第十章感应电机电磁设计

1、第十章第十章 感应电机的电磁设计感应电机的电磁设计 10-1 概述概述 主要内容：主要内容： 主要尺寸与气隙的确定；主要尺寸与气隙的确定； 定转子绕组与冲片设计；定转子绕组与冲片设计； 工作性能的计算；工作性能的计算； 起动性能的计算；起动性能的计算； 深槽式、双笼转子感应电机的设计特点。深槽式、双笼转子感应电机的设计特点。 一、一、我国感应电机主要系列我国感应电机主要系列 100个系列，个系列，500多个品种，多个品种，5000多个规格多个规格 大型：大型： VUkWPmDmmH6000.30004001630 1 中型：中型： VUkWPmDmmH6000.3000,380)125045(

2、)0 . 15 . 0()630355( 1 小型：小型： VUkWPmDmmH380)13255. 0()5 . 012. 0()31580( 1 基本系列：基本系列： Y（IP44） 小型三相感应电动机小型三相感应电动机 J2，JO2 小型三相感应感应电动机小型三相感应感应电动机 JS 三相笼型转子感应电动机（中型）三相笼型转子感应电动机（中型） JR 三相绕线转子感应电动机（中型）三相绕线转子感应电动机（中型） JS2，JSL2 三相感应电动机（中型、低压）三相感应电动机（中型、低压） JR2，JRL2 三相感应电动机（中型、低压）三相感应电动机（中型、低压） Y 三相笼型转子感应电动机

3、（大型）三相笼型转子感应电动机（大型） YR 三相绕线转子感应电动机（大型）三相绕线转子感应电动机（大型） YK 大型高速感应电动机大型高速感应电动机 派生、专用系列：派生、专用系列： YQ 高起动转矩感应电动机（小型）高起动转矩感应电动机（小型） YH 高转差率感应电动机（小型）高转差率感应电动机（小型） YD 变极多速感应电动机变极多速感应电动机 YZ 起重及冶金用感应电动机起重及冶金用感应电动机 YQS 潜水感应电机潜水感应电机 YLB 立式深井泵用感应电动机立式深井泵用感应电动机 二、二、感应电动机的主要性能指标和额定数据感应电动机的主要性能指标和额定数据 （一）主要性能指标（一）主要

4、性能指标 N st I I cos Fecu , N M T T min T N st T T 效率效率 起动电流倍数起动电流倍数 功率因数功率因数 绕组、铁心温升绕组、铁心温升 最大转矩倍数最大转矩倍数 起动过程中最小转矩起动过程中最小转矩 起动转矩倍数起动转矩倍数 N P N U N f N n N U N P N N KW Um P I 1 N N KW N KW P Um I U Z 2 1 N N N n P T9550 额定电压额定电压 额定频率额定频率 额定转速额定转速 基值：基值： （二）额定数据（二）额定数据 额定功率额定功率 电压：电压： 电流：电流： 功率：功率： 阻抗：

5、阻抗： 转矩：转矩： 10-2 主要尺寸与气隙的确定主要尺寸与气隙的确定 主要尺寸和计算功率主要尺寸和计算功率 n P C n P AB KK lD A dpNmp ef 11 . 6 2 计算功率：计算功率： 111 IEmP 额定功率：额定功率： cos 11 IUmP NN N N P U E P cos 1 1 由前推导（相量图）：由前推导（相量图）：0),( 1 N UE 引入电势系数引入电势系数 L LQP N E XIRI U E K 1)(1 * 1 * 1 * 1 * 1 1 NL PP cos 1 )1 ( 设计方法：设计方法： cos,已知，已知， * 1 * 1 , X

6、R未知，需先假定一个未知，需先假定一个 )1 ( L 值。值。 预估预估95. 085. 0)1 ( L ，完成磁路参数计算后，偏差，完成磁路参数计算后，偏差 %5 . 0)1 ()1 ( LL )1 ( L 2极小型：极小型： 经验公式估算：经验公式估算： NL Pln0866. 092. 01 非非2极小型：极小型：pP NL 013. 0ln0108. 0931. 01 中型：中型： pP NL 01. 0ln0109. 0892. 01 二、电磁负荷的选择二、电磁负荷的选择 磁化电流：磁化电流： 111 0 9 . 0 2 dp m KNm pF I 每极磁势每极磁势 0 F 主要用来

