2.2 ST電磁耦合模型

2.2.1 ST的磁路結構分析

ST鐵心的等效磁路如圖2-2所示，圖2-2中每個鐵心柱由3種類型的磁導組成：

1）磁動勢：N_Ai_ST,pa、N_Bi_ST,pb和N_Ci_ST,pc分別表示由流過ST一次繞組a、b、c三相的電流所產生的磁動勢；N_a1i_ST,sa、N_a2i_ST,sb、N_a3i_ST,sc、N_b1i_ST,sa、N_b2i_ST,sb、N_b3i_ST,sc、N_c1i_ST,sa、N_c2i_ST,sb和N_c3i_ST,sc分別表示由流過ST二次繞組a、b、c三相的電流所產生的磁動勢。N_A、N_B、N_C為一次繞組匝數；N_a1~N_a3、N_b1~N_b3、N_c1~N_c3為二次繞組匝數；i_ST,pa、i_ST,pb、i_ST,pc為一次側并聯(lián)線電流；i_ST,sa、i_ST,sb、i_ST,sc為二次側串聯(lián)線電流。

2）鐵心磁導：P_A、P_B、P_C分別表示ST一次繞組a、b、c三相的鐵心磁導，其對應的磁通分別為Φ_A、Φ_B和Φ_C；P_a1～P_a3、P_b1～P_b3、P_c1～P_c3分別表示ST二次繞組a、b、c三相的鐵心磁導，其對應的磁通分別為Φ_a1～Φ_a3、Φ_b1～Φ_b3、Φ_c1～Φ_c3；P_ab和P_bc分別表示鐵軛a相與b相之間、b相與c相之間的磁導，其對應的磁通分別為Φ_AB和Φ_BC。

3）漏磁路磁導與零序磁導：P_la1～P_la4、P_lb1～P_lb4、P_lc1～P_lc4分別表示a、b、c三相漏磁支路的磁導，其對應的磁通分別為Φ_la1～Φ_la4、Φ_lb1～Φ_lb4、Φ_lc1～Φ_lc4；P_a0、P_b0、P_c0分別表示a、b、c三相的零序磁導，其對應的磁通分別為Φ_a0、Φ_b0、Φ_c0。

假設鐵心的磁路長度在一次繞組和二次繞組中平均分配，磁路中鐵心和鐵軛的磁導P_Fe可按式（2-1）計算，即

式中，μ_Fe為鐵心磁導率，由鐵磁材料的磁化曲線確定；S為鐵心或鐵軛的橫截面積；L為鐵心或鐵軛的等效磁路長度。

漏磁導只與磁路的材料及幾何尺寸有關，假設漏感在一次繞組和二次繞組中平均分配，漏磁導可按式（2-2）計算，即

式中，X_leakage為ST漏抗值；N為繞組匝數；f為工頻。