戴雅婷 李东臻 邱 原

（海军工程大学 武汉 430033）

1 引言

无刷直流电机由于结构和驱动控制方法简单，控制方式类似于传统的直流电机，因此在中小功率传动场合得到了广泛的应用［1］。大容量传动场合可采用多相分数槽绕组降低每相容量，同时提高转矩密度和减小电流谐波［2］。合适的电机极、槽数的分数槽绕组，还能够有效地抑制无刷直流电机的转矩脉动［3］。

电机电感参数对于建立电机数学模型、分析电机性能与研究控制策略十分重要。多相分数槽绕组电机不能沿用传统三相整数槽电机的传统电感计算方法，这是由于［4～8］：

1）不同于正弦波供电的交流电机，电机的方波气隙磁密均参与产生有效电磁转矩，因此相绕组磁通的各次谐波应计入主电感，而不是单独计算谐波漏感；

2）相绕组通入的电流为近似方波，不同于交流电机的正弦波；

3）电机若采用表贴式磁极，等效气隙大，主电感与漏电感较接近；

4）各相绕组的互感不按空间位置角的余弦规律变化，需按照各相的绕组函数重新推导，而分数槽绕组的相互关系更加复杂。

一般来说，电感的计算可以分为由基本元件磁势分析出发的磁路方法［9～10］、采用等效面电流的解析磁场方法［11～12］或有限元法。有限元计算方法精度高，能够考虑铁芯的饱和，但计算时间长、物理意义也不明确，难以获得自感与各相互感的关系。解析磁场方法虽有明确的物理意义，但推导十分复杂。因此本文从解析磁路出发，借鉴绕组函数的思路，推导多相分数槽绕组无刷直流电机的通用电感计算公式。……