7、克服主要用来克服 F， m I决定于决定于 B ， A B I I KW m cos, * m IAB B A U XI X N KW * stst ITTXAB, max * 选取方法：选取方法： 中小型：中小型： TBmAA)8 . 05 . 0(/)10501015( 33 大大 型：型： BA,可略高可略高 三、主要尺寸比的选择三、主要尺寸比的选择 对于一定的极数，定子铁心外径对于一定的极数，定子铁心外径 1 D与内径与内径 1 i D 存在一定比例（表存在一定比例（表10-3） 1 1 i D D 变动范围在变动范围在5%左右。左右。 四、主要尺寸的确定四、主要尺寸的确定 efi N

8、L lD BA n PP 2 1 , 110, 210 cos 1 )1 ( 选择 表参考图 1、 V n P AB KK lD dpNmp efi 11 . 6 2 1 KNm 气隙磁场波形系数，当气隙磁场正弦分布时；气隙磁场波形系数，当气隙磁场正弦分布时； 11. 1 Nm K 双层 单层 定子基波绕组系数 92. 0 96. 0 1dp K p 计算极弧系数；计算极弧系数； 饱和 正弦不饱和 )71. 066. 0( 637. 0 2 B B av p 2、参考表、参考表10-2选择选择 值，值， p D l i ef 2 1 VD p DlD iiefi 3 1 3 1 2 1 2 3

9、 1 2 pV Di 初步计算初步计算 2 1 11 1 1 3 1 310 2 i efi i i D V lDD D DpV D按标准外径调整达式参考表 五、空气隙的确定五、空气隙的确定 1、影响：、影响： cos m I 温升损耗影响机械可靠性过小, max TTX st 2、气隙、气隙基本上决定于定子内径、轴直径、轴承间的转子长度。基本上决定于定子内径、轴直径、轴承间的转子长度。 3、经验公式：、经验公式： 小功率电机：小功率电机： 铁心长度:10)74 . 0(3.0 3 1tti lmlD 大、中型电机：大、中型电机： m p Di 3 1 10) 2 9 1 ( 10-3 定子绕

10、组与铁心的设计定子绕组与铁心的设计 定子槽数的选择定子槽数的选择 pm Z q 2 1 1 1 q1、值大小对电机的参数、附加损耗、温升、绝缘材、值大小对电机的参数、附加损耗、温升、绝缘材 料耗量等有影响料耗量等有影响 1 q大大 定子谐波磁场减小，定子谐波磁场减小， ad p X 每槽导体数减少，每槽导体数减少， s s s s X b h ZX, 1 槽中线圈边总散热面积槽中线圈边总散热面积，利于散热，利于散热 绝缘材料用量、工时绝缘材料用量、工时，槽利用率，槽利用率 2、 一般感应电动机：一般感应电动机： 1 q =（26） 取整数取整数 极数少，功率大电机：极数少，功率大电机： 1 q

11、 取大些取大些 （2极取极取 =（69） 1 q 极数多电机：极数多电机： 1 q 取小些取小些 二、二、定子绕组型式和节距的选择定子绕组型式和节距的选择 （一）单层绕组（一）单层绕组 优点：优点： 槽内无层间绝缘，槽利用率高；槽内无层间绝缘，槽利用率高； 同槽内导线同相，不会发生相间击穿；同槽内导线同相，不会发生相间击穿； 线圈总数比双层少一半，嵌线方便。线圈总数比双层少一半，嵌线方便。 缺点：缺点： 不易做成短距，磁势波形较双层为差；不易做成短距，磁势波形较双层为差； 电机导线粗时，绕组嵌放和端部整形较困难。电机导线粗时，绕组嵌放和端部整形较困难。 同心式绕组：同心式绕组： 嵌线容易，易实

12、现机械化，嵌线容易，易实现机械化，1 q =4，6，8 二极电机；端部用铜多，一极相组中二极电机；端部用铜多，一极相组中 各线圈尺寸不同，制作复杂；各线圈尺寸不同，制作复杂； 链式绕组：链式绕组： 各线圈大小相同，嵌线困难，各线圈大小相同，嵌线困难， 1 q =2 的的4，6，8极电机；极电机； 交叉式绕组：交叉式绕组：可以节省端部接线， 可以节省端部接线， 1 q为奇数电机。为奇数电机。 （二）双层绕组（二）双层绕组 适用于功率较大的感应电动机适用于功率较大的感应电动机 优点：优点： 可选择有利的节距以改善磁势、电势波形，可选择有利的节距以改善磁势、电势波形， 使电机电气性能好；使电机电气性

