1引言定子漏抗在電機的暫態(tài)過程中起著重要的作用，所以繞組端部漏電感的準確計算對發(fā)電機的設汁及電機過波過程的分析和仿真邡有重要意義交貞流混合供電發(fā)電機能眵同時提供交直流電1. 其定子上有多套相對稱繞組，其中套提供相交流電。稱為卞繞組，其他相繞組經過整流橋提供直流電。稱為副澆饑，發(fā)屯機端部實際上是多層具有不同尺寸的線圈，對其端部漏電感尤其是主副繞組間的端部漏電感的計算沒有文獻報道。 以往在普通電機的設計和仿真分析中均采用經驗公式計算定子端部漏樹3.隨著電磁場計算方法的發(fā)展，許多學者對端部電磁場進行了研究，主要的在于分析電機繞饑端部受力和端部發(fā)熱問組采用等效電流板的方法來處理相對稱電流35，考慮相繞組總的效果。但在用以笮個線為基1出用這樣的方法，這時可以用離散的方式處理4，國家自然科學基金59777007和國家教委博士學科重點科研基金97，00367資助項目。 王善銘1972年生，清華大學電機系博士生，目前主要研究電機分析與控制。 計算中采用了鐵磁鏡像和氣隙電流的概念。然而文獻4的分析是在不考慮繞組端部喇叭口和繞組下層位置的條件下得到的，這將產生定的誤。V. 位置的條件下，推導了交直流混合供電發(fā)電機端部漏電感的計算公式根據公式編制了端部漏電感的計算程序，結果與樣機上測試線圈的實驗結果進行了比較。 2端部漏感的計算端部磁場是維場，而且端部內有空氣和鐵等多種介質，需要進行些簡化。首先用氣隙電流代替氣隙的作用。氣隙中有假想的氣隙電流流過時，則氣隙不復存在，所分析的問變?yōu)檫吺氰F另邊是空氣的問。然后再按照鐵磁鏡像法的概念，用鏡像電流代替鐵磁介質的作用，則端部磁場問簡化為由端部電流氣隙電流和它們的鏡像共同在均勻的空氣介質中產生的磁場問。 建立1的圓柱坐標系，其中為1簾化的線端部。00和柯7處于兩半徑分別為丑和及+的圓柱面上。設線圈端部，0 5，和路徑很短而且電流方向相反，計算時可以忽略。中還畫出了所求場點尤的位置。下面介紹各電流在圓錐面上產生的磁密，在端部圓柱面！產生的磁密可以看成是在圓錐面上產生的磁密的特例。只要將圓錐角取為零度，2.1端部直線部分電流產生的磁密求半徑為及的圓柱面上點的軸向電流源⑷在圓錐面上半徑為及1處的尺點產生的法向磁密。 所在圓面上的投影，為0尤由畢奧沙伐定。 6中流過屯流，則氣隙電流分，為線MllUJW4MrTt.rSk比，廠為極對數，線圈空間上所跨的機械角度9氣隙電流和徑向電流也有各自的鏡像。徑向電流由于18垂直于1和仰，所以尤點處的15在端面05內，且18垂直于么5尤平面，所以16垂直于5尤。尤點處的在圓柱面上的法向分量為必，=，它向圓錐面的法方向投影就可以得到圓錐面上的法向分量，即，此=若尤點軸向坐標為心義點處軸向坐標為則必=2，2，8=，另由對端部直線部分伸長求和。即可得整個直線長辦在人點處產卞的法向磁密廠6分，為端部上下層線的直線部分，它們處作兩個半徑不同的圓柱面上為其鏡像。 為了求得端部直線部分包括說像共段電流在端部圓錐血1點處產生的法向磁密，可作如下變換石段將式2中的換成02，且天換成穴+，及+么穴為所在的圓柱面的半徑。 段將式2的換成62叫，7，換成2+5，旦式前加負號。1時穴換成12端部漸伸線部分電流產生的磁密若端部漸伸線部分了電流71.它，以分解為軸向周向和徑向分量，即2由6至，求和即可，同樣求各段電流的作用時，也要作相應的變換2.2.2周向電流產生的磁密萬點為點在火點所在的圓面上的投，如由點的周向電流產生的45垂直于，平面，但18不垂直于夂點所在的圓柱面。，6可以分解為兩個分攝。個在圓面內的分最方，另個為垂直于圓柱面的軸向分量5中未出。兩者均會產生圓錐面上的法向分，=周向電流產生的圓錐面上總的法向分量為22.1軸向電流產生的磁密與2.1中式1結果相同7由6至求和，求各段電流的作時，也耍作相應的變換，2.2.3陘向電流產生的磁密以點為，1點在尺點所在的圓面的投影。如閣5，由尺作6，的垂線，與05交于點，過3點作從4平于時為與0.的交點。 