无刷双馈发电机
交流无刷励磁机、永磁发电机
0NQ.140.232交流无刷励磁机、永磁发电机安装使用维护说明书南京汽轮电机（集团）有限责任公司编制田宏2010.2.7 校对张利光2010.2.7 审核葛淑明2010.2.10 会签标准审查巫旭明2010.3.1 审定姜兴林2010.3.9 批准目录1 概述 (4)2 主励磁机 (5)2.1 主励磁机典型产品电气数据 (5)2.2 内部接线原理图 (6)2.3 结构简介 (7)3 副励磁机 (8)3.1 副励磁机电气数据 (8)3.2 结构简介 (8)4 转子接地检测滑环 (8)5 安装 (9)6 使用说明 (11)6.1 运行前的准备工作 (11)6.2 主励磁机整流装置的保护 (11)6.3 副励磁机充磁 (12)备注：由于设计和制造在不断改进，本说明书所介绍的情况可能与制造的情况有所出入．在进行设备的任何调试或检查之前，应通读本说明书,以全面掌握设备的工作性能．本说明书适用于南京汽轮电机有限责任公司制造的3MW~75MW汽轮发电机及燃气轮发电机之交流无刷励磁机。
本说明书可作为安装、运行和维护检修工作的指导性文件。
用户在安装、使用前请仔细阅读。
本说明书中未涉及和未规定的部分，按国家标准中有关技术规定执行。
如有特殊要求及供货范围有变化时，应在签订技术协议时明确提出。
按国家标准GB755—2000《旋转电机定额和性能》和JB/T7784—2002《透平同步发电机用交流励磁机技术条件》中的规定，机组使用条件：海拔不超过1000m；冷却空气温度不超过40℃；安装在掩蔽的厂房内，环境温度不低于5℃。
1 概述配发电机组的励磁机由一台主励磁机和一台副励磁机组成，其主励磁机采用一台三相交流无刷励磁机，副励磁机采用一台单相永磁发电机，转子通过法兰与同步发电机联接在一起。
其系统见下示意图：图1G 三相同步发电机EX 主励磁机GS 副励磁机V 三相旋转整流装置L1 同步发电机磁场绕组L2 主励磁机磁场绕组FU 副励磁机熔断器主励磁机是一台三相同步发电机，其磁场静止、电枢旋转，电枢输出的三相交流电经同轴旋转的三相旋转整流装置整流为直流，通入发电机磁场绕组，供给发电机励磁，因它取消了电刷和滑环所以称为无刷励磁机。
XE系列机组风力发电机组产品技术介绍资料
Pitch control
变速调节
Variable speed
无齿轮箱
Without gearbox
¾ 传统的恒速运行 、失速调节技术流 派转向变速运行、 变距调节的先进技 术方向；
¾ 尽管带齿轮箱的 双馈型风机仍占市 场主要份额，但采 用全功率变流及永 磁同步发电机的结 构型式在技术上的 优势及领先地位是 不容置疑的。
机型对比
VENSYS(金风科技) 直驱型风机
机型对比
半直驱型风机
¾ 单级齿轮箱永磁发电机结构 ¾ 发电机、齿轮箱、主轴和主轴轴承集
成一体，由钢管底盘结构支撑 ¾ 中速永磁发电机定子通过交－直－交
变频器与电网相连
Multibrid 5MW
综合分析
多MW级风机的技术情况
¾ 变桨、变速控制具有决定性优势 - 气动特性最优 - 减少扭矩峰值 - 功率输出更平稳
用寿命20年以上。 ¾ 采用了永磁体安装结构设计及装拆的专有工艺，在短路情况下
不会造成永磁体永久退磁。 ¾ 发电机采用自然冷却，电机的散热能力随风速的提高而提高，
这点与风机的功率随风速增大正好匹配。 ¾ 发电机采取IP54防护等级，与其它外转子永磁同步发电机IP23
防护等级相比，能够确保20年的使用寿命内发电机内部的防雨、 防潮、防尘。这对于在盐雾、沙尘、台风等恶劣环境中运行的 风机尤为重要。
当今世界主流机型
机型对比
¾ 双馈型风力发电机组
¾ 直驱型风力发电机组
¾ 半直驱型风力发电机组