13、能好； 端部排列方便；端部排列方便； 线圈尺寸相同，便于制造。线圈尺寸相同，便于制造。 缺点：绝缘材料多，嵌线麻烦缺点：绝缘材料多，嵌线麻烦 （三）单双层绕组和（三）单双层绕组和Y-混合绕组混合绕组 1、单双层绕组：短距时，某些槽内上下层导体属于同一相，、单双层绕组：短距时，某些槽内上下层导体属于同一相， 而某些槽内上下层属于不同相。把属于同相上下层导体合起而某些槽内上下层属于不同相。把属于同相上下层导体合起 来，用单层绕组代替，而不同相的仍保持原来的双层，按同来，用单层绕组代替，而不同相的仍保持原来的双层，按同 心式绕组端部形状将端部连接起来。心式绕组端部形状将端部连接起来。 2、Y-混合绕

14、组：把普通混合绕组：把普通60相带三相绕组分成两套三相带三相绕组分成两套三 相绕组；其空间相位互差相绕组；其空间相位互差30电角度，一套电角度，一套Y，一套，一套；电流；电流 在时间相位上互差在时间相位上互差30。 （四）绕组节距的选择（四）绕组节距的选择 双层绕组双层绕组 正常电机：正常电机： 6 5 y削弱削弱5、7次谐波次谐波 两极电机：两极电机： 3 2 y 便于嵌线，缩短端部长度便于嵌线，缩短端部长度 单层绕组：单层绕组： 一般用整距一般用整距 分布系数：分布系数： 槽距电角 1 1 1 1 2 2 sin ) 2 sin( Z p q q Kd 短距系数：短距系数： 11 1 1

15、2 sin qm y K p 基波绕组系数：基波绕组系数： 111pddp KKK 三、每相串联导体数、每槽导体数计算三、每相串联导体数、每槽导体数计算 KW i KW i Im AD N I I D INm A 1 1 1 1 1 111 cos cos 线负荷 1 N 大小影响大小影响 A B、数值。数值。 1 N A B cos max T st Tst I ， 设计时常通过改动设计时常通过改动 1 N来取得若干不同设计方案进行优化。来取得若干不同设计方案进行优化。 每槽导体数：每槽导体数： 每相串联匝数 双层 单层 111 1 11 1 111 1 2 : : NNN N NN Z N

16、am N s s s 四、电流密度的选择及线规、并绕根数和并联支路数的四、电流密度的选择及线规、并绕根数和并联支路数的 确定确定 1、电密：、电密： 寿命和可靠性降低 降低成本节省材料 p A J c , 1 大、中、小型铜线电机：大、中、小型铜线电机： 266 1 /)105 . 6104(mAJ 对大型电机：参考极距对大型电机：参考极距的大小来选择的大小来选择 1 AJ（热负荷）。（热负荷）。 2、线规：、线规： 并联支路数 导线并绕根数 定子额定相电流 1 1 1 111 1 1 a N I JNa I A t t c 3、并联支路数：、并联支路数： 双层：双层： 条件条件 1 2 a

17、p =整数，整数，pa2 max1 单层：单层： paq paq max11 max11 2 奇数 偶数 小型电机：线径小型电机：线径 8,68. 1 1 t NmmD 根，极数少电机取较大根，极数少电机取较大 ； 大型电机：扁导线大型电机：扁导线 导线宽厚比导线宽厚比 )0 . 45 . 1 ( a b ，槽口、槽宽、槽高尺寸适当；，槽口、槽宽、槽高尺寸适当； 每根导线截面积每根导线截面积 15 2 mm 步骤：步骤： 计算导线截面计算导线截面 111 1 1 JNa I A t c 查标准线规表查标准线规表 选标准导线选标准导线 圆线直径、扁线宽厚圆线直径、扁线宽厚 五、五、定子冲片的设计

