三相散嵌绕组程序使用手册.docx

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三相散嵌绕组程序使用手册

定子散嵌绕组笼型转子三相异步电动机

　　　电磁计算（新一版）软件

使用手册

编制　　戴　政

校核

上海电器科学研究所

１９９１年６月２０日

一简介

１.１　软件功能

本软件有下述功能:

①按给定的定转子铁心尺寸、槽形尺寸和绕组数据进行电磁性能核算。

②按给定的定转子铁心尺寸、槽形尺寸和绕组导线数由计算机选定绕组线规

　　并进行电磁性能计算。

③给定的定子铁心长度、每槽导体数的初值、步长、终值可进行多方案算。

④在第一版的基础上对起动性能计算进行了改进，提高了起动电流、起动转

　　矩的计算精度，增加了ＭＳ曲线的计算功能。

　⑤在第一版的基础上对闭口槽的计算进行了改进，提高了闭口槽的计算精度。

　⑥增加了新颖的人机界面（以下简称管理程序），用户可以完成从数据输入、

　　修改到计算、打印等全部设计工作，并可绘制Ｍ－Ｓ曲线等一系列图表。

１.２　使用范围

本程序适合下列三相定子散嵌绕组笼型转子异步电动机电磁计算。

①各种常用极数;

②低电压的各种电压等级；

③不同的频率；

④各种绝缘等级；

⑤存储五种不同磁化性能和损耗的硅钢片供计算时选用,用户也可调换新

的磁化曲线数据；

⑥无径向、轴向通风道或有径向、轴向通风道；

⑦定子绕组为散嵌圆铜导线或圆铝导线；

⑧定子槽形为半闭口的或半开口圆底槽或平底槽；

⑨笼型转子为单笼半闭口槽、半开口槽以及闭口槽等八种槽型。

１.３使用环境

本软件采用Fortran-77和Ｃ语言混合编成，在编制软件时采用了所有系

统函数都通过ＢＩＯＳ调用的方法，因此可以适用于操作系统为ＭＳＤＯＳ

的各种微机机型，具有良好的可移植性。

　　支撑环境为：

　　Ａ.最低配置要求：

　　　　所有配ＭＳ－ＤＯＳ２.０以上操作系统的ＩＢＭ/ＰＣ及兼容机，支

　　　　持所有显示卡和显示器（单色显示器不能显示和绘制ＭＳ曲线、负荷

　　　　率曲线，ＣＧＡ图形显示器由于分辨率低及色彩数量少，曲线显示效

　　　　果不佳），至少５１２Ｋ内存，一软盘驱动器。

　　Ｂ。

理想配置要求：

　　　　配ＭＳ-ＤＯＳ２.０以上操作系统的ＩＢＭ　ＰＣ／ＡＴ、２８６、

　　　　３８６的高速微机，配有Ｉｎｔｅｌ８０Ｘ８７协处理器，ＥＧＡ或

　　　　ＶＧＡ图形显示卡和相应图形显示器，６４０Ｋ以上内存，配有硬盘

　　　　和一个以上的软盘驱动器。

　　开发环境为：

　　　　Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　ＦｏｒｔｒａｎＶｅｒ４.０Ａ及以上版本；

　　　　Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　Ｃ　Ｖｅｒ５.０（配附加库）及以上版本；

ＭＳ－ＤＯＳ３.３及以上版本。

二软件使用说明

２.１　软件安装

安装步骤如下：

　　⒈将ＲＳＣＲ软件１号盘插入软盘驱动器，并将当前驱动器设定为该盘。

　　⒉键入INSTALL并回车。

　　⒊按照INSTALL程序的提示处理。

２.２　程序输入数据文件

本程序输入的数据文件有:

①电磁计算分析用曲线及表格数据文件CONST，该文件随盘提供；

　②起动计算用的数据文件START.DAT，该文件也随盘提供；

③电磁计算输入数据文件。

在运行程序之前，您需要建立的是第３项输入文件，前面两个数据文件为

只读式文件，您不必再修改其内容了。

在实际设计过程中，管理程序会自动提

示您各输入变量的英文简称，这些简称大部分与第一版保持含义和次序上的一

致。

下面将逐个解释各变量的含义。

２.１.１电磁计算输入数据文件的数据结构:

电磁计算输入数据共分四类,共91个参数。

　　Ⅰ.ＡＡ数组：

基本不变数据，如频率、电压……等。

　　Ⅱ.ＢＢ数组：

随不同规格而变的数据，如功率、极数、槽数……等。

　　Ⅲ　ＣＣ数组：

随不同方案而变的数据，如槽形尺寸、铁心长度、每槽

　　　　线数、绕组线规以及控制计算和打印的变量。

　　Ⅳ　ＤＤ数组：

计算起动温升时所需输入的数据。

具体参数及顺序如下:

ＡＡ数组：

f,U1,Kfe,HP,HW,Si,Wi,lo1,lo2,lo2u,dk,nk,kt,ky

ＢＢ数组：

Kw,p,Eff,Pf,Ist,Tst,Tm,Q1,Q2,D1,Di1,Di2,g,Y1,Sk,b01,

hs0,Zs1,bc02,hr0,Zs2,Ps,Pfw,CZn,Srr,Sr1,Jc,le,le1,hr1

ＣＣ数组：

bs1,bs2,hs12,br1,br2,br3,br4,hr12,hr3,Zc,l,ls,lt,a,Z,

Zs,Zt,Sf0,jj,djj,mm,dmm,ab,cd

ＤＤ数组：

prot,rb,load,GD2,GD2l,alf,Vb,Vr,Bc,tem0,Gams,Gamb,Gamr,

Gamc,Cs,Cb,Cr,Cc,M0,js,jb,jr,Ml

下面就参数的含义作出说明:

