异步电机电磁计算程序

1、12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334异步电机电磁计算一：基本数据（一）额定数据额定输出功率 额定电压（线电压）相电压PnUnU尸U/365 （Y接法）UUx（接法）额定频率相数输出功电流（相） 同步转速极对数fxm二X 10/ ffl/U nx=60fN/pp=60fx/ni（二）定转子铁心主要尺寸定子铁心外径 定子铁心内径 极距定子槽数 定子齿距 定子槽深 定子槽宽 定子槽口宽 转子铁心外径 转子铁心内径 转子槽数 转子齿距 转子槽深 转子槽宽 转子槽口宽 定子铁心总长 转子铁心总长 径向通风沟数 径向通风沟宽

2、 径向通风沟距 定子铁心净长 转子铁心净长 排数转子轴向通风孔直径 数日DaDit = n Di/2/p z】 t!= Ji Di/Zx hnl bnl boxd2DoZ2to n Dg/Zghn2bn2Itllt2nvbvtvll=ltlnvbvt2-n、.bvdaNa铜线尺寸（裸铜线） 导线高（三）定子绕组数据31导线宽bi层二每圈匝数）Snl=2X每线圈串联匝数并联支路数a !每极每相槽数qi=Zi/6/p绕组节距y产以线圈所跨槽数计绕组节距比 对于短距绕组B i=Yi/3/qx对于长距绕组Pi=(6qyi)/3/qi每支路有效导体截而积Fcul每相串联匝数W1=Z1Snl/6/a1绕组

3、短距系数Kvl=sin(Pl*n/2)或査表 1绕组分布系数Kpl=sin(a /2*q1)/q1/sin( a /2)60相带 q1=Z1/6/p120相带 Q1=Z1/3/p定子绕组系数a =2p /ZK利二KyiKpi或査表1定子线圈每匝平均长l1=21tl+4T1+2 n (&+亦/4) +4A式中：Tx=n (Di+hnl) 3 j/4/P/cos a x米波绕组取B !=1Musina!(用于第154条) sin a(bni+Sji)/t】Si】 4.5(6kV), 6(10kV)度亳米A】 25(6kV), 50(10kV)端部的弯曲半径亳米% 15(6kV),20(10kV)定

4、子铜重Gcm=Snl/2*Z1lwlFcul X8. 9X 10-6铜线尺寸 导线高（四）转子绕组数据 绕线型转子导线宽b2每槽有效导体数Sn2=2X每线圈串联匝数（双层绕组）并联支路数Sn2=2（双层单匝条形线圈）a 2每极每相槽数q?二 Z?/6/p绕组节距%二以线圈所跨槽数计绕组节距比 对于短距绕组B 2二y?/3/q2对于长距绕组B 2=(6q2-y2) /3/q2每路导线截而积FcuS每相串联匝数W2=Z2Sn2/6/ a 2绕组短距系数KV2=sin(P 2*/2)或査表 1绕组分布系数Kp2=sin( a /2*q2) /qa/sinC a /2)3536373839404142

5、434445464748495051525354555660 相带 q2=Z2/6/p120 相带 q2=Z2/3/pa =2p 刃/Z257转子绕组系数Ki2=Kv:Kp2 或査表 158转子线圈每匝平均长1w1=21s2+4T2+320式中：T2= Ji (図札)3 2/4/P/cos a 2 波绕组取P 2=1M2=T2sina2 (用于第 154条) sin a 22(%+Sj2)/ 刃 / (必211也)端部相邻二线圈裸铜线间的距离亳米Si2Si2= 1.7 (350V以下)Si2= 1.8 (500V以下)Si2= 2.0 (5001000V)端部由槽个伸出的直线长度亳米A2 （用

6、于第161条）A:=30mm （500V及以下）A2=40mm （1000V及以下）59转子铜重Gcu2=Sn2/2*Z21W2Fcu2 X 8. 9 X 106 二：磁路计算（一）磁路各部分尺寸90气隙691定子气隙系数K51=(tx+10S)/ (trb01) +10 692转子气隙系数K52=(t1+10 5)/ (t2-bo2) +10 5 93气隙系数K=Kft i*K 294气隙有效长i=K6 695铁心平均长lt=l/2(ltl+lt2)96铁心计算长ItJtFbv b；见图597每极下气隙截而积F5=Tlt, X10298定子铁心铁长氐铁心叠压系数0.95 （不涂漆）99转子铁

