六極以上電機設計計算公式

1、永永磁磁電電機機計計算算 機種型號:核準:確認:作成: 機種編號:本公式使用中不許自行改動,以防計算結果錯誤.(當前版本:a/1.0) 一、產(chǎn)品技術要求: 額定電壓:uh12v/dc額定轉速:nh2600rpm額定電流:iha 額定轉矩:mhnm額定功率:p250w額定效率:h% 環(huán)境溫度:85工作模式:s1:連續(xù)運轉工作模式 二、產(chǎn)品技術參數(shù):(尺寸單位通常用cm,線徑用mm) 1.電機極數(shù)2p= 1極 2.機殼外徑dc= 7cm 3.機殼厚hc= 0.25cm 4.機殼等效長lc= 8cm 5.磁瓦厚度hm= 0.7cm 6.磁瓦內(nèi)半徑rmi= 2.55cm 7.磁瓦長度lm= 3.8cm

2、 8.磁瓦寬度bm= 5.8cm 9.磁瓦等效夾角m= 130.56度 10.磁瓦有效面積sm= 17.6041cm2 11.永磁體排號y30 永磁體性能 br= 0.395t hcb= 255ka/m hcj= 255ka/m bh(max)=32 j/m3 r= 6.9536cm3 6.953610-4wb fm= 178.5a 12.轉子外徑d2= 5cm 13.轉子槽數(shù)z2= 12槽 14.轉子齒距t2= 1.309cm 15.轉子氣隙高度= 0.05cm 16.轉子沖片參數(shù)(見圖2) 槽口寬度b02= 0.28cm 槽口高度h02= 0.125cm 轉子齒寬度bt2= 0.38cm

3、軸孔直徑d0= 0.8cm 槽底圓中心半徑rz1= 1.43cm 槽底圓半徑r1= 0.19cm 槽上部圓角半徑r2= 0.1cm 17.鐵心長度lt2= 3.2cm 18.換向器直徑dk= 2.25cm 19.換向器片數(shù)k= 12片 20.虛槽數(shù)ak= 1cm 21.電刷寬長a/b= 0.80.8 22.電刷面積sk= 0.64cm2 23.每半槽圓心角= 15度 24.轉子槽面積ss= 0.59932cm2 可用cad:bo;list 求ss=0.6355cm2 三、磁路計算:(半磁路法)(注:以下ht2為齒的磁密度) 1.漏磁系數(shù)= 1.1 2.鐵心疊裝系數(shù)kfe= 0.95 3.機殼橫

4、載面積sc= 2cm2 4.極弧系數(shù)= 0.72533 5.機殼磁路長度lc= 5.30144 半磁路 6.轉子齒面積st2= 1.1552cm2 7.轉子齒高度ht2= 1.26cm 8.轉子軛高度hj2= 0.84cm 9.轉子軛面積sj2= 2.5536cm2 10.氣隙系數(shù)k= 1.1274 11.氣隙磁壓降f= 450.961*b 12.氣隙磁通= 18.230*b 13.機殼磁密度bc= 5.01314*b 14.機殼磁場強度 10#鋼查bc表得hc(a/cm) 15.機殼磁壓降fc= 5.30144 *hc(a) 16.轉子齒磁密度bt2= 3.62603*b 17.轉子齒磁場強

5、 硅鋼片由bt2表查得ht2 18.轉子磁壓降ft2= 1.26*ht2 19.轉子軛磁密度bj2= 3.5694*b 20.轉子軛磁路長lj2= 1.28805cm 21.轉子軛磁場強 硅鋼片由bt2表查得hj2 22.轉子軛磁壓降fj2= 1.28805*hj2fm1.7850 23.總磁壓降f= f+fc+ft2+fj2氣隙總磁通 07.2918 24.總磁通= * 25.鐵磁工作圖(表1及圖3) 26.兩線之交點為工作磁通點,通過該點 可查得: b= 0.3t bc= 1.5039t = 5.4689 10-4wb bt2= 1.0878t bj2= 1.0708t 表10.0599

6、0.1225 0.1626 0.2740.5215 1.1127 氣隙磁密bt0.10.20.250.30.350.4 氣隙磁通=18.23b10-4wb1.82296 3.645924.55745.46888 6.38037 7.29185 氣隙磁壓降f=450.96 ba45.190.1923112.74135.288 157.836 180.385 機殼磁密bc=5.0131 bt0.50131 1.00263 1.25329 1.503941.7546 2.00526 機殼磁場hc(對應機殼磁密查表)a/cm2.55.78.925.567.5173 齒部磁密bt2=3.626 bt0.

7、36260.72521 0.90651 1.08781 1.26911 1.45041 齒部場強ht2(cm轉為m*0.01)a/cm0.6060.8151.051.412.386.69 齒軛磁密bj2=3.5694 bt0.35694 0.71388 0.89235 1.07082 1.24929 1.42776 齒軛場強hj2(cm轉為m*0.01)a/cm0.60.8051.031.372.225.25 機殼磁壓降fc=5.3014 hca13.2536 30.2182 47.1828 135.187 357.847 917.149 齒部磁壓降ft2=1.26 ht2a0.763561.

