永磁电动机计算公式大全(电磁计算程序).xls

1、永磁同步发电机电磁计算程序序号名称公式单位 算例一一额额定定数数据据1 额定容量PNKVA4.00002 相数m13.00003 额定线电压UN1V360.0000额定相电压Y接法 V4 额定相电流A7.22005 效率N%90.00006 功率因数cos0.90007 额定转速nNr/min1500.00008 额定频率Hz26.50009 冷却方式空气冷却10 转子结构方式切向套环11 固有电压调整率UN%10.0000二二永永磁磁材材料料选选择择12 永磁材料牌号t13 预计工作温度Br2080.000014 剩余磁通密度T1.0400工作温度时的剩余磁通密度T1.0200%K-10.0

2、300%0.000015 计算矫顽力KA/m774.0000KA/m760.000016 相对回复磁导率1.0680H/m 4x10-717在最高工作温度时退磁曲线拐点位置bk三三永永磁磁体体尺尺寸寸18永磁体磁化方向长度cm2.000019 永磁体宽度cm4.500020 永磁体轴向长度cm13.000021 永磁体段数5.000022 极对数2.000023永磁体每极截面积径向结构cm2切向结构cm2117.000024永磁体每对极磁化方向长度径向结构cm4.0000切向结构cm2.000025永磁体体积径向结构cm3切向结构468.000026永磁体质量kg3.7908稀土钴永磁=8.1

3、8.3g/cm38.1000四四转转子子结结构构尺尺寸寸27 气隙长度cm0.20000.05000.150028 转子外径cm14.500029 轴孔直径cm4.000030 转子铁心长cm13.000031 衬套厚度cm瓦片形径向结构：有极靴径向结构：切向套环结构：0.45000.1500切向槽楔结构：32 极距cm11.382533 极弧系数0.821834 极间宽度cm2.0284五五定定子子绕绕组组和和冲冲片片35 定子外径cm22.000036 定子内径cm14.600037 定子铁心长度cm13.000038 每极每相槽数3.000039 定子槽数36.000040 绕组节距8.

4、000041 短距系数0.98470.888942 分布系数整数槽绕组：0.9598分数槽绕组43 斜槽因数0.99490.34901.265044 绕组因数0.940445预估永磁体空载工作点0.830046预估空载漏磁系数1.125047 预估空载磁通wb8.8046E-0348 预估空载电动势v0.000049绕组每项串联匝数0.00000.961350 每槽导体数0.000048.00002.000051实际每相串联匝数144.000052 估算绕组线规mm20.9025A/mm24.000053 实际电流密度A/mm24.00001.000054 电负荷A/mm136.071955

5、定子冲片设计bs1cm0.7500bs2cm0.8500bs0cm0.3500hs1cm0.1300hjcm2.4000hs2cm0.8000tcm1.2734btcm0.567056 槽满率cm20.9236cm20.1134cm0.0250cm20.81020.7565漆包线直径：1.13cm0.1130六六磁磁路路计计算算57 计算空载磁通wb0.00000000058 计算极弧系数0.866059 铁心有效长度cm13.400060 气隙磁密T0.000061 气隙系数1.122762 气隙磁位差A0.000063 定子齿磁密T0.00000.950064 定子齿磁位差A106.738

6、0A/cm49.8000cm1.071765 定子轭磁密T0.000066 定子轭磁位差131.1810A/cm20.30000.4200cm7.693067 极靴平均磁密T0.0000cm13.000068 极靴磁位差A22.4544A/cm2.3390cm4.800069磁性磁套平均磁密T0.0000cm0.000070 磁性磁套磁位差A0.0000cm0.000071 总磁位差A260.37340.000072 主磁导0.0000E+000.000073 漏磁导H4.1460E-0774 漏磁导标幺值0.528375 外磁路总磁导4.1460E-070.528376永磁体空载工作点0.3

7、4570.654377 空载漏磁系数#DIV/0!78 空载气隙磁通0.0000E+00#DIV/0!判判断断此此值值大大于于1为为真真，否否重重新新计计算算。修修改改45、46项项#DIV/0!#DIV/0!79 空载气隙磁密0.000080 空载定子齿磁密0.000081 空载定子轭磁密0.000082 绕组平均半匝长27.400014.400083 每相绕组电阻1.07112.4500E-042.1700E-0484 槽比漏磁导s1.4488s4.33673.666785 端部比漏磁导0.621886 差漏磁导0.322387 齿顶比漏磁导1.1543均匀气隙1.154388 总漏磁系数

8、3.547289 每相绕组漏抗0.6546#DIV/0!90 每极电枢磁动势659.957791交轴电枢反应电抗有极靴：0.0000无极靴：均匀气隙：0.580992 交轴同步电抗0.6546#DIV/0!93 内功率因数角4 40 0.7 70 00 00 094每极直轴电枢磁动势348.36470.80980.045895永磁体负载工作点#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!96额定负载气息磁通#DIV/0!97 负载漏磁系数#DIV/0!98 负载气隙磁密#DIV/0!99 负载定子齿磁密#DIV/0!100 负载定子轭磁密#DIV/0!101直轴电枢反应电抗#DIV/0!#DIV/

9、0!102 直轴同步电抗#DIV/0!#DIV/0!七七电电压压调调整整率率和和短短路路电电流流计计算算103 空载励磁电动势V0.0000104额定负载时直轴内电动势#DIV/0!105 输出电压#DIV/0!sin0.1900106 电压调整率#DIV/0!107 短路电流倍数#DIV/0!31.4469108永磁体最大去磁工作点八八损损耗耗和和效效率率计计算算109 定子齿质量110 定子轭质量111 齿部单位铁耗112 轭部单位铁耗113 钉子铁耗114 定子绕组铜耗115 机械损耗116 杂散损耗117 总损耗118 效率序号公式一1PN2m3UNIUNY接法 UN=1/接法 UN=

