无刷双馈电机作为一种新型结构电机，与传统电机有较大差异。从结构上看，绕线转子无刷双馈电机定子侧有两套不同极对数的绕组，转子绕组为多相绕组，每相绕组形成自闭合回路;从原理上看，无刷双馈电机正常工作时气隙中同时存在两种极对数磁场，通过转子实现间接耦合。绕线转子无刷双馈电机的这些特点使其设计难度更高。因此，对该电机基础理论的研究具有重要意义。
　　本文以绕线转子无刷双馈电机为研究对象，研究了无刷双馈电机的绕组结构。基于齿谐波原理，给出了转子绕组的设计方法，并以交流电机绕组理论为基础，通过调整绕组线圈的匝数和跨距，得到两种转子绕组的优化设计方案。以矢量法为理论依据，通过计算机编程分析了不同类型转子绕组的谐波磁势和绕组系数，分析结果表明，优化设计后的转子绕组具有更高的基波绕组系数并降低了气隙磁场的高次谐波磁势含量。
　　对无刷双馈电机磁场的研究中，通常将定子侧产生的两种极对数磁场看作两个系统并分别分析，这种分析方法不能揭示无刷双馈电机磁场的本质规律。针对这一问题，对无刷双馈电机合成磁场特征进行了研究，通过坐标变换，以转子为参考系，揭示了无刷双馈双馈电机合成磁场类似驻波的特征。并根据合成磁场特征，推导了无刷双馈电机的极数配合条件和功角表达式。进一步对功角特性进行研究，得到同步双馈运行方式下，功率绕组功率因数与控制绕组电压相角、电压幅值之间的特性曲线。
　　偏心故障作为一种常见的电机故障，会给电机带来较大伤害。对绕线转子无刷双馈电机偏心故障下的磁场特点和电磁力分布规律的研究可以为转子偏心故障的检测和诊断提供了理论依据，具有重要现实意义。本文建立了2-4对极无刷双馈电机含检测线圈的转子偏心场路耦合模型。对转子偏心后的气隙磁场进行了理论推导和仿真计算。分析结果揭示了偏心故障下，气隙磁场谐波的畸变规律，以及转子齿顶、齿壁电磁力的分布规律。