異步電動(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)院二O一O年十二月定、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：1）給定磁通，計(jì)算所需的勵(lì)磁磁動(dòng)勢（正問題）。2）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：㈠將磁路按材料性質(zhì)和截面尺寸不同分成數(shù)段。㈡計(jì)算各段的有效面積Ak和平均長度lk。㈢計(jì)算各段磁路的平均磁通密度Bk。㈣根據(jù)Bk求出對應(yīng)的磁場強(qiáng)度Hk

，對鐵磁材料查磁化曲線；對空氣隙，可用Hδ=Bδ/Ａδ算出。㈤計(jì)算出各段的磁壓降Hk

lk，求出所需磁動(dòng)勢

Ｆ=∑Hk

lk

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：

㈠假定Φˊ。

㈡按正問題的計(jì)算步驟，計(jì)算出勵(lì)磁磁動(dòng)勢Fˊ。

㈢用Fˊ與的給定勵(lì)磁磁動(dòng)勢F相比較，如不相等（達(dá)不到要求），可按比例重新假定Φ〞，繼續(xù)計(jì)算Ｆ〞，直到符合要求為止。

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：計(jì)算時(shí)，應(yīng)精確到0.0001。

三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理主要尺寸確定及電磁負(fù)荷的選擇假定KE、FT、的初值KE計(jì)算值與初值比較正常運(yùn)行時(shí)阻抗計(jì)算磁路計(jì)算FT計(jì)算值與初值比較滿載電流計(jì)算損耗計(jì)算、計(jì)算值與初值比較cosφ、sN、Tmax計(jì)算↓↓↓↓↓↓↓↓↓—————————↑————————————————————↓—————————————————異步電動(dòng)機(jī)電磁設(shè)計(jì)流程一、額定數(shù)據(jù)及主要尺寸1.型號：Y160M-42.輸出功率：PN=10kW(單號）；PN=11kW（雙號）3.相數(shù)：m1=34.接法：△5.相電壓：UNΦ=380V6.功電流：(A)7.極對數(shù)：p=28.定子槽數(shù)：Z1=369.轉(zhuǎn)子槽數(shù)：Z2=2610.定子每極每相槽數(shù)：11.定、轉(zhuǎn)子沖片：1）定子外徑：D1=26(cm)2）定子內(nèi)徑：Di1=17(cm)3）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)↑D1↑Di1等齒寬4）轉(zhuǎn)子外徑：D2=16.9(cm)5）轉(zhuǎn)子內(nèi)徑：Di2=6(cm)6）轉(zhuǎn)子槽尺寸：

b02=0.2(cm)

bR1=0.48(cm)

rR=0.24(cm)

bR3=

bR4=

hR0=0.05(cm)

hR1=0.1(cm)

hR2=2.5(cm)

hR3=等槽寬↑D2↑D2————12、極距：(cm)13、定子齒距：(cm)14、轉(zhuǎn)子齒距：(cm)15、氣隙長度：δ=0.05(cm)16、轉(zhuǎn)子斜槽距：bsk=(一個(gè)定子齒距)17、鐵心長度：lt=13.0

(cm)（單號）；lt=14.5

(cm)（雙號）

18、鐵心有效長度：lef=lt+2δ(cm)（無徑向通風(fēng)道）19、鐵心凈長度：lFe=KFelt(cm)

KFe——疊壓系數(shù)（0.92～0.95）（推薦值0.95）20、繞組形式：單層、交叉式21、并聯(lián)支路對數(shù)：a1=122、節(jié)距：y1（1～9、2～10、11～18）（槽）23、每槽導(dǎo)體數(shù)：Ns1=2924、導(dǎo)體并繞根數(shù)、線徑：Nc1dc1=2×Φ1.30(mm)25、每根導(dǎo)體截面積：Ac1=π(dc1/2)2

×10-2(cm2)26、槽有效面積：Ae=As-Ai(cm2)