机型对比
双馈式风力发电机组：
¾ 变桨距变速型 ¾ 三级齿轮增速箱＋双馈式异步发电机+双馈式变频器； ¾ 发电机转速通常为1500r/min+35%； ¾ 发电机定子通过地面变压器与电网连接，发电机转子与变频
新能源发电与控制技术复习题完整版全解
《新能源发电与控制技术》一、填空题1.一次能源是指直接取自自然界没有经过加匸转换的各种能虽和资源。
2.二次能源是指由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品。
3.终端能源是描供给社会生产、非生产和生活中直接用干消费的各种能源。
4.典型的光伏发电系统由光伏阵列、蓄电池组.控制湍x电力电子变换器和负载等组成。
5.光伏发电系统按电力系统终端供电模式分为独立光伏发电系统和并网光伏发电系统。
6•风力发电系统是将风能转换为电能,由机械.电气和控制3大系统组合构成。
7.并网运行风力发电系统有恒速恒频方式和变速恒频方式两种运行方式。
8•风力机又称为风轮.主婆有水平轴风力机和垂直轴风力机。
9.风力同步发电机组并网方法有自动准同期并网和自同步并网。
10.风力界步发电机组并网方法有直接并网.降压并网和晶闸管软并网。
11.太阳的主要组成气体为氢和氮。
12.太阳的结构从中心到边缘可分为核反应区、辐射区、对流区和太阳大气°13.太阳能的转换与应用包括了太能能的采集、转换、储存.运输与应用o14.光伏发电是根据光生伏特效应原理.利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。
15.光伏发电系统主要由太阳电池组件，中央控制器.充放电控制器.逆变器和蓄电池.蓄能元件及辅助发电设备3大部分组成。
16.太阳电池主要有尬晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池、非晶硅太阳电池、晞化镉太阳电池与铜钢硒太阳电池5种类型。
17.生物质能是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而储存在生物质内部的能虽。
18.天然气是指地层内自然存在的以碳氢化合物为主体的可燃性气体。
19.燃气轮机装直主要由燃烧室、压气机和轮机装宜3部分组成。
二. 简答题1.简述能源的分类？答：固体燃料.液体燃料、气体燃料、水力、核能.电能、太阳能.生物质能.风能、海洋能、地热能、核聚变能。
还可以分为：一次能源、二次能源、终端能源.可再生能源、非可再生能源，新能源. 常规能源.商品能源.非商品能源。
双馈发电机的TS-PID模糊控制算法仿真研究
但是 其建 立的传递模型很难与电机 的微分 方程模 型接 口， 故
１ 引言
、风力发 电对 是解 决 能源 短缺 ， 实现 清 洁能 源 的重 要途
未发展成为主要的建模方法。在文献 ［ ］ ３ 阐述 了双馈 电机 的 运行机理 ， 并根据磁链 、 电势 、 电流 的关 导 出了其 动态数学模
（ ．Ｓｈｏ ｏ ｏ ｐｔｒ ｃ ｎｅａｄＴ ｌｃｍｍ ｎｃｔ ｎＥ ｇ ｅｒ ｇ Ｊ ｎ ｓ ｎｖｒｔ， １ ｃｏｌ ｆ ｍ ｕｅ ｉ ｃ ｎ ｅ ｏ ｕ ｉ ｉ ｎｉ ｅ ｎ ， ｉ ｇｕＵ ｉ ｓｙ Ｃ Ｓｅ ｅ ａｏ ｎ ｉ ａ ｅｉ Ｚ ｅｊ ｎ ｉ ｇｕ２ ２ １ ， ｈｎ ； ｈｎｉ ｇＪ ｎｓ １０ ３ Ｃ ｉａ ａ ａ
Ａ ＝Ｌｉ 也 由＋Ｌ （由＋ｉ ） ｍｉ 由
Ａ ＝ ＋Ｌ （ ＋ｉ ｂ ｉ ）
Ａ ＝Ｌｉ 由 由＋Ｌ （幽＋ｉ ） ｉ 由 Ａ ＝ ＋Ｌ （ ＋ｉ ｍｉ ）