18、定子冲片的设计 （一）槽形：半闭口槽（梨形槽、梯形槽）（一）槽形：半闭口槽（梨形槽、梯形槽） 半开口槽半开口槽 开口槽开口槽 （二）槽满率：（二）槽满率： 导线有规则排列所占的面积与槽有效面积之比。导线有规则排列所占的面积与槽有效面积之比。 槽绝缘所占面积 槽面积 槽有效面积 绝缘导线直径 i s isef f ef st f A A AAA d S A dNN S)%8075(%100 2 11 )2()( )22()( 2 )( 2 2 21 112121 2 211121 rhiA brrhiA r hh br A si si ss 单层 双层 （三）槽形尺寸的确定（三）槽形尺寸的确定

19、考虑因素：考虑因素： 槽满率槽满率 f S 齿部和轭部磁密要适当；齿部和轭部磁密要适当； 齿部有足够机械强度，轭部有齿部有足够机械强度，轭部有 足够刚度；足够刚度； 槽形尺寸深宽比对电机参数的槽形尺寸深宽比对电机参数的 影响。影响。 1、半闭口槽、半闭口槽 假定一个齿距内的气隙磁通全部进入齿内，则定子齿宽假定一个齿距内的气隙磁通全部进入齿内，则定子齿宽 TB K Z D tt BK Bt b t Fe i tFe t )6 . 14 . 1 ( )(95. 0),(92.0 1 1 1 11 1 1 1 定子齿磁密 不涂漆涂漆铁心叠压系数 定子齿距 每极磁通经齿部后分两部分进入轭部，定子轭部计

20、算高度每极磁通经齿部后分两部分进入轭部，定子轭部计算高度 )68. 0( )5 . 11 . 1 ()( 2 11 1 1 pp tj jFe p j TBB BK B h 计算极弧系数 定子轭部磁密 槽口宽度：槽口宽度： 01 b 机械嵌线时，槽口还需适当放宽。机械嵌线时，槽口还需适当放宽。 =2.5-4.0mm，比线径大，比线径大1.2-1.6mm； 槽口高度：槽口高度： 01 h=0.52.0 mm 1 角：角： 30左右左右 根据估算和选用数据，作图确定尺寸，核算槽满率，必要调整根据估算和选用数据，作图确定尺寸，核算槽满率，必要调整 2、平行槽、平行槽 槽形尺寸和扁线尺寸及绝缘结构尺寸

21、结合考虑，不须核算槽槽形尺寸和扁线尺寸及绝缘结构尺寸结合考虑，不须核算槽 满率。满率。 11 11 )5 . 55 . 3( )62. 045. 0( ss s bh tb 最后需核验齿部最小磁密最后需核验齿部最小磁密TBt0 . 2 max 10-4 转子绕组与铁心的设计转子绕组与铁心的设计 一、一、笼型转子的设计计算笼型转子的设计计算 （一）转子槽数的选择及定转子槽配合问题（一）转子槽数的选择及定转子槽配合问题 1、槽配合对附加损耗的影响、槽配合对附加损耗的影响 2、槽配合对异步附加转矩的影响、槽配合对异步附加转矩的影响 3、槽配合对同步附加转矩的影响、槽配合对同步附加转矩的影响 4、槽配

22、合对振动和噪声的影响、槽配合对振动和噪声的影响 5、感应电机定、转子槽配合的选择、感应电机定、转子槽配合的选择 原则：原则： 为减小附加损耗，应采用少槽近槽配合；为减小附加损耗，应采用少槽近槽配合； 为避免起动过程中较强的异步附加损耗，使为避免起动过程中较强的异步附加损耗，使 ； 为避免起动过程中较强的同步附加损耗、振动和噪为避免起动过程中较强的同步附加损耗、振动和噪 声，应避免（表声，应避免（表10-7）中的槽配合。）中的槽配合。 （二）转子槽形的选择和槽形尺寸的确定（二）转子槽形的选择和槽形尺寸的确定 1、转子槽形、转子槽形 铸铝转子：铸铝转子： 平行齿平行齿 平行槽平行槽 凸形槽凸形槽