式中：

h——槽楔厚度（推薦值0.2cm）

ci——槽絕緣厚度（推薦值0.03cm）

hs12=hs1+hs2(cm)27、槽滿率：

d=dc1+2δi——電磁線外徑(cm)(絕緣厚度δi=0.04mm)

注：通常槽滿率在70%～80%之間。28、每相串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)：29、繞組分布系數(shù)：

q1=Z1/2pm1——每極每相槽數(shù)；

α=2pπ/Z1——槽距角。30、繞組短距系數(shù)：Kp1=1.0(單層繞組）31、繞組系數(shù)：Kdp1=Kd1Kp1

二、磁路計(jì)算

32、每極主磁通：(Wb)(精確到0.00001）

式中，滿載電動(dòng)勢系數(shù)KE為假定值（0.85～0.95），功率大或極對數(shù)少者選用較大值。（推薦值0.927）

33、定子齒截面積（每極）：At1=bt1lFeZ1/2p

(cm2)

34、轉(zhuǎn)子齒截面積（每極）：At2=bt2lFeZ2/2p(cm2)式中，bt1、bt2——定、轉(zhuǎn)子齒寬，對非平行齒取靠近最窄處的1/3齒高處。35、定子軛截面積：(cm2)式中——圓底槽的軛計(jì)算高度。36、轉(zhuǎn)子軛截面積：(cm2)式中——圓底槽的軛計(jì)算高度。37、空氣隙截面積：Aδ=τlef(cm2)38、波幅系數(shù)：Fs(由飽和系數(shù)FT查得，計(jì)算時(shí)先假定

FT=1.22)39、定子齒磁密：Bt1=FsΦ1/At1×104(T)40、轉(zhuǎn)子齒磁密：Bt2=FsΦ1/At2

×104(T)41、定子軛磁密：Bj1=Φ1/2Aj1

×104(T)42、轉(zhuǎn)子軛磁密：Bj2=Φ1/2Aj2

×104(T)43、氣隙磁密：Bδ=FsΦ1/Aδ

×104(T)44、定子齒磁場強(qiáng)度：Ht1由Bt1查得（A/cm)45、轉(zhuǎn)子齒磁場強(qiáng)度：Ht2由Bt2查得（A/cm)46、定子軛磁場強(qiáng)度：Hj1由Bj1查得（A/cm)47、轉(zhuǎn)子軛磁場強(qiáng)度：Hj2由Bj2查得（A/cm)48、定子齒磁路計(jì)算長度：ht1′=hs1+hs2+rs/3（圓底槽）49、轉(zhuǎn)子齒磁路計(jì)算長度：ht2′=hR1+hR2+rR/3（圓底槽）50、定子軛磁路計(jì)算長度：lj1′=π(D1-hj1′)/4p(cm)51、轉(zhuǎn)子軛磁路計(jì)算長度：lj2′=π(Di2-hj2′)/4p(cm)52、氣隙磁路計(jì)算長度：δef=Kδ1Kδ2δ(cm)

Kδ1=t1/(t1-γ1δ)——定子氣隙系數(shù)Kδ2=t2/(t2-γ2δ)——轉(zhuǎn)子氣隙系數(shù)53、定子齒磁位降：Ft1=Ht1ht1′（A）54、轉(zhuǎn)子齒磁位降：Ft2=Ht2ht2′（A）55、定子軛磁位降：Fj1=C1Hj1lj1′（A）

C1——定子軛磁路修正系數(shù)。（推薦值0.50）56、轉(zhuǎn)子軛磁位降：Fj2=C2Hj2lj2′（A）C2——轉(zhuǎn)子軛磁路修正系數(shù)。（推薦值0.41）57、氣隙磁位降：Fδ=0.8Bδδef×104（A）58、飽和系數(shù)：

