直流电机计算.xls

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11、主主要要技技术术指指标标1额定电压UN1212V2额定电流IN2.12.1A3额定转速nN21002100RPM4输出功率PN1313W22、主主要要尺尺寸寸确确定定22、主主要要尺尺寸寸确确定定5电枢外径D=（6.1*108*P/（ABnNkp）1/3厘米6D=3.783.78（cm）选用3.413.41（cm）A-线负荷，对于连续工作状态取6080安/厘米式中A-取6060安/厘米B-气隙磁密，铝镍钴一般取0.330.45特选铁氧体磁钢Y30H-2Y30H-2B=（0.70.85）*40504050铁氧体B=（0.70.85）BrB-取33003300Gs-极弧系数，一般取0.60.75；-取0.750.75-lt2/De2,lt2为电枢铁心长度，一般取0.71.5。

-取0.640.64kp-短矩系数kp=sin（y1/2）kp-取0.9660.966-效率=PN/UNIN效率=0.520.52P-计算功率P=（1+2*）pN/3机算功率P=17.0717.07W6电枢计算长度l6电枢计算长度l=2.182.18（cm）l=D（厘米）33、定定子子尺尺寸寸33、定定子子尺尺寸寸7机壳外径Dj17机壳外径Dj1Dj1=（1.41.7）D（厘米）Dj1=4.7744.7745.7975.797（cm）Dj1应与标准外径符合，或Dj1值由用户给出。

取Dj1=5.085.08（cm）8机壳厚度j1查表或自定8机壳厚度j1取0.160.16（cm）9气隙取0.0150.06厘米,p=1及铁氧体电机取最大值9气隙选取=0.050.05（cm）10磁钢外径DMe=Dj1-2j1（厘米）10磁钢外径DMe=4.76（cm）11磁钢内径DMi=D+2（厘米）9磁钢内径DMi=3.51（cm）12电枢铁心长度l212电枢铁心长度l2=1.98（cm）对铁氧体磁铁l2=l-l0对铝镍钴磁铁l2l端部气隙等效长度取l0=0.20.2（cm）13磁铁轴向长度l113磁铁轴向长度l1取3.43.4（cm）对铁氧体磁铁l1l对铝镍钴磁铁l1=l2=l14磁铁径向高度hm14磁铁径向高度hmhm=（DMe-DMi）/2（厘米）hm=0.625（cm）对铁氧体磁铁hm应在下述范围：

hm范围0.30.5hm=（610）（厘米）15磁铁截面积SM15磁铁截面积SM环形铝镍钴磁铁瓦形铁氧体SM=（DMe-DMi）l1/2p（厘米2）SM=（DMi+hm）l1/2p=16.56（CM2）瓦形铁氧体磁铁SM=（DMi+hm）l1/2p（厘米2）其中极对数p=11环形铁氧体磁铁SM=（D+hm）l/2p（厘米2）16瓦形铁氧体磁铁弧度角16瓦形铁氧体磁铁弧度角=180/p=13544、电电枢枢冲冲片片尺尺寸寸17槽数Z17槽数ZZ=（24）DZ=6.8213.64=313取Z=1212通常选用奇数槽18槽形18槽形选半梨形槽、平行齿的槽形。

一般选梨形平行齿或半梨形平行齿槽形，在容量极小的电机中也有采用圆形槽的。

19冲片材料19冲片材料根据性能、经济要求选用。

片厚为0.35或0.5毫米。

选选50W60050W600，厚厚0.5mm0.5mm20槽距t220槽距t2t2=D/Z（厘米）t2=0.893（cm）21极距21极距=D/2p（厘米）或=Z/2p槽=5.356（cm）或=622齿宽bt222齿宽bt2bt2=Bt2l/kFeBt2l2（厘米）bt2=0.1970.257（cm）式中Bt2=13000130001700017000（Gs）取bt2=0.240.24（cm）kFe-查表2-6取0.970.9723轭高hj223轭高hj2hj2=lB/2kFeBj2l2（厘米）hj2=0.5020.627（cm）式中Bj2=12000120001500015000（Gs）考虑到1/4转轴直径可导磁，因为转子冲片直接压装到转轴上，可认为1/4转轴取hj2=0.50.5（cm）直径导磁。