正方 向一致 ， 使得 定 子 、 转子 、 正值 均产 生 正值 的磁链 的 电 流 。采用 ｄＯ旋 转坐标系统 ， 双馈感应发 电机模型 如式 ｑ 则
控制 、 预测模糊 控制 、 系统控制 等等 ， 逆 但是 总所周知 ， 风力 机系统是具有在大范 围 中会 被强 风速 干扰 的一种非 线性 的
献 ［］ ２ 尝试用实验数据 辨识 的方法建 立风力 机 的动 态模型 ，
基金项 目： 江苏省高校 自然科学研究计划 （３ ５ ０ ７ ； ０ ￣ｄ２ １５） 江苏省社会
接 的是两个 独立的三相电源 ， 并且 电源是 固定频率 的公用频
率 电源 ， 转子是 的转 动是 通过 变频 器进行 供 电 ， 而且根 据其
（ ）
Ｒｉ ＋（ 一∞ ） ∞ ，Ａ
新能源发电与控制技术复习题完整版
3. 分析双馈异步发电机变速恒频风力发电系统的工作原理。 图双馈异步发电机变速恒频风力发电系统：P105。图 3-58
答：工作原理可概括：发电机的定子直接连接在电网上，转子绕组通过集电环经 AC-AC 或 AC-DC-AC 变频器与电网相连，通过控制转子电流的频率、幅值、相位和相序实现变速恒频控制。为 了实现变速，当风速变化时，通过转速反馈系统控制发电机的电磁转矩。使发电机转子转速跟踪风速的变 化，以获得最大风能。为实现恒频输出，当转子的转速为 n 时，因定子电流的频率 f1=pn/60±f2，由变频 器控制转子电流的频率 f2，以维持 f1 恒定。当发电机转子转速低于同步速时，发电机运行在亚同步状态， 此时定子向电网供电，同时电网通过变频器向向转子供电，提供交流励磁电流；当发电机转子转速高于同 步速时，发电机运行在超同步状态，定，转子同时向电网供电；当转子转速等于同步转速时，发电机运行 在同步状态，f2=0，变频器向转子提供直流励磁，定子向电网供电，相当于一台同步发电机。 4.分析同步发电机的变速恒频风力发电系统的工作原理。
无刷双馈异步变速恒频风力发电系统图 P106 图 3-59 答：磁场调制型无刷双馈异步发电机的定子中的功率绕组直接与电网相连，控制绕组通过变频器与 电网相连。图中 P*和 Q*分别为有功功率和无功功率的给定值；功率控制器根据功率给定与反馈值及频率检 测信号按一定的控制规则输出频率和电流的控制信号。无刷双馈发电机的转子的转速随风速的变化而变化，
变速恒频双馈风力发电系统应用研究
统。其优点如下 。
Ｉ
ｆ± ｍ ｘ厂
Ｉ
系统 、开关磁 阻发 电机系统等 ，这些 变速恒频发 电系统 有 的是发电机 与电力 电子 装置相结 合实现构而实现变速恒 频的。这
些系统都有 自己的特点 ， 适用 于不同的场合 。下面对 这
较 高。 ２ ）输 出波形 中谐波分量小 而且频率高 ，容易滤去 ，
可以得到很好的正弦波形 。
量和系统 的容 量 相 同。有 高频 电流 谐 波注 入 电 网。 目
前 ，永磁发电机 系统 是研 究 的 热点 之 一 ，而且 发 展很 快 ，国外 已经出现了兆 瓦级永磁风力发 电机 系统 。
风速下 ，风轮机吸收的功率不超过最大值。 （）提高了系统的风能利用率 ３
围内变化，通过对最佳叶尖速 比的跟 踪 ， 风力发 电机 使
组在可发 电风速下均可获得最佳 的功率输 出。风力发 电 机组的控制技术从 机组 的定桨距恒速运行 发展 到变速运 行 ，已经基本实现了风力发 电机组从能够 向电网提供 电 力到理想地 向电网提供 电力 的目的。
２ ）电动机为无刷结构 ，易维护。 ３ ）易调节 。通过 励磁调节 可 以很方 便地控 制它 的 输 出特性 ，使风力机实现最佳叶尖速 比运行。 该系统缺点为 ：交交变频控制电路复杂 。可 以考虑
— —
式中 ｒ ｎ ——功率绕组 电流频率 ，与电网频率相 同； 控制绕组 电流频率；
靠。
