吴 涛，王雪帆，李勇波

（1.中国地质大学（武汉）机电学院，湖北武汉 430074；2.华中科技大学电气学院，湖北武汉 430074）

1 引言

无刷双馈电机（BDFM）是在串级感应电机基础上发展起来的一种新型电机，它取消了电刷和滑环，不仅具有结构简单、运行可靠的优点，而且可以有效降低变频装置的容量和电压等级，因此被认为在变速驱动（ASD）和变速恒频发电（VSG）中有广泛的应用前景。无刷双馈电机作为发电机运行时原理类似交流励磁发电机，当原动机的转速变化时，调节定子控制绕组侧励磁电流的频率可方便实现功率绕组发电频率恒定，而且调节控制绕组电流的大小和相位还可以实现有功和无功功率的调节。目前无刷双馈电机应用于风力发电等场合的研究和文献基本上是关于并网发电［1-3］。有些特殊的应用场合如作为独立电源单机发电运行（如一些不需要并网的小水电、船用轴带发电等等），其控制规律有其自身特点。本文在这里探讨了这种电机作为独立电源发电时的控制策略，适合于对发电质量要求不高的场合。

2 无刷双馈电机单机发电运行原理

下面以齿谐波法设计转子绕组为例来阐述其发电原理。假设定子功率绕组8极，控制绕组4极，转子总槽数Z＝6，根据齿谐波转子设计方法，按照极对数pp＝4设计布置的3相对称绕组线圈，除产生极对数为pp＝4的基波磁势外，还将同时产生极对数为p2＝nZ±p1（n＝1，2…）的齿谐波磁势，并且其绕组系数与基波相同，以简化转子接线为例如图1所示，转子绕组在8极6槽上图排列结构下，谐波正反转磁势百分比如表1所示。……