24冲片内径d024冲片内径d0冲片直接压装到转轴上,轴伸端直径应符合标准。

内径d0取0.80.8（cm）25齿高ht225齿高ht2ht2=（D-D4）/2+r2ht2=0.8045（cm）式中D4、r2参考18中的图形位置。

式中D4=2.1052.105（cm）r2=0.1520.152（cm）26槽口宽b0226槽口宽b02b02（厘米）b02=0.180.18（cm）27槽口高h0227槽口高h02h02（厘米）h02=0.10.1（cm）28槽面积SS28槽面积SS计算出SS=0.2830.283（cm2）55、磁磁路路计计算算29气隙系数k29气隙系数k对半闭口槽k=t2（5+b02）/（t2（5+b02）-b02b02）对铁氧体磁钢k=1/（2ln（1+0.5b02*/（*+hm*）+（1-b02*）/（*+hm*）-hm*/*k=1.165式中*=/t2*=0.0560b02*=b02/t2b02*=0.2016hm*=hm/t2hm*=0.5069hm=hm（D-）/r（D+hm）hm=0.4526r取1.151.1530气隙磁密B30气隙磁密BB=/l（Gs）B=0.114（Gs）31气隙磁压降F31气隙磁压降FF=1.6kB（安）F=0.0932B（A）32齿磁密Bt232齿磁密Bt2Bt2=t2lB/bt2l2kFe（Gs）Bt2=4.221658B（Gs）33齿磁场强度Ht233齿磁场强度Ht2Ht2（安/厘米）Ht2（A/cm）查磁化曲线34齿磁压降Ft234齿磁压降Ft2Ft2=2ht2Ht2（安）Ft2=1.609Ht2（A）35转子轭磁密Bj235转子轭磁密Bj2Bj2=/2kFeht2l2（Gs）Bj2=0.433367（Gs）式中hj2-考虑1/4d0后的转子铁心轭高hj2=hj2+1/8d0（厘米）hj2=0.6（cm）36转子轭磁场强度Hj236转子轭磁场强度Hj2Hj2（安/厘米）Hj2（A/cm）查磁化曲线37转子轭磁压降Fj237转子轭磁压降Fj2Fj2=lj2Hj2（安）Fj2=2.043606Hj2（A）式中lj2=（D4-d2-hj2）/2p（厘米）式中lj2=2.043606（cm）38定子轭磁密Bj138定子轭磁密Bj1Bj1=/2j1lj（Gs）Bj1=0.572917（Gs）式中-磁铁漏磁系数，1.11.3取=1.11.1lj-机壳轴向长（厘米）lj=66（cm）39定子轭磁场强度Hj139定子轭磁场强度Hj1Hj1（安/厘米）Hj1（A/cm）查磁化曲线40定子轭磁压降Fj140定子轭磁压降Fj1Fj1=Lj1Hj1（安）Fj1=7.728318Hj1（A）式中Lj1=（Dj1-j1）/2p（厘米）式中Lj1=7.728318（cm）41外磁路总磁压降F041外磁路总磁压降F0F0=F+Fj1+Fj2+Ft1（安）F0=F+Fj1+Fj2+Ft1（A）42空载特性计算42空载特性计算见下表见下表（Mx）195002100022500240002550027000285003000031500330003450033363.633363.6（Gs）B=/l2224.152395.2422566.332737.422908.5130803250.6863421.77453592.8633763.9539353805.43（A）F=1.6kB207.293223.2389239.185255.13271.076287302.967318.91268334.8583350.804366.75354.67（Gs）Bt2=t2lB/bt2l2kFe9389.6210111.8910834.211556.512278.71300113723.2814445.56315167.8415890.11661216065.2（A/cm）Ht22.42.42.842.843.343.343.963.96557.17.110.2410.2416.0816.0827.627.644.844.879.0479.0451.2（A）Ft2=2ht2Ht23.86164.569565.374066.371648.04511.4216.4761625.8727244.408472.0832127.1882.3808（Gs）Bj2=/2kFeht2l28450.659100.7059750.7610400.811050.91170112350.9613001.00713651.0614301.11495114458.7（A/cm）Hj22.052.052.32.32.592.593.063.063.523.524.084.085.25.27.17.19.689.6815.0415.0423.223.216.08（A）Fj2=lj2Hj24.189394.7002945.292946.253437.193498.33810.6267514.50960319.7821130.735847.41232.8612（Gs）Bj1=/2j1lj11171.912031.2512890.61375014609.41546916328.1317187.518046.8818906.31976619114.6（A/cm）Hj17.057.058.258.259.559.5514.414.4222230.230.239.439.460608585120120158158130（A）Fj1=Lj1Hj154.484663.7586273.8054111.288170.023233.4304.4957463.69908656.907927.3981221.11004.68（A）F0=F+Fj1+Fj2+Ft2269.829296.2674323.657379.043456.337540.2634.5657822.994081055.9561381.021762.41474.59（Mx）m=214502310024750264002805029700313503300034650363003795036700-269.83-296.267-323.66-379.04-456.34-540-634.566-822.9941-1055.96-1381-1762-1474.643磁铁平均磁路长LM43磁铁平均磁路长LM瓦形和环形铁氧体磁铁LM=1.25（cm）LM=2hm=DMe-EMi（厘米）环形铝镍钴磁铁LM=（DMe+DMi）（1-/2）/4p（厘米）带轭铁磁极极靴的铝镍钴磁铁LM=（DMe+DMi）/4p-bM（厘米）式中bM-软铁磁极之身宽44去磁曲线0-295.8-591.6-887.4-1183.2-1479-1774.8-2070.6-2366.4-2662.2-2958Bm（Gs）4050405036453240283524302025162012158104050Hm（Oe）0295.8591.6887.41183.214791774.82070.62366.42662.229582958m=SMBm（Mx）67079.660371.6653663.746955.740247.83354026831.8520123.88613415.926707.960Fm=0.8LMHm（A）0295.8591.6887.41183.214791774.82070.62366.42662.2295845磁铁工作图45磁铁工作图见下图见下图求出空载工作点工作点为：

m，Fmm=3670036700（Mx）求出