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Analytical Analysis and Performance Characterization of Brushless Doubly Fed Induction Machines Based on General Air-gap Field Modulation Theory

引用

Chinese Journal of Electrical Engineering 2021年第3期7卷 4-19页

作者： Peng Han Ming Cheng Xinkai Zhu Zhe Chen Ansys Inc.San JoseCA 95134USA School of Electrical Engineering Southeast UniversityNanjing 210096China Department of Electrical Engineering North China Electric Power UniversityBaoding 071003China Department of Energy Technology Aalborg UniversityAalborg 9220Denmark

Air-gap magnetic field modulation has been widely observed in electric *** this study,we present an analytical analysis and performance characterization of brushless doubly fed induction machines(BDFIMs)fed by two independent converters from the perspective of air-gap field *** spiral-loop winding is studied in detail as an example to show the generalized workflow that can also be used to analyze other short-circuited rotor winding types,such as nested-loop and multiphase double-layer *** field conversion factors are introduced to characterize the modulation behavior of special rotor windings and facilitate their comparison in terms of cross-coupling capability,average torque,and harmonic content of the air-gap flux density *** stator magnetomotive force(MMF),rotor MMF,and resultant air-gap MMF are considered,based on which the closed-form inductance formulas are derived,and the torque equation is obtained along with the optimal current angle for maximum torque operation by using the virtual work *** design equations are then developed for the initial sizing and geometry scaling of the *** finite element analysis and experimental measurements are performed to validate the analysis.

关键词： AC machines air gap magnetic field spatial harmonic frequency domain modulation rotor windings

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