23、刀形槽刀形槽 闭口槽闭口槽 双笼转子槽双笼转子槽 梯形槽梯形槽 铜条转子：铜条转子： 半闭口平行槽半闭口平行槽 2、转子槽形尺寸的确定、转子槽形尺寸的确定 影响：影响：,cos, 2maxCustst pSSTTTI曲线形状 其中对其中对 STTI stst , max 关系最密切关系最密切 笼型转子尺寸的确定另须着重考虑起动性能的要求。笼型转子尺寸的确定另须着重考虑起动性能的要求。 对于铸铝转子，槽面积和铝条面积认为相等，先估算转对于铸铝转子，槽面积和铝条面积认为相等，先估算转 子导条电流子导条电流 2 I 有关与引入的系数 考虑转子电流相位不同 cos, 222 111 12 I dp d

24、p I K KNm KNm IKI B B dp I dp J I A Z KN IKI KZNm 2 2 11 12 2222 : 3 1 导条截面积 对于中小型铸铝转子：对于中小型铸铝转子： 266 /)105 . 4100 . 2(mAJB , , 2 2 CuB Bst B pSJ JRT J 则太大 不能太小不能太小为了足够 槽形：槽面积初定后，进一步确定尺寸槽形：槽面积初定后，进一步确定尺寸 TB TB j t 0 . 1 60. 125. 1 2 2 槽口部分尺寸可参考相近规格的电机来决定。槽口部分尺寸可参考相近规格的电机来决定。 3、端环的设计、端环的设计 端环电流：端环电流：

25、 p Z I Z p IIR 2 sin2 1 2 2 2 2 端环面积：端环面积： BR R R R JJ J I A)8 . 045. 0(端环电密 端环外径：端环外径： 比转子外径小（比转子外径小（38）mm （以便铸铝模定位）（以便铸铝模定位） 端环内径：端环内径： 略小于转子槽底所在圆直径略小于转子槽底所在圆直径 端环厚度：端环厚度： 按所需截面积按所需截面积 并考虑加工工艺要求决定并考虑加工工艺要求决定 二、二、绕线转子的设计计算绕线转子的设计计算 （一）转子槽数的选择（一）转子槽数的选择 为了减少噪声和振动，一般采用整数槽绕组。为了减少噪声和振动，一般采用整数槽绕组。 为了减少附

26、加损耗，考虑转子开路电压的控制数字，槽数不宜为了减少附加损耗，考虑转子开路电压的控制数字，槽数不宜 太多，太多， 。 当采用分数槽当采用分数槽 )( 2 d c bq 时，宜选取时，宜选取 2d 的分数槽。的分数槽。 （二）转子绕组的特点及设计方法（二）转子绕组的特点及设计方法 1、功率较小的电机、功率较小的电机 一般用圆导线一根或数根做成单层多匝绕组；一般用圆导线一根或数根做成单层多匝绕组； 转子槽形：平行齿的半闭口槽转子槽形：平行齿的半闭口槽 每相串联导体数：每相串联导体数： 2 11 10 20 2 dp dp K KN E E N 空载定子相电势 转子静止时开路相电势 转子基波绕组系数

27、 10 20 * * 1 * 0 2010 )1 ( E EXI KUE m dpN 2、功率较大电机和中型电机功率较大电机和中型电机 采用双层整距波绕组采用双层整距波绕组 （省去极间边线，使转子易达平衡）（省去极间边线，使转子易达平衡） 转子槽形：半闭口的平行槽转子槽形：半闭口的平行槽 结构：每个线圈做成一匝，绕组系由半绕组元件组成，元结构：每个线圈做成一匝，绕组系由半绕组元件组成，元 件采用扁线弯制，仅一端预先成型；除末端外，导线全长件采用扁线弯制，仅一端预先成型；除末端外，导线全长 预先绝缘，嵌线由槽一端穿入，再弯形端接，最后用头套预先绝缘，嵌线由槽一端穿入，再弯形端接，最后用头套 将半

28、绕组元件将半绕组元件“端接端接”部分联接，再经焊接便成。部分联接，再经焊接便成。 转子绕组：转子绕组： Y或或 2 2 a 则：则： 转子每槽导体数 2 22 22 2s s N am NZ N 11 22 202 dp dp N KN KN UEN 核算空载转子相电势或集电环开路电压核算空载转子相电势或集电环开路电压 估算估算 xKNm KNm IKI dp dp I 222 221 12 导体截面积导体截面积 266 2 22 2 2 /)105 . 6105 . 4(mAJ Ja I Ac 选线规选线规校验校验 22,jt BB 10-5 工作性能的计算工作性能的计算 较准确较准确型等效