7、心铁长】Fe2二氐4定子齿（平行槽，见图2）100定子齿距tx= n Dj/Z111/3=11 (Dj+2hni/3)/Z 切/2二 n (Di+hnl) /Zt101定子齿宽b2n/3=tii/3-bnl102每极下定子齿截面积Fzll/3二Zibzii/3】Fel/ P)X 10 F3ii/2=2ibsll/21pei/ (2p) X10 -103定子齿磁路长Lsl=2hnlX10_1转子齿（绕线型平行槽，见图3槽形1）104转子齿距t?= n D2/Z0上21/3=八(Do-412/3) /Zo105转子齿宽Ds21/3=t21/3bn2106每极下转子齿截而积z21/3=2z21/3F

8、e2/ P)X 10 转子齿磁路长Ls2=2hn2X 10-1定子轨定子觇高产（Da-口）/2-hnl定子辘截而积Fji二hjiSei X10 定子轨磁路长Ljx=n (Da-hjj) /(2P)X10_1 转子觇2p2时转子觇高hj2=（必-。）/2-hn2-2mada/3 无轴向通风孔时2%&/3二0转子辘截而积Fj2=hjdFe2X10 转子轨磁路长Lj2=k(D:-2hn：-hj2) /(2P) X102p=2 时转子觇高hDn/2hn2_inadahj2”= (1.57DC2-Nada/2)/2转子截而积Fj2 =hjlpegX 10 Fj/uhj/lFegX 10 转子轨磁路长Lj

9、2 二2hj2 Xio-1Lf 二 2daXl（fi（二）励磁安匝与励磁电流的计算定子空载感应电势Exo=KeU4空载压降系数Ke (査表2)饱和系数K：（预先假定值1.11.45）磁场波形系数K （根据K：査表3）计算极弧系数a （根据K：查表3）每极下磁通/(a F6)定子齿磁通密度B=ii/3二 e /( a F211/3)转子齿磁通密度平行槽（图3槽1）二 e /( a FZ21/3)定子轨磁通密度Bj 产 2时Bj2=l)/2/Fj22p 二2 时Bj? =/2/Fj2,Bj2z，= 18000髙斯，按图6校正，并按校正后的齿中实际 磁通密度Bf/3 （实）査表4转子齿磁场强度平行槽

10、o w：2=（按B”3査表4）B:11/3 18000髙斯，按图6校正，并按校正后的齿中实际磁通密度Bf/3 （实）査表4定子轨磁场强度 wjx=（按Bn査表4）转子轨磁场强度1071161171181191201211221231241251261271281291301311321331341351361371382p2时oWj2=（按环査表4）2p 二2 时139气隙励磁安匝140定子齿励磁安匝141转子齿励磁安匝 平行槽及梯形槽叫=(按Bj?查表4)a wj2*=(按査表4)AW 6=0. 16Bfi 6i二 a wziL：i实际饱和系数k:=(aw5+aw:1+aw：2)/aw6此值

11、应与预先假定值K：相接近，否则重新假定并计算定子轨励磁安匝 磁路长因数转子轨励磁安匝 2p2时2p 二2 时AWj产 a WjiL” 44根据Bx差表5AWj2 a WjjLjj 44根据场2差表5AWjkawj? Lj? + a wj2*Lj2*注：2p二2时，无轴向通风孔时mada二0 (参见122条), 则AWj2= a WJ2*每对极总励磁安匝工 AW=AW 6 +AW:1+AW:+AWjl+AWj2励磁电流耳二pAW/ (2.7W】KJ励磁电流标幺值漏抗计算系数定子相电阻(75C)(15C) 定子相电阻标幺值 定子槽漏磁导定子槽漏抗 见附图8 定子差漏抗定子端部漏抗见第45条见第45

12、条 定子漏抗转子相电阻(75C)(15C)转子相电阻标幺值转子槽漏磁导if 二 If/Rw三：参数计算Cs=5. 25f、P2t(一) 定子参数人(75)二兀1初 * 10 3/ (46FCU1 a J1 (15) =1 (75)/1- 24“二际咕/%X in-KBih.t/bnl+h2/4bnl+KH12h1/3bnlKB1 (查图7)KH1(查图7)xln=Cxlm X In/(心1口1)lln=ltl-nvbviX 6 =Cs0. 304 T / (KW12 6X2 (KIlv/v)2 S (Kwiv/v)2 (查图9, 10) x1A=Cxl. 2(Ax+0. 5M1)/lt,AxM

13、xXi=xln+x16+x1A(二) 转子参数绕线型转子参数R2(7S)=W21W2 X103/ (46Fcu2 a 2)2 (15)=2(75)/1* 241*2二尺2(75気/%* (W1Kffl/W2/KW2)-2n二血三(hog/boz+Zhs/ (boz+bn) +h.i/bn2)+Kf(22hi/3142143144145146147148149150151152153154155156157158159160161162200201202203204205206207208209210211212213214转子槽漏抗 见附图8 转子差漏抗转子端部漏抗见第48条 见第48条 转子

