異步電動(dòng)機(jī)電磁計(jì)算程序

1、三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)電磁計(jì)算程序三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)電磁計(jì)算程序山東輕工業(yè)學(xué)院山東輕工業(yè)學(xué)院二二O一一O年十二月年十二月定、轉(zhuǎn)子沖片定、轉(zhuǎn)子沖片 定子鐵心散嵌線圈 三相對稱交流繞組模型磁路計(jì)算分為兩種類型：磁路計(jì)算分為兩種類型：1 1）給定磁通，計(jì)算所需的勵(lì)磁磁動(dòng)勢（正問題）。）給定磁通，計(jì)算所需的勵(lì)磁磁動(dòng)勢（正問題）。2 2）給定勵(lì)磁磁動(dòng)勢，計(jì)算磁路內(nèi)的磁通量（逆問題）。）給定勵(lì)磁磁動(dòng)勢，計(jì)算磁路內(nèi)的磁通量（逆問題）。一、正問題計(jì)算步驟如下：一、正問題計(jì)算步驟如下：將磁路按材料性質(zhì)和截面尺寸不同分成數(shù)段。將磁路按材料性質(zhì)和截面尺寸不同分成數(shù)段。計(jì)算各段的有效面積計(jì)算各段的有效面積Ak和平均長度和平均長度

2、lk 。計(jì)算各段磁路的平均磁通密度計(jì)算各段磁路的平均磁通密度Bk。根據(jù)根據(jù) Bk求出對應(yīng)的磁場強(qiáng)度求出對應(yīng)的磁場強(qiáng)度Hk ，對鐵磁材料查磁，對鐵磁材料查磁化曲線；對空氣隙，可用化曲線；對空氣隙，可用H= =B/ /算出。算出。計(jì)算出各段的磁壓降計(jì)算出各段的磁壓降Hk lk，求出所需磁動(dòng)勢，求出所需磁動(dòng)勢 = Hk lk注：同步電機(jī)的計(jì)算通常為這一類。注：同步電機(jī)的計(jì)算通常為這一類。二、逆問題的計(jì)算步驟如下：二、逆問題的計(jì)算步驟如下： 假定假定。 按按正問題的計(jì)算步驟，計(jì)算出勵(lì)磁磁動(dòng)勢正問題的計(jì)算步驟，計(jì)算出勵(lì)磁磁動(dòng)勢F。 用用F與與的給定勵(lì)磁磁動(dòng)勢的給定勵(lì)磁磁動(dòng)勢F 相比較，如不相等（達(dá)相比較

3、，如不相等（達(dá)不到要求），可按比例重新假定不到要求），可按比例重新假定，繼續(xù)計(jì)算繼續(xù)計(jì)算，直，直到符合要求為止。到符合要求為止。該方法也叫試探法。該方法也叫試探法。注：異步電機(jī)的計(jì)算通常為這一類。注：異步電機(jī)的計(jì)算通常為這一類。 注：計(jì)算時(shí)，應(yīng)精確到注：計(jì)算時(shí)，應(yīng)精確到0.00010.0001。 三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理主要尺寸確定及電磁負(fù)荷的選擇主要尺寸確定及電磁負(fù)荷的選擇假定假定KE、FT、 的初值的初值KE計(jì)算值與初值比較計(jì)算值與初值比較正常運(yùn)行時(shí)阻抗計(jì)算正常運(yùn)行時(shí)阻抗計(jì)算磁路計(jì)算磁路計(jì)算FT計(jì)算值與初值比較計(jì)算值與初值比較滿載電流計(jì)算滿載電流計(jì)算損耗計(jì)算、損耗計(jì)算、

4、 計(jì)算值與初值比較計(jì)算值與初值比較cos、sN、Tmax計(jì)算計(jì)算異異步步電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)電電磁磁設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)流流程程一、額定數(shù)據(jù)及主要尺寸一、額定數(shù)據(jù)及主要尺寸1.1.型號：型號：Y160M-42.2.輸出功率：輸出功率：PN=10kW( (單號）單號）；PN=11kW（雙號）（雙號）3.3.相數(shù)：相數(shù)：m1=34.4.接法：接法：5.5.相電壓：相電壓：UN=380V6.6.功電流：功電流： (A)7.7.極對數(shù)：極對數(shù)：p=28.8.定子槽數(shù)：定子槽數(shù)：Z1=369.9.轉(zhuǎn)子槽數(shù)：轉(zhuǎn)子槽數(shù)：Z2=2610.10.定子每極每相槽數(shù)：定子每極每相槽數(shù)：N13Nkw10UmPI1112pmZq 11.1