该系统缺点 为：电力电子变换 装置容量较大 。仅仅 适用于中小型风 电系统 ，研究较少。
３ 无刷爪极式发电机 系统… ．
无刷爪极式 自 励发 电机 ， 子铁心及 电枢绕 组与 同 定 步电动 机相 同 ，区 别仅 在于 它 的励 磁部 分 ，如 图 ２所
欢迎订阅美国NEMAMG1-2006电动机和发电机标准中译本
参
考
文
献
１ Ａ Ｌ Ｎ Ａ ＬＬ ＣＥ 。 ｔａ Ｒｏ ｏ ｏ ｅ ｉ ｇ ａ ｄ Ｄ ｅ ｅ ｏ ｍ ｅ ｔｆ ｒ Ａ Ｗ Ａ ｅ ｌ ｔ ｒＭ ｄ ｌｎ ｎ ｖ ｌ ｐ ｎ ｏ Ｂ ｒ ｓ ｌ ｓ ｏ ｂｌ － ｅ ａ ｈｉ ｅ ．Ｅｌ ｃ ｒｃ Ｍ ａ ｈ ｎｅ ｎ ｏ ｅ ｕ ｈ ｅ ｓＤ ｕ ｙＦ ｄ ｍ ｃ ｎ ｓ ｅ ｔ ｉ ｃ ｉ ｓａ ｄ Ｐ ｗ ｒ Ｓ ｓ ｅ ｓ ９ ５ Ｖｏ ３ ｙ ｔ ｍ ，１ ９ ． ｌ２ ２ ＳＷ Ｉ Ａ Ｍ Ｓ Ｎ ．ｅ １ ｅ ｅ ａ ｉ ｅ ｈ ｏ ｙ ｏ ｈ ｒ ｈ ｅ ｓ ＬＬ Ｏ ｔａ ．Ｇ ｎ ｒ ｌｓ ｄ Ｔ ｅ ｒ ｆ ｔ ｅ Ｂ ｕｓ ｌ ｓ Ｄｏ ｂ ｙ Ｆ ｄ Ｍ ａ ｈ ｎ Ｐ ｒ ：Ａ ｎ ｌ ｓＳ Ｉ Ｅ Ｐ ｏ — ｌｃ ｒ ｏ ｅ ｕ ｌ－ ｅ ｃｉｅ ａｔ １ ａ ｙ ｉ Ｅ ｒ ｃ ｅ ｅ ｔ．Ｐ ｗ ｒ Ａ ｐ ｌ １ ９ ， ｏ ．４ ｐ ９ ７ ｖ １１ ４ ３ Ｓ Ｗ Ｉ ＬＡ Ｍ Ｓ Ｎ ．ｅ ｌ Ｇ ｅ ｅ ａ ｉ ｅ ｈ ｏ ｙ ｏ ｈ ｒ ｈ ｅ ｓ Ｌ Ｏ ｔａ ｎ ｒ ｌｓ ｄ Ｔ ｅ ｒ ｆ ｔ ｅ Ｂ ｕｓ ｌ ｓ Ｄ ＯＵｂ１ － Ｙ Ｆｅｄ Ｍ ｈｉ Ｐａ ｔ ２：Ｍ Ｏｄ Ｖ ｅ ｉ ｉ ａｔ Ｏ ａ ａｃ ｎｅ ｒ ｅ１ ｆ ｒ Ｃ ｉ ｎ ｎｄ
两套不同极数绕组之间的耦合； 当定子绕组产生
的磁 场 含 有极 对 数 分别 为Ｐ ｑ 和 的基 波磁 场 时， 转
子绕组 中的感应 电流所产生 的磁场也含有极对
数 分 别 为Ｐ 的 磁 场 ； 子主绕 组Ｐ 极 磁 场 与 和ｑ 定 对
Ｐ ｒ ｏ ｍ ａ ｃ Ｉ ｒ ｃ ｅ ｅ ｔ Ｐ ｗｅ ｐ １ ９ ． ｏ ４ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ＥＥ Ｐ ｏ — ｌ ｃ ｒ ｏ ｒＡｐ ｌ ９ ７ ｖ ｌ１ ４．
新能源风力发电技术基础知识
新能源风力发电技术基础知识风力大点技术是把风能转变为电能的技术。
通过风力发电机实现，利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。
人类对于风能的开发利用也很早就开始了。
但是，近代火力、水力发电机的广泛应用和20世纪50年代中东油田的发展，使风力发电机的发展缓慢下来。
在我国风力发电机组的研制工作开展较早，但是没得到足够的重视与支持，因而发展较慢。
如今在我国风能利用与风力发电技术虽然有了一定的进展，与国外先进国家相比较仍然存在差距，尤其是在大型风力发电机组的开发与研制方面。
风力发电机一般有风轮、发电机（包括装置）、调向器（尾翼）、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。
风力发电机的工作原理比较简单，风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能。
发电机在风轮轴的带动下旋转发电。
风轮是集风装置，它的作用是把流动空气具有的动能转变为风轮旋转的机械能。
一般风力发电机的风轮由2个或3个叶片构成。
在风力发电机中，已采用的发电机有3种，即直流发电机、同步交流发电机和异步交流发电机。
