「昂杰聊科技」绕线转子无刷双馈电机漏感计算的新方法( 二 ) 绕线转子无刷双馈电机漏感计算的新方法

有学者解析法公式复杂、计算繁琐，其灵活性和实用性受到影响。有学者考虑端部喇叭口及上、下层绕组基于矢量磁位法计算端部漏感，提升了计算速度，但由于矢量磁位不能唯一定义，其值受到参考零点选取的影响，不利于离散化的数值计算。有学者利用谐波分析程序计算各次绕组系数，累加求出谐波漏感参数，需要编制程序并导出分析结果再次计算。有学者利用气隙均匀使得磁通密度与磁动势波形相似的特点，采用线圈总电感减去基波电感的方式列写关联矩阵计算谐波漏感。本文在分析绕组电流在电机内不同位置所建立漏磁场不同的特点后，建立计算模型并提出无刷双馈电机漏感计算方法。
本文建立单槽漏磁场模型，对槽内不同通电导体产生的槽漏磁场能量使用叠加定理，首先求出槽中导体漏感，再引入关联矩阵，利用编程语言将关联导体漏感累加求出各相槽漏感。采用基于Biot-Savart定律的数值计算方法，利用镜像法统一端部介质并考虑绕组上、下层关系和定子端部喇叭口倾角以及铁心内部线圈的影响，建立线圈间端部漏感计算模型，参考网络图论方法引入关联矩阵计算端部漏感。
由气隙长度相等使得磁动势波形与磁通密度波形具有相似性，对转子上两种不同极对数的磁场分别利用总电感减去基波电感计算两线圈间的谐波互感，引入关联矩阵求得各相谐波漏感。
本文以一台功率绕组极对数为4 ，控制绕组极对数为2 ，转子绕组采用不等匝同心式结构的绕线转子BDFM为研究对象，提出该电机漏感参数的计算模型，通过关联矩阵反映相绕组与导体（线圈）间连接关系，计算了考虑三相绕组共同作用时的每相槽漏抗、端部漏抗与谐波漏抗。对任意绕组结构的BDFM ，所用方法通用性强，便于规范化编程，将该电机的本文模型计算结果与堵转试验数据和传统方法对比，说明本文模型的有效性和准确性。
图1新型不等匝同心式绕线转子无刷双馈电机结构
结论
本文针对无刷双馈电机漏感计算方法进行了理论研究与试验验证，得出如下结论：
1）无刷双馈电机定转子结构复杂，但根据绕组在不同位置产生漏磁场的特点，从物理原理出发设计计算公式，采用离散化的方法能够得到较为准确的计算结果，且该方法思路清晰，易于编程。 2）本文设计的无刷双馈电机漏感计算模型，经适当地调整结构参数，可以推广应用于其他特殊结构的电机，具有通用性强的优点，为特种电机的参数计算提供参考。 3）在能够较为准确地计算无刷双馈电机漏感参数之后，后续将针对电机结构作优化设计以提升运行效率。