KW调速永磁同步电动机电磁设计程序.docx
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KW调速永磁同步电动机电磁设计程序
KW调速永磁同步电动机电磁设计程序
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11KW变频起动永磁同步电动机电磁设计程序
及电磁仿真
1永磁同步电动机电磁设计程序
1.1额定数据和技术要求
除特殊注明外，电磁计算程序中的单位均按目前电机行业电磁计算时习惯使用的单位，尺寸以cm（厘米）、面积以cm2（平方厘米）、电压以V（伏）、电流以A（安）、功率和损耗以（瓦）、电阻和电抗以（欧姆）、磁通以Wb（韦伯）、磁密以T（特斯拉）、磁场强度以A/cm（安培/厘米）、转矩以N（牛顿）为单位。
1额定功率
2相数
3额定线电压
额定相电压Y接法
4额定频率
5电动机的极对数P=2
6额定效率
7额定功率因数
8失步转矩倍数
9起动转矩倍数
10起动电流倍数
11额定相电流
12额定转速r/min
13额定转矩
14绝缘等级:
B级
15绕组形式:
双层叠绕Y接法
1.2主要尺寸
16铁心材料DW540-50硅钢片
17转子磁路结构形式:
表贴式
18气隙长度
19定子外径
20定子内径
21转子外径
22转子内径
23定,转子铁心长度
24铁心计算长度
铁心有效长度
25定子槽数
26定子每极每相槽数=2
27极距
28定子槽形:
梨形槽
定子槽尺寸
29定子齿距
30定子斜槽距离
31定子齿宽
式中cm
32定子轭计算高度
cm
33定子齿计算长度
34定子轭磁路计算长度
35每槽导体数
36并联支路数
37每相绕组串联匝数
38并绕根数-线径=1-1.20
=1-1.20
39槽满率
槽面积
式中,槽楔厚,
槽绝缘占面积
式中，绝缘厚度
槽有效面积
槽满率
40节距y=5
41绕组短距因数
式中
42绕组分布因数
43斜槽因数
44绕组因数
45绕组线圈平均半匝长
式中，绕组直线部分伸出长一般取1-3cm，取d=1.5cm；双层线圈端部斜边长。
46双层线圈端部轴向投影长cm
47单层线圈端部平均长
1.3永磁体的计算
48永磁材料类型:
钕铁硼
49计算剩磁密度
50计算矫顽力
51相对回复磁导率
52磁化方向长度
53永磁体宽度
54永磁体轴向长度:
对于钕铁硼永磁
55提供每极磁通的截面积:
对于矩形切向式
1.4磁路计算
56极弧系数
57计算极弧系数
58气隙磁密波形系数
59气隙磁通波形系数
60气隙系数
61空载漏磁系数
62永磁体空载工作点假定值
63空载主磁通
64气隙磁密
65气隙磁位差
直轴磁路
交轴磁路
66定子齿磁密
67定子齿磁位差
68定子轭部磁密
69定子轭磁位差
70转子轭磁密T
71转子轭计算高度
72转子轭计算长度
73转子轭磁位
74每对极总磁位差
75磁路饱和系数
76主磁导
77主磁导标幺值
78外磁路总磁导标幺值
79漏磁导标幺值
80永磁体空载工作点
81气隙磁密基波幅值
82空载反电动势
1.5参数计算
83定子直流电阻
式中，为导线电阻率（），对A，E，B级别的绝缘，铜为。
84漏抗系数
85定子槽比漏磁导
86定子槽漏抗
87定子谐波漏抗
式中查附录得到。
88定子端部漏抗，对于单层交叉式绕组
89定子斜槽漏抗
90定子漏抗
91直轴电枢磁动势折算系数
92交轴电枢磁动势折算系数
式中，，由电磁场数值计算获取经验值。
93直轴电枢反应电抗
式中，，取
94直轴同步电抗
95交轴磁化曲线（）计算
（1）假设（可在间取值）。
（2）交轴磁路总磁压降，以代替第55项中的，计算第55~66项，所得即为交轴磁路总磁压降。
（3）对于交轴电流
（4）交轴电动势
（5）交轴电枢反应电抗，给定不同的，重复
（1）~（5）项即可得到（）曲线。
曲线数据表：
0.15
0.001764
290.54
10.58
36.40
3.44
0.25
0.00294
408.076
14.85
60.67
4.08
0.35
0.00421
526.00
19.15
85.027
4.08
0.45
0.00529
642.93
23.41
109.17
4.44
0.55
0.00647
760.81
27.7
133.525
4.82
0.65
0.00794
877.79
31.95
157.67
4.93
0.75
0.0082
933.756
33.99
169.23
4.97
0.85
0.01
1113.147
40.54
206.37
5.09
1.6工作性能计算
96设定转矩角
97假定交轴电流
98交轴电枢反应电抗，根据查曲线数据表。
99交轴同步电抗
100输入功率
101直轴电流
102交轴电流
如果计算值与91项假设值之间的误差超过1%，则重新设计，重新计算第91～96项。
103功率因数
104定子电流
105负载下运行时，从相量图中可求出其气隙基波合成电动势（V）
气隙合成磁通（Wb）
106负载气隙磁密
107负载定子齿磁密
108负载定子轭磁密
109铜耗
110铁耗
式中，铁耗校正系数取，。
111杂耗
112机械损耗：
对于4极及以上封闭型自扇冷式
113总损耗
114输出功率
115效率
116工作特性：
如下表所示
20
10.83
9.87
15.0
94.93
0.99
25
12.08
11.44
18.50
94.69
0.99
34.5
15.74
14.83
23.36
94.23
0.96
45
18.78
17.37
31.39
92.49
0.91
65
20.60
18.74
36.91
90.91
0.85
85
21.33
19.02
41.68
89.16
0.78
100.2
24.96
21.30
49.97
87.70
0.77
117失步转矩倍数
式中，由电机工作特性上求得。
118永磁体额定负载工作点
式中，对于径向结构，
——输出额定功率时候定子电流的直轴分量
119电负荷
120电密
121热负荷
122永磁体最大去磁工作点:
式中，对于径向结构
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