29、电路型等效电路 简化电路简化电路 （略去（略去 * 2 1 * 2 * 1 * 1 ,I I RXR m ） 校正系数：校正系数： * * 1 * * 1 1 11 mm X X Z Z 工作性能计算：工作性能计算： N I N cos N N S max T 、 、 一、定子电流一、定子电流 1 I的计算的计算 2* 1 2* 1 * 1QP III 由简化可知：定转子有功分量相等由简化可知：定转子有功分量相等 定转子电流无功分量：定转子电流无功分量： * * 1mXQ III 值额定负载磁化电流标么 分量标么值额定负载转子电流无功 * * m X I I 定子电流有功分量：定子电流有功分量

30、： 先假定一个 1 )( 1 2 11 * 1 NN N KW P P P P Um Um I I I 转子电流无功分量：转子电流无功分量： *1 2* 1 2* 1 *1 2 * 2 * *1 * 22 * 2 * )(sinXIIXI Z X III QPX * 2 * * 1 * 2 * 11 *1*1 1 )( I ZZ XXXXX 负载支路总阻抗 负载支路总电抗 整理得：整理得： 2 * 1 * 1 * 1 * 1 * )(1 P X PX I I IXI 求解此二次代数方程，采用近似计算法求解此二次代数方程，采用近似计算法迭代法，忽略高次项迭代法，忽略高次项 2 * 1 * 1 2

31、 * 1 * 1 * )(1 PPX IXIXI 在假定效率在假定效率 N N KWKW Um P IIIII 1 * 11 * 1 二、功率因数二、功率因数cos的计算的计算 2 * 1 2 * 1 * 1 * 1 * 1 cos QP PP II I I I 调整方法：调整方法： 若若 cos 太低：太低： QtiSm IlDNBAI, 112 QsX IXhbbI , 21 三、效率三、效率 的计算的计算 * 2 * 1 * * * * 1 * %100) 1 1 (%100)1 ( FefwsCuCu N pppppp p p P p %5 5 误差不符与 提高效率、减小损耗的主要措施

32、：提高效率、减小损耗的主要措施： 选用合适槽配合，设计新型绕组以降低谐波引起的附加损耗；选用合适槽配合，设计新型绕组以降低谐波引起的附加损耗； 改进加工工艺，设计高效风扇。改进加工工艺，设计高效风扇。 四、额定转差率四、额定转差率 N S的计算的计算 * 2 * 2 * * 2 1 sfwCu Cu em Cu N ppp p p p S 生产实践中，分母加上铁心中附加损耗一项，大小等于生产实践中，分母加上铁心中附加损耗一项，大小等于 )( * FejFetFe ppp 五、最大转矩倍数五、最大转矩倍数 max T )(2 1)1 (2 )(4 )1 (2 )(4 1 2 * 2 1 * *

33、1 1 22 11 2 1 * 1 22 11 2 1 1 XRR S IpUm Sf XRRf pUm T T T Sf IpUm T XRRf pUm T N KWN NN N m m N KWN N N m 时 影响影响 * m T最大的主要因素是：最大的主要因素是： B A XX * 调整调整 BA,及槽形。及槽形。 10-6 起动性能的计算起动性能的计算 感应电动机起动时的两个显著特点：感应电动机起动时的两个显著特点： 起动电流起动电流 st I 大，使定转子漏磁路高度饱和；大，使定转子漏磁路高度饱和； 转子电流频率等于电源频率（转子电流频率等于电源频率（ 12 ff 高很多，使导条

34、电流产生集肤效应。高很多，使导条电流产生集肤效应。 ），比运行时），比运行时 一、感应电动机起动时漏磁路饱和效应对漏抗的影响一、感应电动机起动时漏磁路饱和效应对漏抗的影响 1、漏磁路饱和效应：、漏磁路饱和效应： 起动瞬间，电机处于短路状态，定、转子电流大大增加。由起动瞬间，电机处于短路状态，定、转子电流大大增加。由 于定转子绕组磁势正比于电流，所以磁势大为增加，以致漏于定转子绕组磁势正比于电流，所以磁势大为增加，以致漏 磁路铁心高度饱和。磁路铁心高度饱和。 2、漏磁路饱和的影响：、漏磁路饱和的影响： 转子漏抗减小转子漏抗减小 （只在槽漏抗（只在槽漏抗 s X、谐波漏抗、谐波漏抗 X 和斜槽漏抗

