講電機(jī)設(shè)計第三章磁路計算LF課件

電機(jī)設(shè)計陳世坤主編第三章磁路計算3.1概述3.2空氣隙磁壓降的計算3.3齒部磁壓降的計算3.4軛部磁壓降的計算3.5磁極漏磁系數(shù)與磁極磁壓降的計算3.6勵磁電流和空載特性計算§3.1概述一、磁路計算的目的確定電機(jī)中感應(yīng)一定電勢所對應(yīng)的主磁場所必需的勵磁磁動勢，進(jìn)而計算勵磁電流及電機(jī)的空載特性；校核磁密是否合適；確定電機(jī)的一部分有關(guān)尺寸。二、磁路計算所依據(jù)的基本原理三、電機(jī)設(shè)計中磁路計算的一般步驟四、電機(jī)中常用的磁性材料二、磁路計算所依據(jù)的基本原理

----安培環(huán)路定律電機(jī)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的原理是法拉弟電磁感應(yīng)定律。當(dāng)定轉(zhuǎn)子中繞組通過電流時產(chǎn)生磁場，這些磁場（運(yùn)動、變化）反作用于繞組使之產(chǎn)生感應(yīng)電流或電磁轉(zhuǎn)矩。通常這些磁場十分復(fù)雜，計算困難，為了簡化計算，我們用路的觀點(diǎn)來看待磁場，將三維場變成一維的路或二維的平面場。安培環(huán)路定律說明：1、積分路徑：積分路徑是沿著磁場強(qiáng)度矢量取向（即沿磁力線；2、選擇通過一對極的中心線構(gòu)成閉合回路；3、包圍的電流：是回路所包圍的全電流，即每對極的勵磁磁動勢。三、電機(jī)設(shè)計中磁路計算的一般步驟1、回路分成許多段，各段H恒定且磁通均勻分布（F為每對磁極勵磁磁勢）2、根據(jù)磁路對稱性，只需計算半條回路上的各段磁位降，其和等于每極勵磁磁動勢。以下敘述磁位降或磁勢均為每極的。

F1+F2+…

+Fn=F0分段：1）空氣隙；2）定子齒（磁極）；3）定子軛；4）轉(zhuǎn)子齒（磁極）；5）轉(zhuǎn)子軛。其中，空氣隙磁壓降最大（約60～85％）磁路計算的一般思路：四、電機(jī)中常用的磁性材料§3.2空氣隙磁壓降的計算計算思路：每極磁通的確定直流電機(jī)：交流電機(jī)2.確定氣隙最大的磁密3.確定氣隙磁場強(qiáng)度（磁極中心線處的氣隙磁場強(qiáng)度）4.確定氣隙磁位降是單邊氣隙徑向長度（m）是氣隙系數(shù)，因槽口影響使氣隙磁阻增加而引入的系數(shù)。因此，氣隙磁壓降的計算歸結(jié)為Kδ、αp′、lef的計算。一、計算極弧系數(shù)αp′的確定αp′＝Bav/Bδ由每極磁通平均磁通密度可以認(rèn)為：氣隙磁通集中在極弧計算長度bp′范圍內(nèi)且磁密均為Bδ。∴αp′＝bp′/ταp′由B(x)曲線確定，取決于勵磁磁勢、磁路飽和度例：直流電機(jī)1）氣隙均勻

bp′≈bp（弧長）＋2δ2）氣隙不均勻A.

改變磁極端部（削角氣隙極?。〣.

偏心氣隙極弧目的是為了削弱電樞反應(yīng)對于A:bp′＝bp（弧長）對于B:bp′＝bp（弧長）二、

電樞或氣隙的軸向計算長度lef在計算空氣隙磁密最大值時，用的是電樞或氣隙的軸向計算長度，而不是鐵心的總長度主要從以下三個方面進(jìn)行考慮：1）無通風(fēng)道時，經(jīng)過作圖和分析證明：鐵心總長lt和計算長度lef滿足如下關(guān)系式：lef＝lt＋2δ

（考慮邊緣效應(yīng)）2）有通風(fēng)道時lef＝lt-Nvbv′式中：Nv——徑向通風(fēng)道數(shù)

bv′——一個徑向通風(fēng)所損失的長度

為了計算方便，從等效磁道的觀點(diǎn)出發(fā)，引入計算長度的概念，即在這個長度內(nèi)它的磁密不變。三、氣隙系數(shù)Kδ氣隙系數(shù)Kδ是由于定、轉(zhuǎn)子開槽后使氣隙的磁阻增加而引入的系數(shù)。它使氣隙磁壓降Fδ增大。其物理意義如下：在計算氣隙磁路長時，引入，1、Kδ物理意義2.Kδ的計算：（根據(jù)主磁通不變）在一個齒距范圍內(nèi)：無槽時:φ1＝Bδt開槽時:φ2＝Bδmaxt–B0s（陰影部分）令φ1＝φ2

，即Bδt＝Bδmaxt–B0s得其中，β0、s均與δ、b0(槽口寬度)有關(guān)。1）分析法∴系數(shù)γ可理論計算2）工程計算近似法半開口槽：

開口槽：3）經(jīng)驗公式定、轉(zhuǎn)子都開槽的話，則

磁路計算的基本原理及一般步驟

空氣隙磁位降的計算---