风力发电机中调向器的功能是使风力发电机的风轮随时都迎着风向，从而能最大限度地获取风能。
一般风力发电机几乎全部是利用尾翼来控制风轮的迎风方向的。
尾翼的材料通常采用镀锌薄钢板。
限速安全机构是用来保证风力发电机运行安全的。
限速安全机构的设置可以使风力发电机风轮的转速在一定的风速范围内保持基本不变。
塔架是风力发电机的支撑机构，稍大的风力发电机塔架一般采用由角钢或圆钢组成的桁架结构。
风力机的输出功率与风速的大小有关。
由于自然界的风速是极不稳定的，风力发电机的输出功率也极不稳定。
风力发电机发出的电能一般是不能直接用在电器上的，先要储存起来。
目前风力发电机用的蓄电池多为铅酸蓄电池。
风轮叶片是风力机最重要的部件之一，其平面和剖面几何形状与风力机空气动力特性密切相关。
目前，水平轴风力机叶片一般为2 片或3 片。
两叶片风轮的制造成本较低，但叶片几何形状及风轮旋转速度相同时，两叶片风轮对应最大风能利用系数的转速比较高、由脉动载荷引起的风轮轴向力变化也较大。
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1 包头轻工职业技术学院 毕业论文 论文题目：无刷双馈发电机
班 级： 学 号：_________________________ 作 者：_________________________ 专 业 名 称：_________________________
2011 年 4 月 8 日
石振国 机电一体化（风力发电）
09063512 机电093049班 2
论文题目： 作者：_________________________
指 导 教 师： 单位： 单位： 论文提交日期： 2011 年 4 月 8 日
巩 真 包头轻工职业技术学院
无刷双馈发电机石振国
马宏革 包头轻工职业技术学院 包头轻工职业技术学院 摘 要 风能是目前世界上最具发展潜力的新能源,世界发达国家都在深入研究和积极开发。随着计算机与自动控制技术的飞速发展，风力发电技术的发展极为迅速，其单机容量从最初的数十千瓦级发展到最近进入市场的兆瓦级机组;控制方式从基本的定桨距失速型控制向变桨距控制直到最新的变速控制发展。目前的研究重点是采用双馈异步发电机的并网运行变速风力发电机组控制技术。 本文围无刷双核发电机这个主题，进行了以下几方面的研究工作。 首先，利用我们研究所在磁场调制式无刷双馈电机的多年研究成果，研制并测试两台无刷双馈发电机。对测试过程中双馈运行的分析，表明了双馈控制策略和控制系统的重要性。 其次，借鉴各种交流调速方法，研究电机双馈发电运行的模型和控制手段，采用自控式调频，提出了绕线转子双馈发电机的矢量控制策略。 在此基础上，研究了无刷双馈发电机的模型和控制策略。 最后，针对风速的多变性，根据风力机的动力特性，利用状态估计方法，提出了一种变速风力发电机直接速度控制模型。
关键词:无刷双馈电机,结构特点，同步运行，异步运行 包头轻工职业技术学院 目 录 引 言.............................................................. 1 1无刷双馈电机的研制 ................................................ 2 1.1无刷双馈电机的结构特点和运行方式............................. 2 1.1.1结构特点 ............................................... 2 1.1.2运行方式 ............................................... 