[发明专利]一种异步电机定子端部漏感参数的获取方法

摘要

本发明属于异步电机的分析设计技术领域，涉及一种异步电机定子端部漏感参数的获取方法；由定子绕组端部的结构建立模型并确定坐标进行数值计算，处理绕组端部锥形喇叭口倾角，同时，在求矢量磁位过程中在沿线圈边的一维空间上取点；引入气隙电流和镜像电流后建立三维直角坐标系并确定相应点的坐标，结合数值方法获得各点的矢量磁位并沿积分路径进行数值积分，计算磁通与磁链得到线圈间端部漏感，最后根据相绕组与端部线圈间的连接关系获取电机定子绕组端部在不同喇叭口角度下任意两相间的端部漏感；其方法简单，原理科学可靠，计算速度快，误差小，精度高，实用性强，应用广泛。

主权项

一种异步电机定子端部漏感参数的获取方法，其特征在于由定子绕组端部的结构建立模型并确定坐标进行数值计算，处理绕组端部锥形喇叭口倾角，同时，在求矢量磁位过程中在沿线圈边的一维空间上取点，提高计算速度，减小计算误差；引入气隙电流和镜像电流分别等效定转子气隙与铁芯端面对电机端部磁场分布的影响，然后建立三维直角坐标系并确定相应点的坐标，结合数值方法获得各点的矢量磁位并沿积分路径进行数值积分，计算磁通与磁链进而得到线圈间端部漏感，最后根据相绕组与端部线圈间的连接关系获取电机定子绕组端部在不同喇叭口角度下任意两相间的端部漏感；其具体工艺步骤为：(1)、建立线圈的端部模型，该模型以端部的实际结构为基础，计及喇叭口的倾角以及线圈在定子槽中的上下层分布情况；(2)、在电机端部建立三维直角坐标系；(3)、任意选取用于线圈间端部漏感计算的两个线圈，分别称为1号线圈、2号线圈；(4)、引入气隙电流和镜像电流分别等效定转子气隙与铁芯端面对电机端部磁场分布的影响；由1号线圈产生的影响端部漏感的电流包括：线圈端部原始部分电流及其镜像电流、气隙电流及其镜像电流、铁芯内部线圈直线段的镜像电流；根据线圈端部实际结构，将电流经过的上下层边直线部分、上下层边斜边部分、上下层边端鼻部分与端鼻的弧形连接部分定义成大段；确定各大段中电流的大小及其正方向；(5)、将1号线圈的各大段均匀分成m小段，其中m为正整数，确定每小段端点在三维直角坐标系中的坐标值，流经每小段的电流矢量作为数值计算的基本单元；所分的小段数兼顾计算速度和精度，小段数越多，计算越精确，计算时间越长；(6)、确定2号线圈端部矢量磁位的积分路径，该积分路径为沿2号线圈中心线一周的闭合积分回路；(7)、将2号线圈矢量磁位积分路径中的各大段均匀分成n小段，其中n为正整数，确定每小段端点在三维直角坐标系中的坐标值，积分路径中的每小段矢量作为数值计算的基本单元；所分的小段数兼顾计算的速度和精度，小段数越多，计算越精确，计算时间越长；(8)、根据矢量磁位的计算公式，求取线圈间的端部漏感，先求出1号线圈各小段的电流在2号线圈积分路径上各小段中点的矢量磁位；再将1号线圈所有小段的电流在2号线圈积分路径上某小段中点的矢量磁位进行叠加，依次求出1号线圈电流在2号线圈积分路径中各点分别产生的矢量磁位；最后对2号线圈积分路径中各点矢量磁位沿积分方向分量与各小段长度之积进行累加，得到1号线圈电流在2号线圈端部产生的总磁通，由此得到相应磁链，两线圈间的端部漏感即为1号线圈电流在2号线圈端部产生的磁链与1号线圈电流的比值；(9)、结合相绕组与端部线圈间的连接关系，求出任意两相的相间端部漏感，获取定子端部漏感参数。