凸极同步发电机电磁计算程序

1、凸极同步发电机电磁计算程序1 额定数据及主要尺寸1. 额定功率：2. 额定电压：3. 额定转速：4. 额定频率：5. 额定功率因数6. 相数：m=37. 额定相电流（星形连接）：8. 极数：9. 定子铁芯外径：Dl=430mm10. 定子铁芯内径：Dil=300mm 在凸极同步电机中，11. 极距：12. 圆周速度：13. 定子铁芯总长度：lt=300mm14. 定子铁芯净长度：lFet=KFet(lt-nkbk)=0.92(300-0)mm=276mm式中，nk为通风道数；bk为通风道宽度；KFet为定子铁芯叠压系数，本设计中定子铁芯选用0.5mm厚热轧硅钢片，取KFet=0.9215. 磁

2、极铁芯总长度：lm=300mm16. 磁极铁芯净长度：lFem=KFemlm=0.95300mm=285mm 式中，KFem=0.950.97(11.5mm厚钢板)17. 铁芯计算长度：有径向通风道时，式中，为通风道宽度无径向通风道时， 定转子铁芯长度相等时， 定转子铁芯长度不等时本设计为无径向通风道且定转子长度相等时，故18. 最小气隙：按标准取式中，为半经验系数，； 为饱和短路比，对自励恒压发电机可取； A=27.563A/mm为定子线负荷，为气隙磁密，下文均会计算19. 最大气隙：2 定子绕组20. 每极每相槽数：q=421. 定子（虚）槽数：22. 绕组节距：y1=10绕组节距比：23

3、. 绕组短距系数（基波）：24. 绕组分布系数（基波）：25. 绕组系数（基波）：26. 并联支路数：a=227. 每槽导体数：Ns=828. 并绕导线根数：Nt=329. 每相串联导体数：30. 槽满率：取Sf=75%31. 槽面积（梨形槽）：初定槽形尺寸：bs0=3mm，hs0=1mm，hs1=1.5mm，hs2=11mm，齿靴角式中，为定子齿距，为定子齿宽度，下文均会计算，槽楔厚h=2.5mm32. 槽绝缘占面积：式中，Ci=0.3mm为单边槽绝缘厚度则槽有效面积：33. 导线直径：查表取铜对应的标称线规QZ得：漆包线最大外径d=1.93mm，导线dc=1.81mm34. 定子导线截面积

4、：qa=2.573mm235. 定子绕组电密：36. 线负荷：37. 发热参数：3 磁路计算38. 定子铁芯拼片： （应为偶数或分子为偶数的最简分数）式中，n为每片重叠数； t为每层叠片的重叠片数； p为极对数。39. 定子齿距：40. 定子齿宽度：式中，KFet为铁芯叠压系数，取0.92 Bts为定子齿，取1.301.70 T取bt1=11mm41. 定子齿计算宽度：42. 定子槽深：hs=hs0+hs1+hs2+Rs=1+1.5+11+5.2=18.7mm （适用圆底槽）43. 定子齿计算高度： （适用圆底槽）44. 定子轭高度：45. 定子轭计算高度： （适用圆底槽）46. 定子轭磁路长

5、度：47. 极靴宽度：式中，为极弧系数，下文会计算48. 磁极偏心距： 式中，49. 极靴圆弧半径：50. 极靴边缘高度：51. 极靴中心高度：52. 初取漏磁系数：53. 磁极宽度：54. 磁极中心高度：55. 磁极侧高度： 式中，56. 转子轭内径：Dir=90mm57. 转子轭外径：Djr=155mm58. 转子轭高度：59. 转子轭计算高度： (适用于转子轭直接套在轴上)60. 转子轭磁路长度：61. 转子轭轴向长度：62. 磁极与轭间残隙：63. 实际极弧系数：64. 气隙比：65. 最小气隙比极距：66. 基波磁场幅度系数： （查中小型电机设计手册）67. 三次谐波磁场幅度系数：

6、（查中小型电机设计手册）68. 磁场分布系数：69. 磁场波形系数：70. 直轴电枢反应磁场幅度系数： （查中小型电机设计手册）71. 交轴电枢反应磁场幅度系数： （查中小型电机设计手册）72. 电枢磁动势直轴折算系数：73. 电枢磁动势交轴折算系数：74. 定子卡氏系数：（适用于半闭口或半开口槽，本设计为半开口槽）75. 阻尼笼卡氏系数：式中，为阻尼槽距，对于q=整数的槽绕组，td应符合如下关系： bd=2mm为阻尼槽口宽度76. 卡氏系数：77. 空载每极总磁通：78. 气隙磁密最大值：79. 定子视在齿磁密 当时，应对进行修正；当时，。80. 齿磁密修正系数：对平行齿 对平行槽 81.