4 2无刷双馈电机的运行性能 ............................................ 5 2.1异步运行性能................................................. 5 2.2同步运行性能................................................. 5 2.3双馈运行性能................................................. 5 2.4测试线路..................................................... 6 3双馈发电运行的基本原理及特点 ...................................... 9 3.1、电子变流技术的发展概况 ..................................... 9 3.1.1功率器件 ............................................... 9 3.1.2控制方法 .............................................. 10 3.2双馈发电运行的分析.......................................... 11 3.2.1双馈运行 .............................................. 12 结 论............................................................. 14 参 考 文 献........................................................ 15 致 谢............................................................. 16 1
引 言 风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大，全球的风能约为2.74×109MW，其中可利用的风能为2×107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。中国风能储量很大、分布面广，仅陆地上的风能储量就有约2.53亿千瓦。我国风能资源丰富，可开发利用的风能储量约10亿kW，其中，陆地上风能储量约2.53亿kW（陆地上离地10m高度资料计算），海上可开发和利用的风能储量约7.5亿kW，共计10亿kW。而2003年底全国电力装机约5.67亿kW。 随着全球经济的发展，风能市场也迅速发展起来。自2004年以来，全球风力发电能力翻了一番，2006年至2007年间，全球风能发电装机容量扩大27%。2007年已有9万兆瓦这一数字到2010年将是16万兆瓦。预计未来20-25年内，世界风能市场每年将递增25%。随着技术进步和环保事业的发展，风能发电在商业上将完全可以与燃煤发电竞争。 本文主要围绕变速恒频风力发电系统的技术进行改进及问题的一些概述。 包头轻工职业技术学院
2 1无刷双馈电机的研制 双馈式变速恒频方式目前已在兆瓦级变速恒频风电机组上采用。但是所采用的都是有刷结构双馈电机。滑环和电刷需要定期维护，这就降低了机组的可靠性。无刷化是双馈电机的一个研究重点。 双馈电机的无刷化有两种方式，一是采用双定子结构，两定子绕组分别用做发电机主绕组和控制绕组:绕线转子机械上同轴联结，两转子绕组同步旋转可直接相联而不用滑环和电刷。这种电机设计和制造技术比较成熟，但是体积较大、成本较高。另一种无刷方式是采用单电机的无刷双馈电机，将主绕组和控$慨组都放在电机定子上，不需要对转子绕组进行控制因而不需要滑环和电刷。其优点显而易见，从电机本身实现了无刷化，与双电机相比，体积小成本低。然而该种电机设计理论比较复杂，技术上不成熟，需要进一步的研究与开发。
