電機(jī)設(shè)計(jì)電磁參數(shù)方案調(diào)整

1、電機(jī)設(shè)計(jì)電機(jī)設(shè)計(jì) 第八講第八講電磁參數(shù)方案調(diào)整電磁參數(shù)方案調(diào)整講課人：安國(guó)慶講課人：安國(guó)慶2021-10-29設(shè)計(jì)任務(wù)書一般會(huì)給出如下技術(shù)指標(biāo)：設(shè)計(jì)任務(wù)書一般會(huì)給出如下技術(shù)指標(biāo)：常見(jiàn)問(wèn)題：常見(jiàn)問(wèn)題：1.效率偏低；效率偏低；2.功率因數(shù)偏低；功率因數(shù)偏低；3.起動(dòng)電流偏大；起動(dòng)電流偏大；4.起動(dòng)轉(zhuǎn)矩偏??；起動(dòng)轉(zhuǎn)矩偏??；5.最大轉(zhuǎn)矩偏??；最大轉(zhuǎn)矩偏小；6.溫升偏高；溫升偏高；2021-10-29電磁計(jì)算調(diào)整原因電磁計(jì)算調(diào)整原因 按照電機(jī)性能要求，電機(jī)的一些重要尺按照電機(jī)性能要求，電機(jī)的一些重要尺寸或數(shù)據(jù)可以初步確定，按照程序完成一個(gè)寸或數(shù)據(jù)可以初步確定，按照程序完成一個(gè)電磁計(jì)算，電磁計(jì)算，不論手算

2、還是借助計(jì)算機(jī)不論手算還是借助計(jì)算機(jī)，均不，均不難完成。難完成。 但計(jì)算后得到的結(jié)果，往往但計(jì)算后得到的結(jié)果，往往達(dá)不到國(guó)家達(dá)不到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或用戶的特殊要求標(biāo)準(zhǔn)或用戶的特殊要求，則需找出原因，調(diào)，則需找出原因，調(diào)整設(shè)計(jì)直到各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到技術(shù)要求，電磁整設(shè)計(jì)直到各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到技術(shù)要求，電磁方案才能確定下來(lái)?，F(xiàn)把電磁計(jì)算中主要調(diào)方案才能確定下來(lái)?，F(xiàn)把電磁計(jì)算中主要調(diào)整方法進(jìn)行歸納。整方法進(jìn)行歸納。2021-10-29現(xiàn)象一：效率低現(xiàn)象一：效率低 原因一：原因一：定子銅耗大定子銅耗大解決方法解決方法1 1：增大導(dǎo)線截面積；增大導(dǎo)線截面積；帶來(lái)的不良后果：帶來(lái)的不良后果：（1 1）槽滿率增大，嵌線困難；

3、槽滿率增大，嵌線困難；（2 2）用銅量增加；用銅量增加；解決方法解決方法2 2：減小每相串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)（即減少每槽導(dǎo)體數(shù)）減小每相串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)（即減少每槽導(dǎo)體數(shù)）；帶來(lái)的不良后果：帶來(lái)的不良后果：（1 1）漏抗減小，起動(dòng)電流增高；漏抗減小，起動(dòng)電流增高；（2 2）齒、軛部磁密增高，鐵耗增加；齒、軛部磁密增高，鐵耗增加；4nmdpekfnk解決方法解決方法3 3：減小繞組端部長(zhǎng)度；減小繞組端部長(zhǎng)度；帶來(lái)的不良后果：帶來(lái)的不良后果：嵌線困難；嵌線困難；2021-10-29現(xiàn)象一：效率低現(xiàn)象一：效率低 原因二：原因二：轉(zhuǎn)子銅耗大轉(zhuǎn)子銅耗大；調(diào)整目標(biāo)：調(diào)整目標(biāo)：降低轉(zhuǎn)子電阻降低轉(zhuǎn)子電阻解決方法解決方法1 1

4、：增大轉(zhuǎn)子槽面積；增大轉(zhuǎn)子槽面積；帶來(lái)的不良后果：帶來(lái)的不良后果：（1 1）齒、軛部磁密增高，轉(zhuǎn)子齒軛部鐵耗增加；齒、軛部磁密增高，轉(zhuǎn)子齒軛部鐵耗增加； 齒、軛面積減小導(dǎo)致齒、軛面積減小導(dǎo)致b b增加增加（2 2）轉(zhuǎn)子電阻減小，引起起動(dòng)轉(zhuǎn)矩下降；轉(zhuǎn)子電阻減小，引起起動(dòng)轉(zhuǎn)矩下降；解決方法解決方法2 2：端環(huán)尺寸放大：端環(huán)尺寸放大（特別是兩極電機(jī)）（特別是兩極電機(jī)）；帶來(lái)的不良后果：帶來(lái)的不良后果： 端環(huán)過(guò)厚可能引起裂紋；端環(huán)過(guò)厚可能引起裂紋；2021-10-29現(xiàn)象一：效率低現(xiàn)象一：效率低 原因三：原因三：鐵耗大鐵耗大；調(diào)整目標(biāo)：調(diào)整目標(biāo)：降低磁密降低磁密b b解決方法解決方法1 1：調(diào)整槽型；