ＡＡ数组：

（1）F频率（赫兹）

（2）U1相电压（伏）

（3）KFE铁心迭压系数

（4）HP不同磁化和损耗硅钢片的选择系数（见下表）

┏━━━━━━┳━━━┳━━━┳━━━┳━━━┳━━━┓

┃　ＨＰ┃１┃２┃３┃４┃５　┃

┣━━━━━━╋━━━╋━━━╋━━━╋━━━╋━━━┫

┃硅钢片牌号┃Ｄ２２┃Ｄ２３┃Ｄ３２┃ＷＧ18┃Ｈ１８┃

┣━━━━━━╋━━━╋━━━╋━━━╋━━━╋━━━┫

┃Ｂ２５┃15000┃15400┃15000┃16350┃15700┃

┣━━━━━━╋━━━╋━━━╋━━━╋━━━╋━━━┫

┃Ｐ１０┃2.5┃2.1┃1.4┃1.9┃1.9┃

┗━━━━━━┻━━━┻━━━┻━━━┻━━━┻━━━┛

（5）HW定子槽楔厚度（ｍｍ）

（6）SI定子槽绝缘厚度（ｍｍ）

（7）WI1mm及以上圆导线二边漆膜厚度

（8）LO1定子绕组导线电阻率（欧*毫米*毫米/米）

（9）LO2转子导条电阻率（单位同上）

*（10）lo2u转子双笼时为上笼导条电阻率,单笼为０（单位同上）

（11）dk转子轴向通风孔直径（ｍｍ）

（12）nk径向通风道数

*（13）Kt齿铁耗系数

*（14）Ky轭铁耗系数

　ＢＢ数组：

（1）　KW额定功率（千瓦）

（2）P极数

（3）Eff效率标准值

（4）Pf功率因数标准值

（5）Ist起动电流标准值

（6）Tst起动转矩标准值

（7）Tm最大转矩标准值

（8）Q1定子槽数

（9）Q2转子槽数

（10）D1定子铁心外径

（11）Di1定子内径

（12）Di2转子内径

（13）g气隙长度

（14）Y1定子绕组跨距（以槽数计，取平均值）

（15）SK转子斜槽数,转子斜槽距与定子齿距之比

（16）b01定子槽口宽（见图一）

（17）hs0定子槽口高

（18）ZS1定子槽肩斜角度数

（19）bc02转子槽口宽

（20）hr0转子槽口高

（21）ZS2转子槽斜角度数

（22）Ps附加损耗（标幺值）

（23）Pfw机械损耗（标幺值）

（24）CZn定子绕组层数

（25）Srr　　转子端环面积（双笼双端环时为上部端环面积）

*（26）Sr1　　双笼双端环为下部端环面积

*（27）Jc　　转子导条于槽的间隙，铸铝为０

*（28）le　　转子导条伸出铁心两边长

*（29）le1　　双笼双端环时为下笼导条伸出铁心两边长，单笼为０

*（30）hr1　　双笼双端环为下端环高度

ＣＣ数组：

（1）bs1　　见图一

（2）bs2　　bs2>0为圆底槽，bs2<0为平底槽,bs2=2Rs见图一

（3）hs12见图一

（4）br1　见图二

（5）br2见图二

（6）br3见图二

（7）br4见图二

（8）hr12见图二

（9）hr3见图二

（10）Zc转子槽形号，见图二

（11）l　　　铁心长度初值（包括风道长）

（12）ls　　铁心长度步长,>0时不作自动调整设计参数计算

（13）lt铁心长度终值

（14）a定子绕组并联支路数

（15）Z定子绕组每槽导体数初值

（16）Zs导体数步长

（17）Zt定子绕组每槽导体数终值

（18）Sf0定子绕组槽满率,给定线规时为0;由微机选线规时为

控制的槽满率

（19）jj定子绕组导线并根数

（20）djj定子绕组导线直径

（21）mm定子绕组导线并根数

（22）dmm定子绕组导线直径

（23）ab计算和打印控制变量，ab＝０打印主要数据，ab＝-1打印

全部数据（除Ｍ－Ｓ曲线外），ab＝-2在ab＝-1情况上增

加了Ｍ－Ｓ曲线数据，ab＝-3时在ab＝-2情况上增加了打

印、计算起动温升、起动时间……等起动性能参数，这时

应另外输入ＤＤ数组

（24）cd　　cd<0算负荷率,cd>0不算负荷率

ＤＤ数组：

（1）prot定子绕组绝缘等级控制变量

1（Ｅ级）　2（Ｂ级）3（Ｆ级）

（2）rb转子绕组材料控制变量

11（矩形铜排）12（梯形铜排）2（铝）

（3）load负载阻转矩控制变量

1（需要输入数据）　　2（不需要输入数据）

（4）GD2电动机转动惯量（N*ｍ2）

（5）GD2l负载转动惯量（N*ｍ2）

（6）alf定子绕组电阻温度系数（１/℃）

（7）Vb转子导条体积（ｃｍ3）

（8）Vr转子端环体积（ｃｍ3）

（9）Vc转子铁心齿部体积（ｃｍ3）

（10）tem0环境温度（℃）

（11）Gams定子绕组导线密度（ｇ/ｃｍ3）

（12）Gamb转子导条密度（ｇ/ｃｍ3）

（13）Gamr转子端环密度（ｇ/ｃｍ3）

（14）Gamc转子铁心密度（ｇ/ｃｍ3）

（15）Cs定子绕组导线比热（J/ｇ.℃）

（16）Cb转子导条比热（J/ｇ.℃）

（17）Cr转子端环比热（J/ｇ.℃）

（18）Cc转子铁心比热（J/ｇ.℃）

（19）M0额定负载时的阻转矩（标么值）

　　　（20）js定子绕组电密（Ａ/ｍｍ2）

（21）jb转子导条电密（Ａ/ｍｍ2）

（22）jr转子端环电密（Ａ/ｍｍ2）

（23）Ml数组，负载阻转矩（标么值）

（图一）定子槽形

　　附注：

带*号项在电磁计算程序中暂时没有用到。

　　以上各项除特别注明外，长度参数均以毫米为单位。

　　输入过程中以组为单位,逐个输入。

（图二）转子槽形

２.３　输出说明

电磁计算软件输出文件有四个:

①　电磁计算结果输出文件OUTPUT；

②屏幕输出文件SCREEN，该文件大致与①相同；

③　ＭＳ曲线数据文件I&M&S.TXT，该文件供管理程序绘制Ｍ－Ｓ曲线

　　　　时使用，用户也可用此查询ＭＳ曲线详细数据（４０点）；

④负荷率曲线数据文件OUTX.TXT，该文件供管理程序绘制负荷率曲线

时使用。

在绘制负荷率曲线时，管理程序使用曲线拟合技术，本身

　　　　曲线点数