感应电机设计讲解Word文件下载.docx

感应电机设计讲解Word文件下载.docx

《感应电机设计讲解Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《感应电机设计讲解Word文件下载.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

380V

6、功电流：

7、极对数：

p=2

8、定子槽数：

9、转子槽数：

10、定子每极：

11、定转子冲片尺寸：

（见附图二）

定子外径

定子内径

转子外径

转子内径

定子槽形：

半闭口圆底槽

定子槽尺寸

转子槽形：

梯形槽

转子槽尺寸

12、极距：

13、定子齿距：

14、转子齿距：

15、气隙长度：

16、转子斜槽距：

17、铁心长度：

18、铁心有效长度：

无径向通风道

19、净铁心长：

无径向通道

其中铁心叠压系数为

20、绕组型式：

单层交叉式（见附图一）

21、并联路数

22、节距：

y为1~9、2~10、11~18

23、每槽导线数：

24、导线并绕根数、线径

25、每根导线截面积：

26、槽有效面积：

式中

槽楔厚度h=2mm

槽绝缘厚度Ci=0.03cm

其中

27、槽满率：

式中d——绝缘外径（cm）（d=）

28、每相串联导线数

29、绕组分布系数

式中q1=（对60度相带）

30、绕组短距系数

31、绕组系数：

1.2磁路计算

32、每极主磁通

33、每极下定子齿面积

34、每极下转子齿面积

式中=，=，假设，=1.5T,=1.5T

35、定子轭截面积

式中=1.877cm（圆底槽轭的高处高度）

36、转子轭截面=30.458

式中=2.016cm（平底槽轭的计算高度）

——转子轴向通风孔直径

37、空气隙面积=

38、波幅系数：

先假定

39、定子齿磁密:

，本算例中<

5%，符合精度要求

40、转子齿磁密：

5%符合精度要求

41、定子轭磁密：

42、转子轭磁密：

43、气隙磁密：

44、定子齿磁场

45、转子齿磁场

46、定子轭磁场

47、转子轭磁场

48、定子齿磁路计算长度=1.597cm（圆底槽）

49、转子齿磁路计算长度=2.3cm（平底槽）

50、定子轭磁路计算长度

51、转子轭磁路计算长度

52、气隙磁路计算长度

其中=1.308;

