定频双转子发电机的分数槽绕组选择和设计
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定频 双 转 子 发 电机 的分 数 槽 绕 组 选择 和 设计
王敏希 ， 张建 忠， 程 明
（ 东南大学 ， 江苏南京 ２０ ９ ） １０ ６ 摘 要： 所提 出的定频双转子发电机可应用在变速恒频 风力发 电系统 中 ， 它具 有效率 高、 率密度高 、 功 成本 低
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等优点 。对该发电机进行 了绕组 设计 ， 通过 有 限元 软件对 内转 子／ 定子 槽数分 别为 １／ ８ ２ ／４ ３／ ０ ３／ ６和 ８ １ 、４ ２ 、０ ３ 建模 和分析 ， ２４ 分析结果显示设计合理 的分数槽绕组 能有效减少 空载反 电势 的谐 波
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０ 引 言
能源 紧缺 和环境 污染是 人类 面临 的两大 重要 问
装 阻尼绕 组 的缺 点 ， 提高并 网运行 性 能 ， 利于功 率 有
因数调节 ， 降低发电机起动合闸冲击电流、 电网故障
以及各 种扰 动 引起 的瞬态 电流 ， 化 系统 电能质量 。 优 但 是定 频 双转 子 发 电机 作 为永 磁 电机 的一 种 ， 它存 在空 载 反 电势 谐 波 含 量 高 和 定 位 力 矩 大 等 缺 点 。空载 反 电势 中的谐 波 会 使 电机 的损 耗 增加 ， 效 率下 降 ， 温升升 高 ， 响 电机 的运 行性 能 。定频双 转 影 子 电机 的定子直 接 接 人 电 网 ， 反 电势谐 波 还 会 对 其 电网造成影 响 。定位 力矩 是 由外 转子 表面 的永磁 磁 钢 和定子 、 内转 子齿槽 相互 作用 而形 成 的 ， 的存 在 它 将会 使 电机产 生振 动和 噪声 。因此 ， 电机设 计 时 ， 应 尽量 减小 空载 反 电势 谐 波含 量 ， 别 是 定 子 空载 反 特 电势 的谐 波含 量 以及 定位 力矩 。 本 文将 设 计不 同槽 数 的定 频 双转 子 发 电机 ， 并 研究 不 同设计 方案对 空载 反 电势谐 波含量 以及定 位 力矩 的影 响 ， 后选 出空 载 反 电势 谐 波 含 量 和定 位 最 力矩 都 比较小 的设计 方案 。
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含量和定位力矩 。
关 键 词 ： 转 子 电机 ； 双 分数 槽 ； 限 元 分 析 有 中 图分 类 号 ： Ｍ３５ Ｔ １ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ４ ７ １ （０ ２ ０ － ０ １ ０ １ ０ － ０ ８ ２ １ ）５ ０ ０ － ４
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