5、1.定、轉(zhuǎn)子沖片：定、轉(zhuǎn)子沖片：1 1）定子外徑：）定子外徑：D1=26 (cm)2 2）定子內(nèi)徑：）定子內(nèi)徑：Di1=17 (cm)3 3）定子槽尺寸：）定子槽尺寸： b01=0.38 (cm) bs1=0.77 (cm) bs2=1.02 (cm) rs=0.51 (cm) hs0=0.08 (cm) hs1=0.11 (cm) hs2=1.41 (cm)D1Di1等齒寬等齒寬4 4）轉(zhuǎn)子外徑：）轉(zhuǎn)子外徑：D2=16.9 (cm)5 5）轉(zhuǎn)子內(nèi)徑：）轉(zhuǎn)子內(nèi)徑：Di2=6 (cm)6 6）轉(zhuǎn)子槽尺寸：）轉(zhuǎn)子槽尺寸： b02=0.2 (cm) bR1=0.48 (cm) rR=0.24 (cm

6、) bR3= bR4= hR0=0.05 (cm) hR1=0.1 (cm) hR2=2.5 (cm) hR3=等槽寬等槽寬D2D21212、極距：、極距： (cm)1313、定子齒距、定子齒距： (cm)1414、轉(zhuǎn)子齒距：、轉(zhuǎn)子齒距： (cm)1515、氣隙長度：、氣隙長度：=0.05 (cm)1616、轉(zhuǎn)子斜槽距：、轉(zhuǎn)子斜槽距：bsk=(一個(gè)定子齒距一個(gè)定子齒距)1717、鐵心長度：、鐵心長度：lt=13.0 (cm)（單號）（單號）；lt=14.5 (cm) （雙號）（雙號） 1818、鐵心有效長度：、鐵心有效長度：lef=lt+2 (cm)（無徑向通風(fēng)道）無徑向通風(fēng)道）1919、鐵心

7、凈長度：、鐵心凈長度：lFe=KFelt (cm) KFe疊壓系數(shù)疊壓系數(shù)（0.920.95） （推薦值（推薦值0.95）pD21 i11 i1ZDt 222ZDt 2020、繞組形式：單層、交叉式、繞組形式：單層、交叉式2121、并聯(lián)支路對數(shù)：、并聯(lián)支路對數(shù)：a1=12222、節(jié)距：、節(jié)距：y1 （19、2 10、11 18）（槽）（槽）2323、每槽導(dǎo)體數(shù)：、每槽導(dǎo)體數(shù)：Ns1=292424、導(dǎo)體并繞根數(shù)、線徑：、導(dǎo)體并繞根數(shù)、線徑：Nc1dc1=2 21.30 (mm)2525、每根導(dǎo)體截面積：、每根導(dǎo)體截面積：Ac1=(dc1/ /2)2 10-2 (cm2)2626、槽有效面積：、槽

8、有效面積：Ae=As-Ai (cm2) 式中：式中： h槽楔厚度槽楔厚度（推薦值（推薦值0.2cm） ci 槽絕緣厚度槽絕緣厚度（推薦值（推薦值0.03cm） hs12=hs1+hs2 (cm)單層繞組）()2(2)(2s12sii2s12s2s1ssrhcArhhbbA2727、槽滿率：、槽滿率： d=dc1+2i電磁線外徑電磁線外徑(cm) (絕緣厚度絕緣厚度i=0.04mm) 注：通常槽滿率在注：通常槽滿率在70%80%之間。之間。2828、每相串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)：、每相串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)：2929、繞組分布系數(shù)：、繞組分布系數(shù)： q1=Z1/ /2pm1 每極每相槽數(shù)；每極每相槽數(shù)； =2p/ /Z1

9、 槽距角。槽距角。3030、繞組短距系數(shù)：、繞組短距系數(shù)：Kp1=1.0 ( (單層繞組）單層繞組）3131、繞組系數(shù)：、繞組系數(shù)：Kdp1=Kd1Kp1 %100e21c1sAdNNsf2sin2sin11d1111s11qqKamNZN二、磁路計(jì)算二、磁路計(jì)算3232、每極主磁通：、每極主磁通： (Wb) ( (精確到精確到0.000010.00001） 式中，滿載電動(dòng)勢系數(shù)式中，滿載電動(dòng)勢系數(shù)KE為假定值（為假定值（0.850.95），），功率大或極對數(shù)少者選用較大值。功率大或極對數(shù)少者選用較大值。（推薦值（推薦值0.9270.927）3333、定子齒截面積（每極）：、定子齒截面積（每極

