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第44卷第5期

擞电机

V01.44.N0-5

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双转子电机及其在风力发电中的应用综述

朱文娟,杨向宇

(华南理工大学电力学院,广州510640)

摘要:双转子电机作为一种在混合动力汽车、电无极变速器等机械领域有着广泛应用前景的新型电机,被应用于

风力发电系统方面。研究其主要意义在于,该种新型电机能够显著地增大风能利用系数,加宽工作风速范围,提高

风能利用率。该文介绍了双转子电机国内外研究的现状及其应用在风力发电方面已取得的成果,指出了应用中存在

的一些问题。

关键词:双转子;风力发电;风能利用率

中图分类号:TM315

文献标志码:A

文章编号:1001—6848(2011)05-0073-03

Review of Dual-rotor

Machine

and its Application in

Wind

Power Generation

ZHU

Wenjuan,YANG

Xiangyu

(South

China University

of

Technology,Guangzhou 5 1

0640,China)

Abstract:As

new type

of electrical machine,dual—rotor machine which is of

great prospects

in mechani-

cal field,such

as

hybrid electrical vehicles and electrical variable transmission and

so

on,has been

ap—

plied

to

wind power system.The main significance

on

researching this

new

type of machine lies in which

could improve the utilization

coefficient

of wind

energy

notably,widen the

range

of the working wind speed

and improve the wind utilization.This

article

described the

status

of domestic and international researching

on

dual—rotor machine and achievements applied in wind generation,pointed

out

the existing problems in

application.

Key

words:dual—rotor;wind

power

generate;wind utilization

双转子电机国内外研究现状

随着资源日益枯竭和环保意识的增强,风力发

电作为最具发展前景的一项可再生能源技术,在全

球范围内得到了高度的重视。据最新发布的(2009—

2012年中国风电行业投资分析及前景预测报告》显

示,2008年全球风电装机增长率为28.8%,高于

过去十年的平均增长速度。而截至2008年底,全球

风电总装机容量超过120 GW,2008年新增装机容

量在27 GW以上,同比增长36%。

即使在风电产业迅速发展的今天,我国风电总

装机容量仅占全国电力装机容量的1.1%,风电产业

长期徘徊在起步与试验阶段。我国的风能产业所用

大型设备主要依靠进口,造价昂贵、长途运输不便、

设备维修期长等因素,明显阻碍了我国风力发电产

业的发展。

20世纪90年代,瑞典皇家工学院的Thomas

Backstorm提出了双转子电机,后来Erik Nordlund对

此作了深入的研究¨J。双转子结构电机因其结构简

单、设计新颖、功率和转矩密度高,目前在电动汽

车、无极变速器、船用动力推进系统等领域得到了

较好的应用。文献[2]中提出一种单定子双转子异

步电机,电机本体包括一个两面开槽的定子和内、

外两个转子,可看作是由共用定子铁心的两台异步

电机组成的,其与普通异步电机的最大区别在于定

子绕组采用环形绕法,大大缩短了绕线端部长度,

效率和功率因数均较普通异步电机得到了提高。文

献[3]首先建立了对转式双转子电机的等效磁路以

及等效电路,并且给出其数学模型,在Magnet软件

下,利用有限元分析计算得到的空载气隙磁密、定

子磁链、齿槽转矩曲线,并计算出电枢电抗,证明

收稿日期:2010—08—03

作者简介:朱文娟(1987),女,硕士研究生,研究方向为电气传动及其智能控制。

杨向字(1963),男,教授,主要研究方向为电气传动系统及其智能控制,特种电机及其控制。

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