1.1无刷双馈电机的结构特点和运行方式 1.1.1结构特点 无刷双馈电机的定子铁心无异于常规交流电机的定子铃",然而，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，因为在该种电机的定子上同时存在不同极数的主、副绕组。 当绕组供电频率一定时，电机的极数决定了电机的转速，因此可根据对电机转速的要求合理地选择主、副绕组的极数。 当定子主、副绕组的极数分别选择为2p和2q时，无论采用笼型或磁阻式转子结构，电机转子的极对数一般选为:pr=q+p,这时的无刷双馈电机等效于一台(2P十2q)极的交流电机。当双馈运行时，电机转速与主、副绕组电流频率和电机极数之间的关系为
(1-1) 若主副绕组电流同相序时，上式分子中取正号，称为超同步运行;若主、副绕组电流反相序时，上式分子中取负号，称为亚同步运行。当f2=0时 包头轻工职业技术学院 3 (1-2) 称为该电机的同步速。 如：设计一台工频50Hz、同步速为750r/min的无刷双馈电机，可选择主、副绕组的极数分别为:2p=6, 2q=2. 从电机的工作原理上看，2p极和2q极绕组皆可作为主绕组，但通常情况下一般选择极数多的绕组作为主绕组(直接与工频电网相连)，以承担电机的大部分功率。少极数的绕组用于承担励磁功率。因此，一般取2p>2q。 此外,为了避免共存于同一电机中的两个不同极数的磁场产生不对称磁拉力和电磁噪声，还要求:p-q≥2，因此，一般认为(2p+2q)=6极是该种电机所能选择的最少极数。在满足此条件的前提下，为了实现主、副绕组的良好藕合，一般多选择近极数配合。
图 1.1 无刷双馈电机的双绕组结构示意图 当采用双绕组方案时，为避免三次谐波磁场在绕组中产生环流，多采用Y接法，如图1.1所示。 转子是磁阻式结构，采用带磁隔离层的磁障转子，目的在于增大交轴磁阻。该转子并不能为2极磁动势提供通路，是一个纯粹的4极转子。其制造工艺比较复杂。 包头轻工职业技术学院
4 1.1.2运行方式 磁场调制式无刷双馈电机不仅具有类似于笼型感应电机和磁阻电机的简单结构，而且当它以不同的运行方式工作时，又兼有绕线转子感应电机和电励磁同步电机的某些优点。 无刷双馈电机的运行清况类似于一台2(p+q)极的绕线转子感应电机，其主绕组和副绕组分别相当于绕线式感应电机的定子绕组和转子绕组。该种电机不仅具有自起动能力，而且可实现异步运行、同步运行、串级调速和双馈调速等多种电动初运行方式;当作为发电机运行时，可实现无刷变速恒频恒压控制。 运行时，无刷双馈电机的主、副绕组分别相当于绕线式感应电机的定子绕组和转子绕组的作用。该种电机不仅具有自起动能力，而且根据副绕组供电方式的不同，可以工作于多种运行方式。即:副绕组通过电阻或直接短接的异步运行方式;副绕组由直流励磁的同步运行方式;副绕组由变频电源馈电的双馈运行方式。此外，无刷双馈电机还可作为发电机运行，实现无刷情况下的变速恒频恒压控制，适合于需要长期运行且不便经常维护的水力或风力发电领域。 主绕组由工频电源供电，副绕组加直流励磁，即是该种电机的同步运行方式。 当无刷双馈电机作发电机运行时，通常将副绕组用作交流励磁绕组，由提供转差频率的变频器供电，而将定子主绕组用作发电绕组。由于励磁绕组也在定子上，其变速恒频恒压控制是在无刷情况下完成的，运行安全可靠，特别适合于需要长期运行且不便经常维护的水力或风力发电等领域。