《電機(jī)設(shè)計(jì)》課件之二

1、3-3齒部磁壓降的計(jì)算 每極齒部磁壓降可用下式計(jì)算： Ft=HtLt 式中Ht-齒的磁場(chǎng)強(qiáng)度，對(duì)應(yīng)于Bt，可由所用硅鋼片的磁化曲線查得。 Lt-齒的磁路計(jì)算長(zhǎng)度。一、齒磁密Bt的計(jì)算（一）齒磁密Bt1.8T的場(chǎng)合 由于齒部磁密超過1.8T，齒部磁路比較飽和，使齒部磁阻增大，與槽的磁阻相比差別不是很大。因此從槽部進(jìn)入軛部的磁通增多。即實(shí)際的齒部磁場(chǎng)強(qiáng)度及磁壓降要小一些。當(dāng)齒很飽和時(shí)，可以假定進(jìn)入槽部分的磁通不再進(jìn)入齒中。取一圓柱面為等磁位面，該面垂直于磁力線。在此表面處，一個(gè)齒距范圍內(nèi)的磁通分為兩部分，tx經(jīng)過齒，sx經(jīng)過槽，即：txsxtxtxtxttxsxtxtAAAA:面積將上式兩邊同除以

2、齒截即.,;.;,:0取決于齒槽的尺寸槽系數(shù)即磁分路系數(shù)該處齒的截面積該處槽的導(dǎo)磁截面積實(shí)際齒磁密全部進(jìn)入齒時(shí)的齒磁密即假想磁通齒的視在磁密式中公式變?yōu)閟txsxtxttxssxtxssxtxtxsxsxsxtxtxsxtxtxkAABBkHBkBBAAABABB由于所取的圓柱表面為等磁位面故槽部的磁場(chǎng)強(qiáng)度Hsx即等于同一磁位面上的齒部的磁場(chǎng)強(qiáng)度HtxstxtxssxtxtxkHBkHBB00:上式公式又化為該直線與磁化曲線的交點(diǎn)P的橫座標(biāo)即為實(shí)際的磁部的磁場(chǎng)強(qiáng)度Ht，用它來計(jì)算Ft。二、齒的磁路計(jì)算長(zhǎng)度LtstttthLhhLrhhLrrhL:31:)(32:21212111122222對(duì)于

3、開口槽對(duì)于半開口槽槽對(duì)于感應(yīng)電機(jī)定子梨形槽對(duì)于直流電機(jī)電樞梨形綜上所述，對(duì)于Bt1.8T的情況，求解Ht的步驟如下：stxtxtxtxsxstxttxKHBBAAKAB、0,1得直線及求)(2txtxHfB、出磁化曲線根據(jù)所選硅鋼片材料畫txtxtxstxtxtxHHfBKHBB、得到的交點(diǎn)與磁化曲線由直線)(30極聯(lián)軛(直流機(jī)或凸極同步機(jī))j=m/2mhj3-4軛部磁壓降的計(jì)算 軛部分兩種結(jié)構(gòu)：其一是與極身相連的軛，稱為極聯(lián)軛，例如直流電機(jī)的定子軛；其二是與齒相連的軛，稱為齒連軛，例如感應(yīng)電機(jī)的定子軛。 一、極連軛磁壓降的計(jì)算 通過磁極的磁通m經(jīng)過磁極后分成兩路，分別進(jìn)入左右兩邊的軛，所以軛

4、部磁通的數(shù)值是m/2。.,:2為軛的軸向長(zhǎng)度為軛的高度式中極聯(lián)軛的軛部磁密為jjjjmjlhlhBjjHB)(查磁化曲線.,221均值即最大與最小直徑之平為軛的平均直徑式中度為每極的磁軛路徑計(jì)算長(zhǎng)javjavjDpDLjjjLHF :極聯(lián)軛的磁壓降為齒聯(lián)軛(感應(yīng)電機(jī))二、齒聯(lián)軛的磁壓降計(jì)算氣隙磁通分散地進(jìn)入齒部及軛部，因此各個(gè)截面所穿過的磁通是不一樣的。且在每一截面處沿著徑向方向的磁密也不是均勻分布的。如圖所示。計(jì)算軛部磁壓降時(shí)，作簡(jiǎn)化處理：1、把軛部的平均勻弧長(zhǎng)作為理想的積分路徑，對(duì)L線段上的磁壓降忽略不計(jì)，只計(jì)算軛部平均弧長(zhǎng)上的磁壓降，如圖中的虛線弧長(zhǎng)；2、軛部截面上各點(diǎn)磁密沿徑向方向上的

5、分布是均勻的。jjFejjFeefjxjjFeefjjFejjxxefjxlhKdxxBlhKlBxdxxBlhKllhKxxBxBdxxBldsxBxA020002)(:,2)()()(:)(:)()()(:等于達(dá)到最大處的軛部截面中的磁密當(dāng)軛部磁密氣隙磁密分布曲線式中中的磁通為穿過任一截面0,3232:32:.;2222222221111vvvsijsijjjdddrhDDhrhDDhhl若無通風(fēng)道則轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道直徑對(duì)于轉(zhuǎn)子圓底槽對(duì)于定子圓底槽軛部的計(jì)算高度為軛部的軸向長(zhǎng)度 由Bj(最大軛部磁密)查磁化曲線得：Hj（相應(yīng)于最大磁密的磁場(chǎng)強(qiáng)度）對(duì)Hj打折得到平均磁場(chǎng)強(qiáng)度Hjav=CjHj齒