由，點的徑向電流產生垂點纟及也即必垂直于盒平，不是圓錐面上密它可以分解為圓面內的分量1忍2和圓柱面的軸向分量14，兩個分量都會產生圓錐面上的法向分量。徑向電流產生的圓錐面上總的法向分量為如2由6至求和，求各段電流的作用時，也要作相應的變換。 23氣隙電流產生的磁密氣隙電流包括鏡像共段。氣隙電流的作用，漸仲線部分的周向電流的作用相似。用類似的方法可以求出。線圈內部的氣隙電流在尤點產生及為氣隙電流所在的半徑，由，02到線圈外部的氣隙電流在尺點產生的法向磁密將通電線圈的各部分電流分成許多小的電流源，可以求出每個電流源在圓柱面或圓錐面上某點上產生的法向磁密，對其進行求和得到通電線圈在某點上產生的總的法向磁密。在求兩個線圈間單元上的法向磁密與單元面積的乘積求和得到非通電線圈所包圍的磁通，再乘以匝數除以電流，得到端部互漏感。在計算線圈端部的漏磁自感系數時，還應加上線棒的內磁鏈引起的內電感其值為2.為線圈的端部長。 3實驗驗證根據上述方法，編制了端部漏感汁算程序，并在樣機上進行驗證。樣機的定子上下有套相交流繞相，其中套與其余套不同，稱為主繞組，其余套為副繞姐。套副繞纟1均勻分布在定子。為了驗證的方便和準確，另外繞制了與套繞組各相都取人相端部形狀和大小相同的線圈，也分別稱為主副測試線圈，綁扎在定子的套繞纟1對應的端部線測試線具有端部部分，尤槽內的部分，在定子鐵心端面處閉介實驗時在主副繞組的各相中通電，測量測試線圈上的電壓，并與計算值進行比較。主繞組每極每相槽數為斗繞組匝數為5，44，5；副繞組每極每相槽數為繞組匝數為16；測試線圈均為40匝。測量值和計算值的比較如1和2. 由中的數據比較可以看出，端部漏感的計算仉與實騎值比較接近，副繞稂通電時副測試線圈槽數和匝數少，且通電的電流小，感應電壓較通電繞組電，主測試線圈相電壓，測試計算測試線圈測試計算測試線圈2相電壓，測試計算測試線圈測試計算測試線圈測試計算主繞組相主繞組8相主繞組相副繞組，1相副繞組，相副繞組1相副繞組。42相副繞組32相副繞組02相副繞組，3相副繞組83相副繞組03相副繞組人4相副繞組134相副繞組04相主測試線圈測試線圈通電繞組電流A測試計算測試計算測試計算測試計算，賦計算主繞組相副繞組1相副繞組2相副繞組3相副繞組4相4端部幾何尺寸對端部漏咸的影響度時。各相繞組的端部1互漏感隨著端部漸仲線部分長度的增加而變大。 用前面經過驗止的端部漏感計算方法對端部的尺寸與漏感的關系進行研究，對端部各尺寸的幾種可能情況分別進行了計算，總結如下1在不改變端部總伸長及喇叭口的角度時，各相繞組的纟而部自互漏感隨著端部直線部分長在不改變端部直線部分和端部總伸長時，各相繞組的端部自互漏感將隨著端部喇叭口角度的增加而變大。在端部直線部分和端部總長度不變的情況下，各相繞組的端部自互漏感隨著端部喇叭口角度的，加而先變大再減小。 5結論從輸出電壓等效的角度看，相單開關功率因數校器等效為工作尸01的隊變換器，該簡化等效電路能正確反映原始電路的火；1號動態(tài)為和穩(wěn)態(tài)特性。迄今為止。相單開關功率因數校正器的設汁只能采用試湊法而木文提出的簡化模型可使設計變得直接和容易。本文的另外個貢獻是使調節(jié)器的頻域設計成為可能，并且非常容易。 1蔡宣。龔紹文。高頻功率電子學直流直流變換部分。北京科學出版社。1993. 3于相旭，侯振程。相單開關功率因數校正器的簡化大信號模型。2000年中國電源新技術及應用研討會，北g，收稿日期200007上接第5頁在增大繞組所在的圓柱面半徑時，各相繞組的端部自互漏感隨著圓柱面半徑的，加而減小，主副繞組間的端部互漏感不僅與上述各因素有關，而且與兩者的相對尺寸有關，需要根據情況計算分析。 5結論口口和繞組分層時的端部漏感計算方法，對臺電機端部的實驗測量證叫令濘法的確，作此基礎上研究了端部幾何尺寸對端部漏感的影響。文中6967002高景德，丘樣班，李發(fā)海。交流電機及其系統的分析。北京清華大學出版社。1993. 收稿日期2000
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