无刷双电口电机

高转矩密度并强容错

该电机采用双定子结构和交流磁通控制绕组，无需转子绕组即可实现无刷运行，过载时可通过q轴电流注入提升转矩，高速弱磁时通过d轴电流注入实现磁通调节，性能优于传统混合励磁电机。

曾志强 · Shen, Yiming · Yang, Guanghui · Lee, Christopher H.T.

IEEE Transactions on Transportation Electrification 2024

技术优势

无需电刷

采用双定子、定子双电口设计，将电枢绕组和交流磁场控制绕组都置于定子上，不用转子绕组，从而取消电刷和滑环，简化结构并提高可靠性。

过载转矩更高

在过载条件下，控制绕组作为功率绕组注入q轴电流，与电枢绕组共同产生转矩，优化空间利用率和转矩密度。

高速弱磁灵活

高速时，控制绕组变为磁通控制绕组，注入d轴电流，利用两套绕组d轴的耦合效应调节气隙磁通，拓宽恒功率区。

故障时仍有转矩

提出一种容错策略，在电枢绕组故障时仅注入励磁电流即可维持转矩输出，利用高冗余度提升系统可靠性。

应用场景

• 电动汽车驱动电机：作为牵引电机，高转矩密度和宽调速范围可提升整车动力性和效率。
• 混合动力汽车驱动系统：无刷结构和高容错性适合混合动力系统中频繁启停和复杂工况。
• 电机容错控制：故障时仅注入励磁电流即可维持转矩，提高系统冗余和安全性。
• 高转矩密度电机：过载时利用控制绕组注入q轴电流，提升转矩密度和空间利用率。
• 磁通可调电机：高速时通过d轴电流注入调节磁通，拓展恒功率运行范围。