5、：調(diào)整槽型；（1 1）當(dāng)發(fā)現(xiàn)齒部磁密大時(shí)，可以增大齒寬；）當(dāng)發(fā)現(xiàn)齒部磁密大時(shí)，可以增大齒寬；（2 2）當(dāng)發(fā)現(xiàn)軛部磁密大時(shí)，可以減小槽高；）當(dāng)發(fā)現(xiàn)軛部磁密大時(shí)，可以減小槽高；帶來(lái)的不良后果：帶來(lái)的不良后果：槽變窄或矮，槽滿率可能出現(xiàn)問(wèn)題；槽變窄或矮，槽滿率可能出現(xiàn)問(wèn)題；解決方法解決方法3 3：（1 1）減小定轉(zhuǎn)子槽口寬度；）減小定轉(zhuǎn)子槽口寬度；槽比漏磁導(dǎo)與槽比漏磁導(dǎo)與“h/b”成正比成正比帶來(lái)的不良后果：帶來(lái)的不良后果： 漏抗增加，同時(shí)導(dǎo)致起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩下降漏抗增加，同時(shí)導(dǎo)致起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩下降（兩者分母都有（兩者分母都有z z）；（2）采用閉口槽（）采用閉口槽（轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子）和磁性槽楔（）和

6、磁性槽楔（定子定子）；解決方法解決方法2 2：增加鐵心長(zhǎng)度；：增加鐵心長(zhǎng)度；增加磁力線垂直進(jìn)入齒或軛的截面積，降低齒軛磁密；增加磁力線垂直進(jìn)入齒或軛的截面積，降低齒軛磁密；帶來(lái)的不良后果：帶來(lái)的不良后果：用鐵量增加；用鐵量增加；2021-10-29現(xiàn)象一：效率低現(xiàn)象一：效率低 原因四：原因四：機(jī)械損耗大機(jī)械損耗大；解決方法：解決方法：（1 1）減小風(fēng)扇尺寸；）減小風(fēng)扇尺寸； 帶來(lái)的不良后果：帶來(lái)的不良后果：溫升升高；溫升升高；（2 2）軸承潤(rùn)滑油合適；）軸承潤(rùn)滑油合適；（3 3）提高裝配質(zhì)量；）提高裝配質(zhì)量；2021-10-29現(xiàn)象二：功率因數(shù)低現(xiàn)象二：功率因數(shù)低 原因：原因：勵(lì)磁電流較大；勵(lì)

7、磁電流較大；解決方法：解決方法：（1 1）增加每槽導(dǎo)體數(shù)（增加電阻）；）增加每槽導(dǎo)體數(shù)（增加電阻）； 帶來(lái)的不良后果：帶來(lái)的不良后果： 漏抗增加，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩下降；漏抗增加，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩下降；（2 2）增加鐵心長(zhǎng)度：為了增加）增加鐵心長(zhǎng)度：為了增加rmrm； 帶來(lái)的不良后果：帶來(lái)的不良后果：用鐵量增加；用鐵量增加；（3 3）減小氣隙：磁阻小，產(chǎn)生同樣磁通需要的）減小氣隙：磁阻小，產(chǎn)生同樣磁通需要的im小小 帶來(lái)的不良后果：帶來(lái)的不良后果： 可靠性下降，諧波漏抗增加可靠性下降，諧波漏抗增加（齒諧波波動(dòng)更強(qiáng)烈）（齒諧波波動(dòng)更強(qiáng)烈）；22cosrrx2021-10-29現(xiàn)象三：起動(dòng)電流大

8、現(xiàn)象三：起動(dòng)電流大 原因：漏電抗小原因：漏電抗??；解決方法：解決方法：（1 1）增加每槽導(dǎo)體數(shù)（增加漏抗）；）增加每槽導(dǎo)體數(shù)（增加漏抗）； 帶來(lái)不良后果：帶來(lái)不良后果： 1.1.銅耗增加，效率降低銅耗增加，效率降低； 2. 2.漏抗大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低；漏抗大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低；（2 2）改變定轉(zhuǎn)子槽型，使其深而窄；）改變定轉(zhuǎn)子槽型，使其深而窄；（槽比漏磁導(dǎo)與（槽比漏磁導(dǎo)與“h/bh/b”成正比，可參考成正比，可參考p272p272算例算例4949步）步） 帶來(lái)不良后果：帶來(lái)不良后果： 1. 1.軛部磁密增加易過(guò)飽和；軛部磁密增加易過(guò)飽和； 槽變深后，軛高變小，軛部磁通截面積變小，軛部磁密增加；槽變深