此值應(yīng)與38項(xiàng)假定值誤差小于1%，否則應(yīng)重新假定。59、總磁位降：F=Ft1+Ft2+Fj1+Fj2+Fδ(A)60、勵(lì)磁電流：61、勵(lì)磁電流標(biāo)幺值：62、勵(lì)磁電抗標(biāo)幺值：三、參數(shù)計(jì)算63、線圈平均半匝長度：le1=lt+2(d1+lE′)(cm)

d1=1∽3cm——直線部分伸出長度，取d1=1.5cm；lE′=Ksτy——單層線圈端部斜邊長度；

Ks=0.58（p=1,2時(shí)）64、線圈端部平均長度：lE=2(lE′+d1)65、線圈端部軸向投影長度：fd=lE′sinα66、阻抗折算系數(shù)：對籠型轉(zhuǎn)子m2=Z2；NΦ2=1；Kdp2=167、定子相電阻：(Ω)

ρ1=0.0217×10-4Ω·cm

（B級絕緣）標(biāo)幺值：68、轉(zhuǎn)子導(dǎo)條電阻：(Ω)

KB=1.04（鑄鋁轉(zhuǎn)子）

ρB=0.0434×10-4Ω·cm——鑄鋁材料電阻率（B級）

lB——轉(zhuǎn)子導(dǎo)條長度(cm)(lB=lt)

AB——轉(zhuǎn)子導(dǎo)條截面積

(cm2)(轉(zhuǎn)子槽面積）

標(biāo)幺值：69、轉(zhuǎn)子端環(huán)電阻：(Ω)

DR=D2-hR——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(cm2)

bR=1.0——轉(zhuǎn)子端環(huán)厚度(cm)標(biāo)幺值：70、轉(zhuǎn)子電阻標(biāo)幺值：

71、漏抗系數(shù)：72、定子槽比漏磁導(dǎo)：λs1=KU1λU1+KL1λL1KU1——槽上部節(jié)距漏抗系數(shù)；（推薦值1.0）KL1——槽下部節(jié)距漏抗系數(shù)；（推薦值1.0）

λU1——槽上部比漏磁導(dǎo)；（推薦值0.407）

λL1——槽下部比漏磁導(dǎo)。（推薦值0.765）73、定子槽漏抗：74、定子諧波比漏磁導(dǎo)：λd1（推薦值0.0129）75、定子諧波漏抗：76、定子端部比漏磁導(dǎo)：λE1=0.47（lE-0.64τy)77、定子端部漏抗：78、定子漏抗標(biāo)幺值：79、轉(zhuǎn)子槽比漏磁導(dǎo)：λS2=λＵ2+λL2

λU2=

hR0/b02——槽上部比漏磁導(dǎo)

λL2——槽下部比漏磁導(dǎo).（推薦值2.739）80、轉(zhuǎn)子槽漏抗：81、轉(zhuǎn)子諧波比漏磁導(dǎo)：λd2（推薦值0.0195）82、轉(zhuǎn)子諧波漏抗：83、轉(zhuǎn)子端部比漏磁導(dǎo)：84、轉(zhuǎn)子端部漏抗：85、轉(zhuǎn)子斜槽漏抗：86、轉(zhuǎn)子漏抗：87、總漏抗：四、運(yùn)行性能計(jì)算88、滿載電流有功分量：——效率，先按設(shè)計(jì)要求假定，可選=0.888。89、滿載電抗電流：式中90、滿載電流無功分量：91、滿載電動(dòng)勢系數(shù)：此值應(yīng)與32項(xiàng)假定值誤差小于1%，否則應(yīng)重新假定。92、定子電流：

（A）93、轉(zhuǎn)子導(dǎo)體電流：

（A）

——電流折算系數(shù)94、轉(zhuǎn)子端環(huán)電流：（A）95、定子電密：（A/mm2）96、線負(fù)荷：（A/cm）97、熱負(fù)荷：98、轉(zhuǎn)子導(dǎo)體電密：（A/mm2）99、轉(zhuǎn)子端環(huán)電密：（A/mm2）100、空載電動(dòng)勢系數(shù)：101、空載定子齒磁密：(T)102、空載定子軛磁密：(T)103、定子齒單位鐵耗：pt1由Bt10查得。(W/cm3)104、定子軛單位鐵耗：pj1由Bj10查得。(W/cm3)105、定子齒體積：