以降低制造成本。而无刷双馈电机的定子绕组却与
传统交流电机有较大的不同。

无刷双馈电机定子绕组可以由 1 套也可以由彼

此绝缘的 2 套绕组构成 ,但严格禁止功率绕组和控
制绕组间有的直接功率传递。由于 1 套绕组可以提
高槽空间的利用率 ,增加导体截面积 ,减少了铜耗 ,
减少了漏抗 ,因此无刷双馈电机有较高的效率和堵
转力矩。但如绕组设计不当 ,会出现较多的空间谐
波。如果定子采用 2 套绕组结构 ,会降低材料的利
用率及电机效率 ,但会给定子绕组设计带来较大的
灵活性。从目前的研究来看一般多采用 2 套定子绕
组方。

当定子的功率绕组和控制绕组共用 1 套绕组时 ,

定子绕组有 6 个出线端 ,功率绕组的控制绕组同时供
电时 ,该定子绕组中将产生 2 个独立的不同极数的旋
转磁场 ,为使 2 个电源互不干扰 ,

极对旋转磁场在

定子绕组中产生的感应电势 ,应在

极对绕组的 3

个出线端 (即控制端口) 间无电势差 ,当控制端口通电
时 ,不会引起工频电源的附加电流 ;同理要求

极对

旋转磁场在定子绕组中的感应电势 ,也应在

极对

绕组的出线端间无电势差 ,不引起变频电源的附加电
流。按此原则设计无刷双馈电机定子绕组 ,可达到 2
个电源彼此独立 ,且无电功率的直接传递 ,同时又能
准确控制无刷双馈电机转速的目的。

功率绕组和控制绕组极对数

( P

和

)

的确定

与无刷双馈电机调速范围、

变频装置的额定容量、

电

机的运行特性等有密切的关系。同时由于无刷双馈
电机正常运行时 ,电机中存在 2 个彼此独立、

不同极

对数的定子旋转磁场 ,因此当

与

配合不当时 ,

将会在电机中产生不平衡磁拉力 ,引起电机的振动
和噪声 ,影响电机的转矩特性。综合分析表明无刷
双馈电机功率绕组和控制绕组极对数应满足

( P

)

> 1 。如果要设计一台同步速为 750r/ min 的无

刷双馈电机 ,可选择功率绕组和控制绕组极对数分
别为

= 3 、

= 1 。

12 　转子结构

无刷双馈电机的转子同时耦合着极数不同的功

率绕组和控制绕组 ,常称为“极数转换器”,其作用的
强弱直接影响着电机的性能。当无刷双馈电机功率
绕组和控制绕组的极对数分别为

和

时 ,为了

实现电机转子的极数转换作用 ,转子的极对数通常
设计为

。

无刷双馈电机通常采用的转子结构开型式有四

种 ,如图 2 所示。无论采用哪种转子结构 ,其作用均
是通过特定的磁路结构 ,产生交直轴方向的磁阻差
异 ,从而使功率绕组和控制绕组产生的不同极数的
气隙磁场得以调制。

图 2 中 (b) 、(c) 、(d) 转子结构均属于磁阻式转

子结构 ,由于 (b) 转子的 d 轴、

q 轴磁阻差别小 ,磁场

图

　无刷双馈电机常用的四种转子结构型式

( P

= 4)

第 3 期　　　　　　　　　　　　彭　晓等 :无刷双馈电机的原理与结构特征　　　　　　　　　　　　