10、）：At1=bt1lFeZ1/ /2p (cm2) 3434、轉(zhuǎn)子齒截面積（每極）：、轉(zhuǎn)子齒截面積（每極）：At2=bt2lFeZ2/ /2p (cm2) 式中，式中，bt1、bt2定、轉(zhuǎn)子齒寬，對非平行齒定、轉(zhuǎn)子齒寬，對非平行齒 取靠近最窄處的取靠近最窄處的1/ /3齒高處。齒高處。35、定子軛截面積：、定子軛截面積： (cm2) 式中式中 圓底槽的圓底槽的 軛計(jì)算高度。軛計(jì)算高度。dp11NE122. 2KNfUK ss1 i11 jFe1 j1 j312rhDDhlhA3636、轉(zhuǎn)子軛截面積：、轉(zhuǎn)子軛截面積： (cm2) 式中式中 圓底槽的圓底槽的 軛計(jì)算高度。軛計(jì)算高度。3737、空氣

11、隙截面積：、空氣隙截面積：A=lef (cm2)3838、波幅系數(shù)：、波幅系數(shù)：Fs ( (由飽和系數(shù)由飽和系數(shù)FT查得，計(jì)算時(shí)先假定查得，計(jì)算時(shí)先假定 FT=1.22) )3939、定子齒磁密：、定子齒磁密：Bt1=Fs1/ /At1 104 (T)4040、轉(zhuǎn)子齒磁密：、轉(zhuǎn)子齒磁密：Bt2=Fs1/ /At2 104 (T)4141、定子軛磁密：、定子軛磁密：Bj1=1/ /2Aj1 104 (T)4242、轉(zhuǎn)子軛磁密：、轉(zhuǎn)子軛磁密：Bj2=1/ /2Aj2 104 (T)4343、氣隙磁密：、氣隙磁密： B=Fs1/ /A 104 (T)RR2i22jFe2j2j312rhDDhlhA4

12、444、定子齒磁場強(qiáng)度：、定子齒磁場強(qiáng)度：Ht1由由Bt1查得查得 （A/ /cm) )4545、轉(zhuǎn)子齒磁場強(qiáng)度：、轉(zhuǎn)子齒磁場強(qiáng)度：Ht2由由Bt2查得查得 （A/ /cm) )4646、定子軛磁場強(qiáng)度：、定子軛磁場強(qiáng)度：Hj1由由Bj1查得查得 （A/ /cm) )4747、轉(zhuǎn)子軛磁場強(qiáng)度：、轉(zhuǎn)子軛磁場強(qiáng)度：Hj2由由Bj2查得查得 （A/ /cm) )4848、定子齒磁路計(jì)算長度：、定子齒磁路計(jì)算長度：ht1=hs1+hs2+rs/ /3（圓底槽）（圓底槽）4949、轉(zhuǎn)子齒磁路計(jì)算長度：、轉(zhuǎn)子齒磁路計(jì)算長度：ht2=hR1+hR2+rR/ /3（圓底槽）（圓底槽）5050、定子軛磁路計(jì)算長

13、度：、定子軛磁路計(jì)算長度：lj1=(D1-hj1)/ /4p (cm)5151、轉(zhuǎn)子軛磁路計(jì)算長度：、轉(zhuǎn)子軛磁路計(jì)算長度：lj2=(Di2-hj2)/ /4p (cm)5252、氣隙磁路計(jì)算長度：、氣隙磁路計(jì)算長度：ef=K1K2 (cm) K1=t1/ /(t1-1) 定子氣隙系數(shù)定子氣隙系數(shù) K2=t2/ /(t2-2) 轉(zhuǎn)子氣隙系數(shù)轉(zhuǎn)子氣隙系數(shù))/(75. 04 . 4)/(;)/(75. 04 . 4)/(022022012011bbbb5353、定子齒磁位降：、定子齒磁位降：Ft1=Ht1ht1 （A）5454、轉(zhuǎn)子齒磁位降：、轉(zhuǎn)子齒磁位降：Ft2=Ht2ht2 （A）5555、定子

14、軛磁位降：、定子軛磁位降：Fj1=C1Hj1lj1（A） C1定子軛磁路修正系數(shù)。定子軛磁路修正系數(shù)。 （推薦值（推薦值0.50）5656、轉(zhuǎn)子軛磁位降：、轉(zhuǎn)子軛磁位降：Fj2=C2Hj2lj2（A） C2轉(zhuǎn)子軛磁路修正系數(shù)。轉(zhuǎn)子軛磁路修正系數(shù)。（推薦值（推薦值0.41）5757、氣隙磁位降：、氣隙磁位降：F=0.8Bef104 （A）5858、飽和系數(shù)：、飽和系數(shù)： 此值應(yīng)與此值應(yīng)與3838項(xiàng)假定值誤差小于項(xiàng)假定值誤差小于1 1%，否則應(yīng)重新假定。，否則應(yīng)重新假定。5959、總磁位降：、總磁位降：F=Ft1+Ft2+Fj1+Fj2+F (A)2t1tTFFFFF6060、勵(lì)磁電流：、勵(lì)磁電流