35、和斜槽漏抗 sk X中考虑）中考虑） 3、计算：、计算： 起动电流假定值：起动电流假定值： 与定子槽形有关 最大转矩倍数 )5 . 35 . 2( )2 . 26 . 1 ()5 . 35 . 2( * mKWmst TITI 定子每槽磁势幅值：定子每槽磁势幅值： 考虑槽口节距漏抗系数 111 1 1 2 UUs st s KKN a I F 转子每槽磁势幅值：转子每槽磁势幅值： 1:22 22222 sstssts NINIF笼型转子 根据绕组计算，忽略磁化电流，取根据绕组计算，忽略磁化电流，取 stst II2，则，则 2 1111 2 2 Z KKNm IF ddp sts 起动时产生漏

36、磁的定转子槽磁势平均值起动时产生漏磁的定转子槽磁势平均值 0 2 1 1 2 11 1 1 021 1)(707. 0 1)( 2 1 Z Z KKK a N I FFF pdU s st ssst 式中，式中， 0 1近似修正前面假定近似修正前面假定 21 II 所带来的误差。所带来的误差。 该漏磁通经过齿顶铁心和两个气隙。忽略铁心部分磁阻，则该漏磁通经过齿顶铁心和两个气隙。忽略铁心部分磁阻，则 st F 全部落在气隙部分，则有虚拟磁密全部落在气隙部分，则有虚拟磁密 L st L F B 2 0 引入起动时漏磁饱和系数引入起动时漏磁饱和系数1 虚拟磁密 实际磁密 总磁势 气隙磁势 Z K （

37、 L B，越饱和，越饱和， F比例越小，比例越小， X） 起动时定转子谐波漏抗：起动时定转子谐波漏抗： * 1 * 1 )( XKstX Z * 2 * 2 )( XKstX Z 起动时斜槽漏抗：起动时斜槽漏抗： * )( skZsk XKstX 对于漏抗的减小，等效看作是定转子槽口宽度加大计算。对于漏抗的减小，等效看作是定转子槽口宽度加大计算。 槽口宽度：槽口宽度： s Cbb 00 齿顶宽度：齿顶宽度： )()( 00s Cbtbt )(1 )( 0 0 齿顶宽度之比 bt C bt Cbt K ss Z 漏磁路饱和引起的定转子齿顶宽度减少为：漏磁路饱和引起的定转子齿顶宽度减少为： )1)

38、( )1)( 0222 0111 Zs Zs KbtC KbtC 由于齿顶宽度减小，起动时槽口比漏磁导分别减少由于齿顶宽度减小，起动时槽口比漏磁导分别减少 U 如：开口槽如：开口槽 )( 00 0 0 0 0 0 s s s U Cb C b h Cb h b h 半闭口槽半闭口槽 ) 5 . 1 ( 58. 0 00 10 s s U Cb C b hh 起动时定子槽比漏磁导：起动时定子槽比漏磁导： 111111 )()( LLUUUs KKst 11,LU KK定子绕组节距漏抗系数定子绕组节距漏抗系数 起动时转子槽比漏磁导：起动时转子槽比漏磁导： 2222 )()( LXUUs Kst X

39、 K考虑集肤对比漏磁导减小系数考虑集肤对比漏磁导减小系数 起动时定转子槽漏抗：起动时定转子槽漏抗： 1 * 1 1 1 * )( )(s s s sX st stX 2 * 2 2 2 * )( )(s s s sX st stX 起动时定转子漏抗和总漏抗：起动时定转子漏抗和总漏抗： 1 * 1 * 1 * 1 * )()()(EsXstXstXstX )()()()( * 2 * 2 * 2 * 2 * stXXstXstXstX sk Es )()()(2 * 1 * stXstXstX 二、集肤效应及其对转子参数的影响二、集肤效应及其对转子参数的影响 1、集肤效应：、集肤效应： 槽内导体有效高度槽内导体