù)理論，分析了徑向疊片磁障式轉(zhuǎn)子雙饋無刷電機(RLMB-rotor DEBM)的工作原理，推導(dǎo)出電機內(nèi)部的各種約束關(guān)系，研

3、究了電機內(nèi)部的機電能量轉(zhuǎn)換機理，建立了電機的解析磁鏈模型，并應(yīng)用該模型對各定子繞組的自感與互感、兩套定子繞組之間的互感、電機的氣隙磁通密度分布、以及電磁轉(zhuǎn)矩等進行了解析計算和分析。
　　 利用有限元理論，建立了徑向疊片磁障式轉(zhuǎn)子雙饋無刷電機(RLMB-rotorDEBM)的電磁場分析模型，計算了電機的電感參數(shù)、氣隙磁場的分布、電磁轉(zhuǎn)矩特性和電機的端部特性等，并分析了轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)子極數(shù)(即兩套定子繞組極數(shù)配合)變化對電機磁耦合

4、性能的影響。
　　 根據(jù)對徑向疊片磁障式轉(zhuǎn)子雙饋無刷電機(RLMB-rotor DEBM)電磁過程的分析，并計及兩套定子繞組之間的匝數(shù)折算、頻率折算和極數(shù)轉(zhuǎn)換的影響，推導(dǎo)了電機的動態(tài)數(shù)學(xué)模型和動態(tài)等效電路。
　　 設(shè)計并試制了徑向疊片磁障式轉(zhuǎn)子雙饋無刷電機(RLMB-rotor DEBM)的實驗樣機，對樣機的各種運行方式進行了相關(guān)的實驗測試，并將實驗結(jié)果與電磁場計算結(jié)果進行了對比分析。
　　 最后，針對大功率徑向