15、：6161、勵(lì)磁電流標(biāo)幺值：、勵(lì)磁電流標(biāo)幺值：6262、勵(lì)磁電抗標(biāo)幺值：、勵(lì)磁電抗標(biāo)幺值：三、參數(shù)計(jì)算三、參數(shù)計(jì)算6363、線圈平均半匝長度：、線圈平均半匝長度：le1=lt+2(d1+lE) (cm) d1=13cm直線部分伸出長度，直線部分伸出長度，取取d1=1.5cm； lE=Ksy單層線圈端部斜邊長度；單層線圈端部斜邊長度； Ks=0.58（p=1,2時(shí)）時(shí)）1dp11m44.4KNmpFImmkwmm1IXIIIi1is2s1s0s1iy1ts1ss1s;22222sinnynprhhhDbrbrb6464、線圈端部平均長度：、線圈端部平均長度：lE=2(lE+d1)6565、線圈端

16、部軸向投影長度：、線圈端部軸向投影長度：fd=lEsin6666、阻抗折算系數(shù)：、阻抗折算系數(shù)： 對籠型轉(zhuǎn)子對籠型轉(zhuǎn)子 m2=Z2；N2=1；Kdp2=16767、定子相電阻：、定子相電阻： () 1 1=0.0217=0.02171010-4 -4 cm （B級絕緣）級絕緣） 標(biāo)幺值：標(biāo)幺值：6868、轉(zhuǎn)子導(dǎo)條電阻、轉(zhuǎn)子導(dǎo)條電阻： () KB=1.04 （鑄鋁轉(zhuǎn)子）（鑄鋁轉(zhuǎn)子）22dp2221dp11)()(KNmKNmK1c1c11e111ANalNRBBBBBAlKKRNkw11UIRR B =0.04340.04341010-4 -4 cm鑄鋁材料電阻率（鑄鋁材料電阻率（B級）級） l

17、B 轉(zhuǎn)子導(dǎo)條長度轉(zhuǎn)子導(dǎo)條長度 (cm) (lB=lt ) AB 轉(zhuǎn)子導(dǎo)條截面積轉(zhuǎn)子導(dǎo)條截面積 (cm2) ( (轉(zhuǎn)子槽面積）轉(zhuǎn)子槽面積） 標(biāo)幺值：標(biāo)幺值：6969、轉(zhuǎn)子端環(huán)電阻：、轉(zhuǎn)子端環(huán)電阻： () DR =D2-hR轉(zhuǎn)子端環(huán)平均直徑轉(zhuǎn)子端環(huán)平均直徑 (cm) AR=（hR-0.1）bR 轉(zhuǎn)子端環(huán)截面積轉(zhuǎn)子端環(huán)截面積 (cm2) bR=1.0 轉(zhuǎn)子端環(huán)厚度轉(zhuǎn)子端環(huán)厚度(cm) 標(biāo)幺值：標(biāo)幺值：7070、轉(zhuǎn)子電阻標(biāo)幺值：、轉(zhuǎn)子電阻標(biāo)幺值： R2R2B2ApDZKRRNkwBBUIRRNkwRRUIRRRB2RRR7171、漏抗系數(shù)：、漏抗系數(shù)：7272、定子槽比漏磁導(dǎo)：、定子槽比漏磁導(dǎo)：s1=

18、KU1U1+KL1L1 KU1槽上部節(jié)距漏抗系數(shù)；槽上部節(jié)距漏抗系數(shù)；（推薦值（推薦值1.0） KL1槽下部節(jié)距漏抗系數(shù)；槽下部節(jié)距漏抗系數(shù)； （推薦值（推薦值1.0） U1槽上部比漏磁導(dǎo)；槽上部比漏磁導(dǎo)； （推薦值（推薦值0.407） L1槽下部比漏磁導(dǎo)。槽下部比漏磁導(dǎo)。 （推薦值（推薦值0.765）7373、定子槽漏抗：、定子槽漏抗：7474、定子諧波比漏磁導(dǎo)：、定子諧波比漏磁導(dǎo)：d1 （推薦值（推薦值0.0129）7575、定子諧波漏抗：、定子諧波漏抗：7676、定子端部比漏磁導(dǎo)：、定子端部比漏磁導(dǎo)：E1= =0.47（lE- -0.64y )8Nkw112ef2x104 . 0UIpq