=1.031

53、定子齿磁位降

54、转子齿磁位降

55、定子轭磁位降

其中C1=0.48——定子轭磁路校正系数，查附图

56、转子轭磁位降

其中C2=0.382——转子轭磁路校正系数，查附图

57、气隙轭磁位降

58、饱和系数=1.346

本算例中<

59、总磁位降F

60、励磁电流

61、励磁电流标

62、励磁电抗标幺值==1.901

1.3参数计算

63、线圈平均半匝长度

64、线圈端部平均长度

65、阻抗折算系数=14376.35

66、定子相电阻=1.561

标幺值=0.027

67、转子导条电阻

标幺值

68、转子端环电阻

标幺值=0.0057

69、转子电阻标幺值

70、漏抗系数

71、定子槽漏磁导

其中=1，槽上部节距漏抗系数

=1，槽下部节距漏抗系数

=0.4097，槽上部漏磁导

72、定子槽漏抗

73、定子谐波漏磁导，经查书上的附图，得

74、定子谐波漏抗

75、定子端部漏磁导（对单层交叉式绕组）

76、定子端部漏抗

77、定子漏抗标幺值

78、转子槽漏磁导

79、转子槽漏抗

80、转子谐波漏磁导

81、转子谐波漏抗

82、转子端部漏磁导

83、转子端部漏抗

84、转子斜槽漏抗

85、转子漏抗标幺值

86、运行总漏抗

1.4运行性能计算

87、满载电流有功分量

计算时先按设计要求假定

88、满载电抗电流2]=0.1837

89、满载电流无功分量

90、满载电动势比值=0.9259

此值应与32项假定值相差小于一定精度要求，否则需重新假定值，本例中误差为=0.314%<

91、定子电流I*=

I1=I1*Iw=8.8138A

92、转子导条电流I2*=

I2=I2*IwK1=I2*Iw

其中为电流折算系数

93、转子端环电流IR=

94、定子电密J1=/mm2

95、线负荷A1=

96、热负荷AJ1=A1J1=1260.913A/cm

97、转子导条电密JB=A/mm2

98、转子端环电密JR=A/mm2

99、空载电动势比值KEO=1-Im*X1*=0.9679

100、空载定子齿磁密Bt10=Bt1=1.6122T

101、空载定子轭磁密Bj10=Bj1=1.4877T

102、定子齿单位铁损耗pt1由Bt10查硅钢片损耗曲线，

得pt1=45.71*10-3W/cm3

103、定子轭单位铁损耗pj1由Bj10查硅钢片损耗曲线，

得pt1=39.18*10-3W/cm3

104、定子齿体积Vt1=2pAt1ht1’=484.489cm3

105、定子轭体积Vj1=4pAj1lj1’=1703.026cm3

106、铁损耗pF1=k1pt1Vt1+k2pj1Vj1=188.831W

式中k1k2为铁损校正系数，一般对半闭口槽取k1=2.5,k22

标幺值pF1*==0.0252

107、基本铁损耗pFe1*==0.0119

108、定子电阻损耗pcu1*=I1*2R1*=0.0485

pcu1=pcu1**pN*103=363.865W

109、转子电阻损耗pcu2*=I2*2R2*=0.0485

pcu2=pcu2**pN*103=363.758W

110、风摩损耗pfv=pN*103=70W

其中pjv*参考实验值确定:

0.0093

111、杂散损耗ps=ps*pN*103=150W

其中pS*参考实验值确定:

0.02

112、总损耗=pcu1*+pcu2*+pFe*+pjv*+pS*=0.1350

113、输入功率p1*=1+=1.1350

114、满载效率=0.8810

此值应与88项假定值相差小于一定精度要求，否则需重新假定值，本例中误差为=0.119%<

115、功率因数

116、满载转差率sN=

式中为气隙电磁功率，=p1*-pcu1*-pFe1*

117、额定转速nN==1455.296r/min

118、最大转矩倍数Tmax*==2.955

二、数据分析：

本算例与书上的算例的计算结果比较，如下表（见下页）所示：

表一

铁芯长度/每槽导线数

满载效率

功率因数cos

额定转速nN（r/min）

最大转矩倍数Tmax

16/35

0.8802

0.861

1452

2.74

15.9/34

0.8810

0.847

1455

2.95

由上表数据可知：

当铁芯长度和槽导线数一起减小时，电机的满载效率增大，功率因数cos减小，额定转矩nN增大，最大转矩倍数Tmax增大。

为了更好的分析铁芯长度（槽导线数）对电机主要性能的影响，我又做了几组数据，来帮自己分析：

a、固定槽导线数Ns1=35不变，改变铁芯长度，观察电机的主要性能变化如下表二所示：

表二

铁芯长度/（cm）

额定转速Nn

nN（r/min）

15.8

0.88021

0.8567

1452.74

2.781

16

0.88023

1452.23

2.733

16.2

0.88022

0.8646

1452.17

2.693

16.5

0.88019

0.8696

1450.96

2.622

分析结果得：

在一定范围内，铁芯长度，由于磁通密度不变，导磁面积，导致铁芯磁密B，励磁电流，因此功率因数cos；

，漏磁系数Cx所以Cx，电机总漏抗，定子电阻，所以最大转矩倍数Tmax；

由异步电机等效T型电路（见下页）可知：

图一

由于，I1基本不变，I2，故转子铜耗Pcu2，

因为不变，所以，故nN；

电机总铜耗，而铁芯损耗，而在这铁芯长度内，增加的铜耗大于减小的铁芯损耗，故满载效率下降；

当减小的铁芯损耗大于增加的铜耗时，满载效率又会上升一点，故满载效率对铁芯长度是一条曲线。

b、固定铁芯长度不变，改变槽导体数Ns1，观察电机的主要性能变化如下表三所示：

表三

槽导体数Ns1

额定转速nN

35

34

0.8811

0.8587

1453.89

2.811

分析结果得：

由于磁通密度不变，导磁面积不变，磁密B不变，当槽导体数Ns1，励磁电流，所以功率因数cos；

电机总漏抗不变，定子电阻R1，故最大转矩倍数Tmax；

由于，I1基本不变，I2，故转子铜耗Pcu2，所以，nN；

定子电阻R1，定子铜耗Pcu1，转子铜耗Pcu2故满载效率。

综合以上分析：

当铁芯长度，槽导体数Ns1时，由于两者叠加效应电机的功率因数cos减小，额定转矩nN增大，最大转矩倍数Tmax增大，而对于电机满载效率，由于槽导体数Ns1对电机的影响大于铁芯长度对其的作用，故满载效率呈现上升的趋势。

三、参考文献

[1]李郎如、陈乔夫、周理兵.电磁装置设计原理.华中科技大学出版社.2010.3.

[2]辜承林、陈乔夫、熊永前.电机学.华中科技大学出版社.2005.8.

附图一：

单层交叉式绕组展开图

附图二：

定子槽形与转子槽形尺寸图（单位/mm）：