6、聯(lián)軛的平均直徑度為每極的齒聯(lián)軛計(jì)算長(zhǎng)javjjavjDLpDL,212).391(,.,:0pBCBHLHCFHCHLHl dHFjjjjjjjjjjjavjjavLjj通過查附錄曲線而得有關(guān)極對(duì)數(shù)及它與軛尺寸軛部磁壓降的校正系數(shù)查磁化曲線而得由的磁場(chǎng)強(qiáng)度相應(yīng)于最大切向磁密處式中得令于是（二）直流電機(jī)齒聯(lián)軛磁壓降計(jì)算在相鄰兩主極極尖之間的電樞軛中通過了/2的磁通，而在極弧下的電樞軛中穿過每個(gè)截面的磁通均小于/2(見書p38)。 因此對(duì)軛部常分二段來計(jì)算磁壓降。1、極間范圍內(nèi)22jjFejjhlKBB2、極弧范圍內(nèi)1332jjFejjhlKBB該處磁密取根據(jù)上式求出的Bj1，Bj2查磁化曲線得相

7、應(yīng)的Hj1，Hj2，于是有：計(jì)算可根據(jù)公式212)1 (212211pDLLLHLHLHLHFjavjjjpjjpjjjjjj3-6勵(lì)磁電流和空載特性計(jì)算 各類電機(jī)勵(lì)磁電流或空載特性的計(jì)算步驟為： 1、根據(jù)感應(yīng)電勢(shì)E確定每極的氣隙磁通； 2、計(jì)算磁路各部分的磁壓降，將各部分磁壓降相加便得到每極磁勢(shì)； 3、計(jì)算磁化電流或空載特性。 一、感應(yīng)電勢(shì)和氣隙磁通（一）對(duì)于勵(lì)磁電流必須作調(diào)節(jié)的直流電機(jī)和同步電機(jī)由于運(yùn)行時(shí)勵(lì)磁電流的調(diào)節(jié)而使感應(yīng)電勢(shì)有相當(dāng)大的變動(dòng)，需要計(jì)算空載特性曲線，即計(jì)算對(duì)應(yīng)于一系列的感應(yīng)電勢(shì)值：0.3UN，0.6UN，0.8UN,-1.3UN的磁路總磁壓降F0及相應(yīng)的勵(lì)磁電流。（注：空

8、載時(shí)U=E）（二）對(duì)于感應(yīng)電機(jī)由于該電機(jī)從空載到額定負(fù)載，感應(yīng)電勢(shì)變動(dòng)不大（運(yùn)行時(shí)電壓不變），只須求出額定負(fù)載和空載狀態(tài)時(shí)的勵(lì)磁電流。先計(jì)算感應(yīng)電勢(shì)。磁通的確定直流電機(jī)：同步電機(jī)：異步（感應(yīng)）電機(jī)：nCEedpNmfNKKE4額定負(fù)載時(shí)：NEdpNmUkfNKKE 41空載時(shí)：1104xIUfNKKEmNdpNm1、額定負(fù)載時(shí)定子相繞組感應(yīng)電勢(shì)E1.,)1 (%,5 . 0,)1 (.,95. 085. 0)1 ( ,)1 (1精度之內(nèi)直至偏差達(dá)到所要求的及返工計(jì)算新預(yù)估則重如果偏差大于比的復(fù)核值與預(yù)估值相對(duì)還要對(duì)電機(jī)取較高值對(duì)功率大極數(shù)少的范圍內(nèi)的值在對(duì)一般中小型電機(jī)而言LLLNLNEUUK

9、E2、空載電勢(shì)E10計(jì)算E10時(shí)可忽略I0R1：;,:,011010101010101010分量額定電流中的磁化電流空載電流式中則有如果只考慮大小mmNmNNNIIXIUXIUXIUEEXI jEXI jRIU3、氣隙磁通.4:并進(jìn)行磁路計(jì)算了得出磁通根據(jù)公式fNKKEdpNm二、每極勵(lì)磁磁勢(shì)1、對(duì)直流電機(jī)：)()()()()(210極身磁壓降電樞軛磁壓降定子軛磁壓降電樞齒部磁壓降氣隙磁壓降mjjtFFFFFF2、對(duì)感應(yīng)電機(jī))()()()()(22110轉(zhuǎn)子齒部磁壓降轉(zhuǎn)子軛磁壓降定子軛磁壓降定子齒部磁壓降氣隙磁壓降tjjtFFFFFF3、對(duì)于凸極同步電機(jī))()()()()()(210極身殘隙磁壓降極身磁壓降轉(zhuǎn)子軛磁壓降定子軛磁壓降定子齒部磁壓降氣隙磁壓降jmjjtFFFFFFF三、勵(lì)磁電流和空載特性對(duì)于直流電機(jī)和凸極同步電機(jī)，由于勵(lì)磁繞組是集中式繞組，則空載勵(lì)磁電流為：為勵(lì)磁繞組的每極匝數(shù)fffNNFI00對(duì)于多相交流分布繞組，例