无刷直流电动机绕组电阻和电感的计算

无刷直流电动机绕组电阻和电感的计算4.7.1电阻的计算在式（4-17）给出一相绕组电阻R的表达式，适用于初始设计计算。Rp=2WpLxl°-2/N如果已计算得到电机一相绕组串联匝数W，并联股数N，绕组平均半匝长Lav（cm），已选择导线直径Rp=2WpLxl°-2/N4.7.2电感的计算无刷直流电动机原理结构与一般永磁同步电动机相同，其电感计算可参考传统的永磁同步电动机计算方法进行。无刷电机的自感L是电枢反应电感Ld，槽漏电感Ls和绕组端部电感Lw的总和。对于磁片表面贴装的三相星形连接的无刷直流电动机，可以忽略d轴和q轴电枢反应磁场的差别，认为电枢反应电感与转子位置无关。利用电磁场有限元分析可以求解得到无刷直流电机的电感参数。已有几种计算软件可以应用。目前，采用有限元计算电感参数的首选是能量摄动法。例如利用ANSYS有限元分析软件对永磁无刷直流电机的电磁场进行分析计算，通过能量摄动法计算定子绕组的自感和互感。下面介绍便于工程计算的无刷直流电动机电感计算公式。整数槽无刷直流电动机电枢反应电感是式中，得式中，〃o=4nx10-7H/m；D和L是定子气隙直径和铁心有效长度（m）；W是一相绕组串联匝数；是等效气隙长度，它由机械气隙长度汉磁铁厚度hm和卡特系数KC决定：d=C3+h）KC由于集中绕组分数槽无刷电机的电枢反应磁场与整数槽电机完全不同，每个齿的电感线圈电流产生磁场有三个不同的组成部分：气隙，槽和绕组端部。其中气隙的磁通d=C3+h）KC由于集中绕组分数槽无刷电机的电枢反应磁场与整数槽电机完全不同，每个齿的电感线圈电流产生磁场有三个不同的组成部分：气隙，槽和绕组端部。其中气隙的磁通⑦通过每个齿距£产生磁链，与转子极距£无关，如图4-24所示。参考文献［22］给出集中绕组电机电枢反应电感计算公式除了主电感外，根据电机设计的传统概念，漏电感常按以下几部分漏电感之和计算：槽漏感七，齿顶漏感孔，气隙（谐波）漏感^，绕组端部漏感Lew，斜槽漏感Lsq。下面只介绍集中绕组分数槽无刷电机的槽漏感Ls和绕组端部漏感Lew的计算方法。由齿距+c+c一相绕组串联匝数W与一个槽内导体数ns关系是如二㈣如小S图4-2412槽10极电机A相产生磁通的路径其中，数值上最主要的是槽漏感，这是槽内的磁场对应的电感。如果一个槽内导体数为ns，槽轴向长度为L，一个槽的槽漏电感为得一相绕组槽漏电感式中，人为槽比漏磁导，决定于槽的形状。以图4-25的梯形槽为例，/ip2K]h>22、3从=元+萨酒+灼）其他槽形的槽比漏磁导的计算，可参见有关交流电机设计书籍。绕组端部电感按下式计算：其中A=2hb2+bb2式中，hb为绕组线圈高度，bb为线圈宽，萦数£和人取决于许多参数，如绕组结构，绕组端部层数，转子形式等。有几种方法可用来估计这些系数的值，例如有文献提供研究结果：Ae=0.518m-i和Aw=0.138m-i。

图4-25梯形槽的主要尺寸对于集中绕组线圈宽b可近似取等于槽距孔。4.7.3一个电感许算的例子s计算一台24槽22极分数槽无刷直流电动机绕组的电感。电机定子内径D=249mm，^W1=0.949，定子铁芯长L=270mm，一相绕组串联匝数W=104；槽距ttD7TX149矣T、==——mm=53mmsZ24气隙长度（径向）少=1.25mm，磁片厚hm=7.43mm，卡特系数^C=1.032等效气隙长度：3^（少+hm）KC=（1.25+7.43）x1.032mm=8.96mm1）计算电枢反应电感计算：j2/啊了/(A串尸ITZ实2x3x4irx10-70.033xO.27x(0.949xl()4)3ri八,T1—1H=0.925x10H"yX7TX8.96XIO-3计算绕组的槽漏感：槽形尺寸：槽宽b1=b2=25mm，槽高h3=32mm，槽口宽b0=3mm，槽口高ho=0.8mm,h1=h2=0.5mm。、棚2加h2、0.82xO.5。,532…迂七二砧■中腮+布=1-+荐药+药+中如75L二""=4x3x4E()2：xO.27x104%,75=L375xlO^H3）计算绕组端部电感：绕组线圈高度hb=23mm，线圈宽bb取等于槽距^=33mm，有A<w二2加人.+ibAw=2x0.023xO.518+0.033xO,138二0.028Lew=p^Ltr2Afl（=2-