无刷双馈电机是一种新型的电机，它结构特殊，能实现定子两套绕组和转子间的功率传递。转子上省去了电刷和滑环，这减少了电机的维修费用和开发成本。而且，无刷双馈电机还可以用小功率的变频器来实现控制，被认为在调速驱动和变速恒频发电领域里有很好的发展未来。本文做了如下工作。　　首先，文章介绍了无刷双馈电机的定、转子结构，在等效的两台异步电机级联的模型基础上，分析了无刷双馈电机的变速恒频发电的工作原理。重点分析了其在发电的各个速度段时的能量传递关系。推导了无刷双馈电机的静止坐标系下的数学模型和转子速下的数学模型。　　其次，针对单机发电这一实际应用，文章详细分析了无刷双馈电机发电的控制策略，包括标量控制和磁场定向的矢量控制。重点分析了电机单机发电时的标量双闭环控制，并提出一种优化控制响应的方案。在Matlab/Simulink的仿真环境下对闭环系统进行仿真研究，分析电机发电时对负载的响应特性。　　随后，基于TMS320F28335的高性能处理器，设计了无刷双馈电机闭环发电系统的控制器，并搭建了绕线式无刷双馈电机单机发电的实验平台，在双闭环控制算法的基础上，进行了空载自启动建立电压、稳态运行、动态运行实验。分析不同性质的负载对发电系统的影响，验证控制算法的正确性和无刷双馈电机单机发电的优越性。并总结了系统在单机发电过程中存在的几个问题。