10、UNI4IN=PN*103/mUn5N6cos7nN891011UN1213t14Br20工作温度时的剩磁密度Br=1+（t-20)aBr/100(1-IL/100)Br20其中aBrBr的温度系数 ILBr的不可逆损失北15HC20工作温度时的计算矫顽力HC=1+（t-20)aBr/100(1-IL/100)HC20r=Br/Hc0*10-3式中O16bk17hM18bM19LM2021W22P=60/nN23径向结构 AM=LMbm切向结构 AM=2LMbM24径向结构 hMp=2hM切向结构 hMp=hM25Vm=PAmhMp26mm=pVm*10-3稀土钴永磁=8.18.3g/cm3铁

11、氧体永磁=4.85.2g/cm3钕铁硼永磁=7.37.5g/cm427均匀气隙 =1+式中1空气隙长度无纬玻璃丝带厚度或非磁性材料套环厚度不均匀气隙 max=1.528D229Di230L2=LM+(W-1)L式中L隔磁板厚度31瓦片形径向结构hh=D2-Di2-2(+hm)/2有极靴径向结构hh=D2-Di2-2(hp+hm)/2式中hp极靴高度切向套环结构：hh=D2-Di2-2(+bm)/2式中垫处最大厚度切向槽楔结构：hh=D2-Di2-2(hw+1+Bm+2)/2其中 hw槽楔厚度及槽口高度1外侧垫条厚度2里侧垫条厚度32=d2/2p33ap34b2=(1-ap)35D136Di1=

12、D2+2137L138q39Q=2mpq40y41Kp=sin 180/2式中y/mq42整数槽绕组 Kd=sin 180/2m/qsin 180/2mq整数槽绕组 Kd=sin 180/2m/dsin 180/2md其中 d将q化为假分数后分数的分子43Ksk=2sin as/2/as其中 as=tsk/1 斜槽中心角tsk斜面宽距离44Kdp=KdKpKsk45bm0460470=bm0BrAm/0*10-448E0=(1+UN/100)*UN49N=E0/4.44Kdpk50NS=An/pd双层绕组 NS取偶整数单层绕组 NS取偶整数式中 a并联支路数51N=pqNS/a52Acu=IN

13、/aJ式中J定子电流密度53J=IN/aNtACU式中 Nt并绕根数54A=QNSIN/aDi1=2mNIN/Di155见图8-17bbs1bs2bs0hs1hs2t=Di1/Qbt=(Di1+2hs1)/Q56s槽面积：AS=bs2+bs1/2*hs2+b2s2/8 槽绝缘占面积：Ai=Ci(2hs2+bs2/2+bs1)式中 Ci槽绝缘厚度Ae=AS-AiS=NtNsd2/Ae570=E0/4.44NKdpk58ai均匀气隙ai=ap+4/+6/1-a59定转子轴向长度相等时：Le=L1+2定转子轴向长度相等时：（L1-L2）/2=8时 Le=L1+3（L1-L2）/2=14时 Le=L1

14、+460B=0/aiLe*10461K=t(4.4+0.75bs0)/t(4.4+0.75bs0)-b2s062F=2BK/o*10-263Bt=B*tle/btKFeL1式中 Kfe铁芯叠压系数，一般取0.92-0.9564F1=2Htht查附录2磁化曲线得HtHt定子齿磁路计算长度圆底槽 ht=hs1+hs2+bs2/6平底槽 ht=hs1+hs265Bj=0/2L1KFehj66Fj=2CjHjj查附录2磁化曲线得HjCj=考虑到轭部磁通密度不均匀而引入的轭部磁路长度校正系数，查附录3曲线得j定子轭磁路计算长度j=(D1-hj)/4p67Bp=(0+1)0/2apLp*104式中 Lp极

15、靴轴向长度68Fp=2Hpp式中p极靴磁路平均计算长度切向套环结构 p=bm+切向槽楔结构 p=bm+有极靴径向结构 p=hp69Bh=9(0+1)0/2hhl1式中hh磁性衬套的计算厚度70Fh=2Hhh式中h磁性衬套的计算厚度71F=F+Ft+Fj+FP+Fh切向结构 Fh=072=0/F主磁导标么值=*hmp/r0Am*10273 由电磁场计算求得74=*hmp/r0Am*10275n=+76bm0=m0=n/n+1hm0=m0=n+1770=bm0/bm0-hm0780=(bm0-hm0)BrAm*10-40-0/0*100判断上式的值是否小于1%，否则修改bm0、0，重新进行计算79

16、B0=0/aiLef*10480Bt0=B0*tLef/btKfeL181BJ0=0/2L1hjKfe*10482Lav=L1+LE式中 LE线圈端部平均长83R1=2LavN/aNtAcuA、E、B级绝缘：Cu75=0.217*10-3.mm2/cmF、H级绝缘：Cu115=0.245*10-3.mm2/cm84梨形槽：s=1/40.31+2h1/3(d2+b)+h2/b+k1h3/b+d1+k2(0.985+hs/b0)半开口梯形槽：s=1/42h1/3(d2+b)+h2/b+k1h3/b+d1+k2(h4/b1+2h5/b1+b0+h6/b0)式中 k1=3+1.67k2+3+1.6785E=0.34+q/L1(E-0.64)86d=ap*5/bs0/5+5/bs087t=tmax(-b2)+tminb2/不均匀气隙：tmax=t-bs0/4=min+1/3(max-min)b2t/3 tmin=(t-bs0)hp/4hp+(t-bs0)b2 b2t/3 tmin=1/Ln*t/bs0均匀气隙：tmax=tmin=t-bs0/488=s+E+d+t89X1=15.5*/100(N