19、Nlfcx1seft1scllXx1dTef2111dcFqmX7777、定子端部漏抗：、定子端部漏抗：7878、定子漏抗標(biāo)幺值：、定子漏抗標(biāo)幺值：7979、轉(zhuǎn)子槽比漏磁導(dǎo)：、轉(zhuǎn)子槽比漏磁導(dǎo)：S2 2=2 2+L2 2U2 2 = = hR0 0/ /b02 02 槽上部比漏磁導(dǎo)槽上部比漏磁導(dǎo)L2 2槽下部比漏磁導(dǎo)槽下部比漏磁導(dǎo). （推薦值（推薦值2.739）8080、轉(zhuǎn)子槽漏抗：、轉(zhuǎn)子槽漏抗：8181、轉(zhuǎn)子諧波比漏磁導(dǎo)：、轉(zhuǎn)子諧波比漏磁導(dǎo)：d2 2 （推薦值（推薦值0.0195）8282、轉(zhuǎn)子諧波漏抗：、轉(zhuǎn)子諧波漏抗：8383、轉(zhuǎn)子端部比漏磁導(dǎo)：、轉(zhuǎn)子端部比漏磁導(dǎo)：x1Eef11EclqX1

20、E1d1 s1XXXXx2S211dp2eft2scZZKllXx2dTef21dp2112dcFKqmXpDll213. 1757. 0RtB2E8484、轉(zhuǎn)子端部漏抗：、轉(zhuǎn)子端部漏抗：8585、轉(zhuǎn)子斜槽漏抗：、轉(zhuǎn)子斜槽漏抗：8686、轉(zhuǎn)子漏抗：、轉(zhuǎn)子漏抗：8787、總漏抗：、總漏抗：四、運(yùn)行性能計(jì)算四、運(yùn)行性能計(jì)算8888、滿載電流有功分量：、滿載電流有功分量： 效率，先按設(shè)計(jì)要求假定，可選效率，先按設(shè)計(jì)要求假定，可選 =0.888。8989、滿載電抗電流：、滿載電抗電流： 式中式中x2E1dp2ef12ecKlqX2d22sksk5 . 0XtbX21sk2e2d2s2XXXXXXXX1

21、pI1mmm112p12p1x11XIXXXIXIXI9090、滿載電流無功分量：、滿載電流無功分量：9191、滿載電動(dòng)勢系數(shù)：、滿載電動(dòng)勢系數(shù)： 此值應(yīng)與此值應(yīng)與3232項(xiàng)假定值誤差小于項(xiàng)假定值誤差小于1 1%，否則應(yīng)重新假定。，否則應(yīng)重新假定。9292、定子電流：、定子電流： （A）9393、轉(zhuǎn)子導(dǎo)體電流：、轉(zhuǎn)子導(dǎo)體電流： （A） 電流折算系數(shù)電流折算系數(shù)9494、轉(zhuǎn)子端環(huán)電流：、轉(zhuǎn)子端環(huán)電流： （A）xmQIII1Q1pLE11XIRIK22R21dp1111kw222x2p2kw112Q2p12IpZIZKNmKKIIIIIIIIIIII9595、定子電密、定子電密： （A/mm2）9

22、696、線負(fù)荷：、線負(fù)荷： （A/cm）9797、熱負(fù)荷：、熱負(fù)荷：9898、轉(zhuǎn)子導(dǎo)體電密：、轉(zhuǎn)子導(dǎo)體電密： （A/mm2）9999、轉(zhuǎn)子端環(huán)電密：、轉(zhuǎn)子端環(huán)電密： （A/mm2）100100、空載電動(dòng)勢系數(shù)、空載電動(dòng)勢系數(shù)：101101、空載定子齒磁密：、空載定子齒磁密： (T)1111 i111121c1c11110JAAJDINmAANaIJ1tE0E10t1m0E2RRR2B2B11010BKKBXIKAIJAIJ102102、空載定子軛磁密：、空載定子軛磁密： (T)103103、定子齒單位鐵耗：、定子齒單位鐵耗：pt1由由Bt10查得。查得。 (W/cm3)104104、定子軛單位鐵耗：、定子軛單位鐵耗：pj1由由Bj10查得。查得。 (W/cm3)105105、定子齒體積：、定子齒體積： (cm3)106106、定子軛體積：、定子軛體積： (cm3)107107、鐵