[发明专利]一种交流电机定子同心绕组端部漏感测定方法

摘要

本发明属于交流电机分析设计领域，涉及一种基于矢量磁位法针对交流电机定子同心绕组端部漏感测定方法，将同心线圈按节距分为不同型号，多个对称轴位置相同的不同型号线圈串联成结构相同的线圈组，并以线圈组为基本单元进行求取，结合矢量磁位获取磁通的方法确定定子同心绕组线圈组间端部漏感，再通过关联矩阵得到定子绕组任意两相的相间端部漏感，更符合同心绕组的结构特点，以此列写关联矩阵，方法简单、通用性强，且能用规范统一的程序实现取值过程；参数确定速度快，易于修改，便于检测不同尺寸同心绕组，在电机设计阶段不断调整定子绕组方案时优势明显，为获取交流电机定子同心绕组端部漏感提供更为准确、快速的新途径。

主权项

1.一种交流电机定子同心绕组端部漏感测定方法，其特征在于从定子同心绕组端部的实际结构出发，将同心线圈按节距分为不同型号，多个对称轴位置相同的不同型号线圈串联成结构相同的线圈组，并以线圈组为基本单元建立模型并确定坐标进行数值计算，通过引入气隙电流和镜像电流分别等效定、转子铁心和气隙对电机端部磁场分布的影响，将各电流流经的端部线圈分段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两线圈组之间的端部漏感，最后根据线圈组与相绕组间的连接关系确定交流电机定子同心绕组任意两相间的端部漏感；其具体工艺步骤为：(1)区分同心绕组型号：根据同心绕组线圈节距不同，将同心线圈分为不同型号；(2)确定线圈组基本单元：多个对称轴位置相同的不同型号线圈串联成结构相同的线圈组，并将线圈组作为基本单元；(3)建立坐标系：在电机端部建立三维直角坐标系；(4)选取两个线圈组：任意选取用于线圈组间端部漏感求取的两个线圈组，分别称为线圈组1和线圈组2；(5)电流分段：为等效定、转子铁心和气隙对电机端部磁场分布的影响，在计算时分别引入镜像电流和气隙电流；根据绕组端部实际结构，将线圈组1中不同类型的线圈端部中原始电流经过的部分、与线圈原始电流相对应的镜像电流流经过的部分以及气隙电流流经的部分定义成大段；确定各大段中电流的大小及其正方向；将各大段电流再均匀分成若干小段；(6)确定积分路径：选取线圈组2的闭合积分路径，将积分路径定义成大段并进一步均匀分成若干小段；所分的小段数需同时兼顾求取的速度和精度；(7)确定两线圈组间的端部漏感：根据磁矢位计算公式，确定两线圈组间的端部漏感，先根据每小段首、末端点三维坐标确定每小段向量；再求取线圈组1中各小段的电流在线圈组2中各小段中点的磁矢位；将线圈组1的所有段电流在线圈组2某小段中点的磁矢位进行叠加，求得线圈组1电流在线圈组2中各点分别产生的磁矢位；对线圈组2中所有点磁矢位沿闭合路径与各小段长度之积进行累加，进而得到线圈组1中电流在线圈组2产生的总磁链；两线圈组间的端部漏感即为线圈组1中电流在线圈组2端部产生的磁链与线圈组1电流的比值；(8)确定任意两相间的端部漏感：通过线圈组与相绕组间的关联矩阵，最终确定任意两相的相间端部漏感，依此改进电机定子绕组结构，得到较优的设计方案，从而获得较理想的电机运行性能。