8、02691.3231.77662.99888.4294 齒軛磁壓降fj2=1.2881 hj2a0.77283 1.03688 1.32669 1.76463 2.85948 6.76228 總磁壓降f=f+fc+ft2+fj2a59.89122.47162.57274.02521.541112.72 總磁通=*10-4wb2.00526 4.01052 5.01314 6.015777.0184 8.02103 四、電路計算: 1.繞組方式單疊 鐵磁工作曲線 00.511.522.533.5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 總矯頑力:f(ka) 氣隙總磁通:10(-4)wb 工

9、作特性圖 24681012 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00 -6000 -4000 -2000 0 2000 4000 6000 8000 10000 功率 效率 轉速 2.效率估計= 0.65*100% 3.并聯(lián)支路對數(shù)= 1對 4.反電動勢初算ei= 9.2v 5.空載轉速no= 2990cm 比例系數(shù)kk= 1.15 6.繞組導體數(shù)nc= 337.574根 取整后導體數(shù)nc= 336根 7.總繞線匝數(shù)wz= 168*100% 8.每個線圈匝數(shù)w= 14匝 9.設定槽滿率ks= 0.3*10

10、0% 10.導線并聯(lián)根數(shù)nb= 1根 11.計算線規(guī)格dsu= 0.80133mm 12.線絕緣層厚deu= 0.09mm 13.確定線規(guī)格dcu= 0.71mm 14.實際槽滿率ks= 0.56487 *100% 15.20時導線20= 0.2139/m 16.繞組兩端直 線部分長度 ld= 0.5cm 17.端部長度系數(shù)kd= 0.75 18.每匝線圈平 均長度 lwx= 19.181cm 19.轉子電阻短 路系數(shù) k= 0.97*100% 20.轉子電阻r220= 1.67148 21.轉子工作電阻r275= 2.03461 五、工作特性: 1.輸入電流ia(a) 2.一對電刷電壓降uk

11、b= 0.5v 3.反電勢ei=uh-r275*ia 4.轉速n= 326.523*ei 5.換向器線速度vk= 0.00118*n(m/s) 6.轉子銅損耗pcu2= 2.03461*ia2w 7.電刷銅損耗pkb= 0.5*ia2w 8.硅鋼片比重fe= 7.800g/cm3 9.鐵心單位鐵損 耗系數(shù)(1.5t、50hz) pfe= 4w/kg 10.合成鐵損系數(shù)(13)=1.5 11.轉子齒重gt2= 0.13624kg 12.轉子軛重gj2= 0.10262kg 13.轉子鐵損pfe= 2.24461e-05 n1.3 14.電刷對數(shù)ps= 1對 電刷橫截面積sk= 0.64cm2 電

12、刷壓強pb= 3n/cm3 磨擦系數(shù)= 0.3 機械損耗系數(shù)kj= 0.04*100% 15.電刷與換向 器間磨擦損耗 ppb= 1.35717 n*10-3w 16.軸承及風磨損耗pwf= 0.66667 n*10-3w24681012 17.總機械磨損pmec= 2.02383 n*10-3w 9.9511 11.225 #num!#num!#num!#num! 功率 工作特性圖 24681012 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00 -6000 -4000 -2000 0 2000 4000 6

13、000 8000 10000 功率 效率 轉速 18.總損耗p= pcu2+pkb+pfe+pmec 41.4623.38#num!#num!#num!#num! 效率 19.輸入功率p1= 12*ia2426.3 1097.6 -231.1-1560-2888-4217 轉速 20.輸出功率p2= p1-pw 21.效率= p2/p1*100% 22.輸出轉矩m2= 9.549 *p2/n nm 23.工作特性圖 轉子電流iaa24681012 電阻壓降ur2= 2.0346 *iav4.06923 8.13846 12.2077 16.2769 20.3461 24.4154 電刷壓降uk

14、b= 0.5vv0.50.50.50.50.50.5 反電勢ei= uh-ukb-ur2t7.43.36154 -0.7077 -4.7769 -8.8461 -12.915 轉速n= 326.52 *eir/min2426.31 1097.62 -231.08 -1559.8 -2888.5 -4217.2 轉子銅損耗pcu2= 2.0346 *ia2w8.13846 32.5538 73.2461 130.215 203.461 292.985 電刷損耗pkb= ukb*iaw123456 鐵損耗pfe=2.24461e-05*10-6n1.3w 5.64381e-072.01247e-07#num!#num!#num!#num! 機械損耗pmec= 2.0238 n*10-3ww4.910462.2214-0.4677 -3.1567 -5.8458 -8.5348 總損耗p=pcu2+pkb+p