7、定子轭磁密：82. 气隙磁压降：83. 定子齿磁压降： 式中，对应于，查磁化曲线得84. 定子轭磁压降：式中，对应于，查磁化曲线知 为轭部磁路长度因数，查表知85. 气隙、定子齿、轭磁压降之和：86. 计算漏磁几何尺寸：87. 磁极压板厚：88. 磁极压板宽：89. 磁极计算长度：90. 极靴漏磁导：91. 极身漏磁导：92. 磁极漏磁导：93. 每极漏磁通：94. 漏磁系数：与之差应小于5%，否则应重新假定再计算故假设成立95. 磁极磁通：96. 磁极极身截面积：97. 极身磁密：98. 转子轭磁密：99. 残隙处磁密：100. 极身磁压降： 式中，对应，查磁化曲线得101. 转子轭磁压降：

8、 式中，对应，查磁化曲线得102. 残隙磁压降：103. 空载每极磁压降：4 稳态参数104. 定子线圈尺寸：取式中，lD为线圈伸出铁芯直线长度，取lD=20mm105. 线圈半匝平均长度：106. 定子绕组相电阻：式中，为电阻温度系数；温度为t时导体材料的电阻率：式中，为导体材料时的电阻率，107. 定子槽比漏磁导： （适用圆底槽） 式中，为下部单位漏磁导，查表得108. 定子绕组端部比漏磁导：109. 谐波比漏磁导：（适用于有阻尼绕组的情况）110. 每相漏抗：111. 漏抗标幺值：112. 相电阻标幺值：113. 每极电枢反应磁动势：114. 电枢反应直轴折算磁动势：115. 电枢反应交

9、轴折算磁动势：116. 直轴电枢反应电抗标幺值：117. 交轴电枢反应电抗标幺值：118. 直轴同步电抗标幺值：119. 交轴同步电抗标幺值：120. 短路比：121. 内功率因数角：122. 额定功角：5 额定负载时励磁磁动势和励磁绕组123. 额定负载时内电动势标幺值：式中， 124. 额定工况时磁路计算：式中，故式中，对应，查磁化曲线得式中，对应，查磁化曲线得 为额定工况时轭部磁路长度因数式中，对应，查磁化曲线得式中，对应，查磁化曲线得125. 额定负载时每极磁压降：126. 额定负载时励磁磁动势：127. 励磁绕组每极匝数：Wf=136128. 额定励磁电流：129. 空载励磁电流：1

10、30. 励磁绕组线规（漆包扁线）：131. 励磁绕组导线截面积：132. 第n层线圈平均匝长度：式中，Qm=82mm，为线圈框架直线宽度； Wm=300mm，为线圈框架直线长度； rm=5mm，为框架圆角半径； b=3.80mm，为导线长边尺寸133. 励磁绕组平均匝长度：励磁绕组每极136匝，4层，每层34匝，式中，nf为第n层线圈的匝数。134. 励磁绕组电阻：135. 励磁绕组电密：136. 额定励磁电压： （适用于有刷发电机）式中，0.6V为电刷压降； 对于B级绝缘的励磁绕组，137. 空载励磁电压：（适用于有刷发电机）式中，0.6V为电刷压降6 阻尼绕组设计138. 每极阻尼条数：n

11、d=4139. 每极定子绕组截面积：140. 每根阻尼条截面积： 式中，k为系数，当阻尼条选用紫铜时k=0.2141. 阻尼条直径：取dy=7mm142. 阻尼条节距：对于q为整数的槽绕组，td应符合如下关系：式中，c=55mm为极靴边缘处的齿宽，c应大于5mm143. 阻尼齿的最大磁密：144. 端环尺寸：本设计中，取高度，厚度即7 损耗与效率145. 定子齿钢片重：146. 定子轭钢片重：147. 材料单位损耗：148. 齿部单位损耗：149. 轭部单位损耗：150. 定子铁损耗： 式中，Kt、Kjs为经验系数。当时，Kt=2，Kjs=1.5；当时，Kt=1.7，Kjs=1.3151. 磁

12、极单位表面损耗：式中，B0为齿谐波磁通密度最大值。Kbm为表面损耗系数，与材料厚度及加工工艺有关，叠片磁极，钢片厚度1mm时，Kbm=2；叠片磁极，钢片厚度1.5mm是，Kbm=2.6；叠片磁极，硅钢片厚度0.5mm时，表面切削加工，Kbm=1.7；叠片磁极，硅钢片厚度0.5mm时，表面不切削加工，Kbm=0.7。152. 磁极表面损耗：153. 定子绕组铜损耗： 式中，E、B级绝缘，；F、H级绝缘，154. 励磁损耗：（适用于有刷发电机）式中，为励磁系统效率；155. 机械损耗：156. 附加损耗： 式中，157. 总损耗：158. 效率：8 瞬态参数和时间常数159. 励磁绕组漏抗标幺值：式中，为励磁绕组比漏磁导160. 励磁绕组电抗标幺值：161. 阻尼绕组直轴电抗标幺值：式中，为阻尼绕组比漏磁导 式中，hd=1.6mm162. 阻尼绕组横轴电抗标幺值：（适用于全阻尼绕组）163. 直轴瞬态电抗标幺值：164. 交轴瞬态电抗标幺值：165. 直轴超瞬态电抗标幺值：166