9、后，軛高變小，軛部磁通截面積變小，軛部磁密增加； 2. 2.功率因數(shù)下降；功率因數(shù)下降； 磁路出現(xiàn)飽和后，所需勵(lì)磁電流增加，功率因數(shù)下降；磁路出現(xiàn)飽和后，所需勵(lì)磁電流增加，功率因數(shù)下降；2021-10-29現(xiàn)象四：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小現(xiàn)象四：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小 原因一：起動(dòng)阻抗大原因一：起動(dòng)阻抗大；解決方法解決方法1 1：減少每槽導(dǎo)體數(shù)；減少每槽導(dǎo)體數(shù)； 帶來(lái)不良后果：帶來(lái)不良后果：起動(dòng)電流增加起動(dòng)電流增加；解決方法解決方法2 2：改變定轉(zhuǎn)子槽型，使其寬而淺；改變定轉(zhuǎn)子槽型，使其寬而淺；（槽比漏磁導(dǎo)與（槽比漏磁導(dǎo)與“h/bh/b”成正比，可參考成正比，可參考p272p272算例算例4949步）步） 帶來(lái)不良后果

10、：帶來(lái)不良后果： 1. 1.齒部磁密增加易過(guò)飽和；齒部磁密增加易過(guò)飽和； 槽變寬后，齒變窄，齒部磁通截面積變小，齒部磁密增加；槽變寬后，齒變窄，齒部磁通截面積變小，齒部磁密增加； 2. 2.功率因數(shù)下降；功率因數(shù)下降； 磁路出現(xiàn)飽和后，所需勵(lì)磁電流增加，功率因數(shù)下降；磁路出現(xiàn)飽和后，所需勵(lì)磁電流增加，功率因數(shù)下降；2021-10-29現(xiàn)象四：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小現(xiàn)象四：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小 原因二：轉(zhuǎn)子電阻不夠大原因二：轉(zhuǎn)子電阻不夠大解決方法解決方法3 3：改變轉(zhuǎn)子槽型，使槽變深：改變轉(zhuǎn)子槽型，使槽變深： 增加擠流效應(yīng)，使槽內(nèi)等效截面積變小，轉(zhuǎn)子電阻增加；增加擠流效應(yīng)，使槽內(nèi)等效截面積變小，轉(zhuǎn)子電阻增加； 帶來(lái)不

11、良后果：帶來(lái)不良后果： 1. 1.轉(zhuǎn)子軛部磁密增加易過(guò)飽和；轉(zhuǎn)子軛部磁密增加易過(guò)飽和； 槽變深后，軛高變小，軛部磁通截面積變小，軛部磁密增加；槽變深后，軛高變小，軛部磁通截面積變小，軛部磁密增加； 2. 2.功率因數(shù)下降；功率因數(shù)下降； 磁路出現(xiàn)飽和后，所需勵(lì)磁電流增加，功率因數(shù)下降；磁路出現(xiàn)飽和后，所需勵(lì)磁電流增加，功率因數(shù)下降；解決方法解決方法4 4：適當(dāng)減小轉(zhuǎn)子槽面積和端環(huán)面積：適當(dāng)減小轉(zhuǎn)子槽面積和端環(huán)面積：帶來(lái)不良后果：帶來(lái)不良后果：增加損耗，效率降低。增加損耗，效率降低。2021年年10月月29日星期五日星期五現(xiàn)象五：最大轉(zhuǎn)矩小現(xiàn)象五：最大轉(zhuǎn)矩小 原因：漏電抗大原因：漏電抗大；解決方

12、法：解決方法：改變定轉(zhuǎn)子槽型，使其寬而淺；改變定轉(zhuǎn)子槽型，使其寬而淺；（槽比漏磁導(dǎo)與（槽比漏磁導(dǎo)與“h/bh/b”成正比，可參考成正比，可參考p272p272算例算例4949步）步） 帶來(lái)不良后果：帶來(lái)不良后果： 1. 1.齒部磁密增加易過(guò)飽和；齒部磁密增加易過(guò)飽和； 槽變寬后，齒變窄，齒部磁通截面積變小，齒部磁密增加；槽變寬后，齒變窄，齒部磁通截面積變小，齒部磁密增加； 2. 2.功率因數(shù)下降；功率因數(shù)下降； 磁路出現(xiàn)飽和后，所需勵(lì)磁電流增加，功率因數(shù)下降；磁路出現(xiàn)飽和后，所需勵(lì)磁電流增加，功率因數(shù)下降；2021-10-29現(xiàn)象六：溫升增加現(xiàn)象六：溫升增加 原因一：線負(fù)荷原因一：線負(fù)荷a a大大解決方法：解決方法：減小每槽導(dǎo)體數(shù)：減小減小每槽導(dǎo)體數(shù)：減小n n 帶來(lái)不良后果：帶來(lái)不良后果： 1. r 1. r減小，導(dǎo)致起動(dòng)電流增加；減小，導(dǎo)致起動(dòng)電流增加； 2. r 2. r減小，功率因數(shù)降低；減小，功率因數(shù)降低；2mniad22co