无刷双馈电机作为新型交流电机在结构上与传统感应电机十分相似,可以处于异步、同步和双馈运行模式。相比常规有刷双馈电机,这种电机取消了电刷和滑环,定子侧具备两套绕组,且极对数不同,不能进行能量的直接传递,需要通过特别设计的转子绕组结构达到间接耦合的目的,经过转子调制会形成旋转速度和方向各不相同的旋转磁场。其中谐波磁场的存在总是能导致电机产生转矩脉动,降低电机工作效率,导致电机损耗变大。因此抑制无刷双馈电机的转矩脉动具有极高的实际意义。本文重点研究无刷双馈电机作为电动机在交流调速领域的应用,主要研究内容包括以下几个方面:首先,分析了无刷双馈电机的基本运行原理,根据齿谐波原理和双正弦绕组理论优化了转子绕组结构设计,通过编程分析计算了经过优化后的转子绕组的绕组系数和谐波磁势,解析计算和仿真结果表明了该设计方法的合理性。对电机的定转子绕组进行磁场分析,并通过有限元法验证了磁场调制机理的正确性。其次,推导了无刷双馈电机在功率绕组同步速两相旋转坐标系下的数学模型,根据转矩在旋转坐标系下的表达式分析了电流与转矩之间的关系,明确了功率绕组电流中含有的谐波分量导致电机运行时会产生转矩脉动的结论。最后,本文提出了以谐波补偿电流的方式抵消电机运行时产生的谐波分量来抑制无刷双馈电动机的转矩脉动。采取了能瞬时检测功率绕组谐波电流的检测方法和实时跟踪补偿功率绕组谐波电流的控制策略,补偿了谐波电流分量从而抑制谐波转矩脉动。采用了SVPWM滞环比较控制方法来满足检测结果与补偿效果对实时性和准确性的要求。最后搭建了无刷双馈电动机的转矩脉动抑制控制系统的仿真模型,仿真结果验证了该方法对无刷双馈电动机的转矩脉动抑制的有效性。