第２４卷第６期

辽宁工程技术大学学报

２００５年１２月

Ｖｒ０１．２４

Ｎｏ．６

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Ｄｅｃ．２００５

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文章编号：１００８—０５６２（２００５）０６．０８７４．０４

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一种新型结构的内外双转子感应电机

孙广贵，张凤阁，王凤翔

（沈阳工业大学电气工程学院，沈阳ｌ１００２３）

摘

要：为了提高感应电机的运行性能，研究了一种具有内外双转子的新型结构的感应电机。电机采用励磁电抗较大的特殊铁芯和定子绕组

形式。通过分析电机内部的电磁关系，计算了其特殊的磁场分布，推导出电机的数学模型，并对其进行了动态仿真。结果表明，电机具有良

好的动态特性，特别是当电机极数较少（例如２极）时，绕组电阻和端部漏抗值都很小，而力能指标却较高。因此，推导出的电磁关系和数

学模型适用于新型内外双转子感应节能电机的设计分析，

关键词ｔ双转子电机；电机结构：数学模型；仿真；节能

中图分类号：．ＩＭ

３５

文献标识码：

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引言

在电能生产和使用中，消耗在各种电机中的能

量约占７０％。目前应用的电机主要有三种类型：异

步电机、同步电机和其他特种电机。其中异步电机

以其结构简单、运行可靠、价格低廉等特点，在工

农业生产中得到了最为广泛的应用。因此研制生产

具有高效率和高功率因数的新型感应电机，对于电

力节能具有十分重要的意义。

目前生产节能型电机的努力主要集中在发展

高性能的电磁材料和优化电机设计方案上，然而高

性能电磁材料发展缓慢，对于相对成熟的电机设计

技术，优化设计的余地亦十分有限，因此上述方法

的效果并不十分理想。为了提高异步电机的运行性

能，德国Ｅｕｇｅｎ

Ｎ０１１ｅ教授、Ｎｉｌ【ｏｌａｕｓＮｅｕｂｅ略ｅｒ博

士和他们的研究小组，在２００２年提出了一种新型

结构的内外双转子感应电机‘１，２１，其结构完全不同于

常规的异步电机。由于采用环型绕组形式，当电机

极数较少（例如２极）时，电机绕组的电阻和端部

漏抗可大大减少，相应地，电机的效率和功率因数

可以得到较大的提高。

１

电机的结构和工作原理

内外双转子感应电机具有一个特殊的定子和

内外两个转子。其结构示意图如图１。内、外转子

铁芯靠近气隙的圆周上分别均匀开槽以制成笼型

转子（亦可采用永磁转子结构形成内外双转子同步

电机），在定子铁芯的内外表面均匀开槽，以嵌放

如图２的特殊环型绕组，环型绕组的排列相序与常

规电机类似，以在内外气隙中分别形成同速同向旋

转的三相圆形旋转磁场。环型绕组产生的磁场分两

路分别穿过内外气隙进入转子铁芯形成回路，内、

收稿日期：２００４．１０－２０

基金项目：辽宁省科学技术基金资助项目（００１０４００１）

作者简介：孙广贵（１９５９．），男，辽宁盘山人，博士研究生，副教授，主要从事特种电机及其控制技术方面的研究。本文编校：杨瑞华

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