14、漏抗电机总电抗铁耗式中铁耗标幺值机械损耗轴向通风径向通风式中:QFeCFeq1O/5oG21 （BzH/s/lOGjiCBji/lO4）2 X10-3CFe=3 （定子开口槽）；2.5 （半开口） Qxo/so （差表 6）B： 11 /2二b： 11/3B：11/3/S11/2QFe 二 OFe/PQK （Da/100）3X10-2D8Q500900mm2p 24681012K 3.65 1.5 0.7 0.35 0.20.2Q$2.4p（t/100） （nv+ll） X10-3nv （径向通风沟数）KB2 （查图7）Kho （查图7）X2n=xl2n 八 2（心12n=lt2-nvbV2x

15、2fi=Cx0. 304 T/（KW22 5i）XS （Kf：v/v）2（查图 9, 10）x2A=Cxl. 2（A2+0. 5）/1/A2m2x2=x2nx2 6 +X? A（三）电机总电抗x=Xi+x2/ （1-ifXj）四：损耗、效率、功率因数的计算定子齿铁重G：产7. 8Z4m2hjF“X 10定子轨铁重$产15. 6pFj J沢X1031. 轴向通风公式，若风扇外径与定子铁心外径相差大时,以风扇外径替定子铁心外径2. 上述公式适用于离心式风扇，而对于同一外径的旋桨式风扇，其机械损耗约为离心式风扇的1/3机械损耗标幺值%二Qm/P杂散损耗QdO. 005Pn杂散损耗标幺值q二Qd/Pj

16、O. 005效率的预先假定值几（预先假定值）有功电流标幺值iP=i/ n 空载有功电流标幺值ioaqFe+qm电抗电流标幺值ix=Kxiv2 1+ （Kxiv） 2式中：Kx=x/（l-ifX1） iy-ip-ig无功电流标幺值iR=if+ix定子电流标幺值i!=（ip2+IR2）1/2转子电流标幺值i2=(ipM/)1/2定子铜耗标幺值Qcui=ii2ri转子铜耗标幺值口皿二込r2总损耗标幺值刀 q二qcul+Ocui+qFe+qni+qD输出功率标幺值Pn=1.0输入功率标幺值Pi=l+q效率n=PN/P1=l/(l+Sq)若算得的n值与预先假定的q值相差大于0.5%时，重新计算功率因数c

17、os/ n/ij定子铜耗Qcu1=Qcu1Pn转子铜耗Qcu2二qcgPy总损耗刀 Q二Qcul+Qcu2+QFe+Qis乜D五：性能计算（一）运行性能计算额定运行时的滑率SxQcus/ (l+qcuu+On+qD+a 55qpe)额定转速nFni (1-SN)最大转矩对额定转矩的倍Td-S,） （l-ifX1）/2/ +（!?+/严Q数(1SN) (l-ifXi)/2/(i*i+x)(二)起动性能计算绕线型异步电机起动性能随转子线路所接电阻不同而有差异，本公式不予计算六:定子电流及转子电压、电流计算（一定子电流计算定子相电流定子额定电流lN=It，（Y 接法）In=3-5I4，（接法）定子电

18、流密度ji%/a i/Fcui定子线负荷AS 产打 S/a/tXlOC)（二）转子电压及额定运行时的转子电流计算绕线型转子空载转子相电压E2O=U1,(l-ifx1)W2KW2/W1/Kwl满载转子相电压E2l=%円円）哄庐/K十1转子相电流】2尸(Pn+0. 65QFe+Qn+QD) X IO3/ (3E2L) /(1-SN)空载转子线电压E2a=3-5E20（丫接法）E2A=E:o（接法）转子线电流I2A=I24,(Y 接法)I2a=3-5I24,(接法)转子电流密度J2=l2l/ Q 2/Fcu2转子线负荷AS:=I2Sn2/a 2/(t2X10_1)215216217218219220

19、221222223224225226227228232233234235236237238239240241242七：温升计算径向通风的异步电机，其温升按下述方法计算261262263264265266267268269270（一）定子温升定子内圆铁耗单位热负载也二（Qfh+0. 5QJ 1（）5/（和入1） 定子铁耗QpeiO. 6QFe （定子为开口槽）QFel0. 9QFe （定子为半开口槽）定子内圆铜耗单位热负载WASJ/4000（B级绝缘）WASJ/4250（A级绝缘）线圈表而铜耗单位热负载為巩线圈周长定子铁心温升（当 fx=50 时）转子周速 极距定子散热特性系数Li2(bnl+h

20、nl)0Fel= (Wx+W2) CFel/(l+0. lv)0Fel= (Wx+W:) CFel/(l+0. 01 t)VTCFel (见注)注：符合下列范围可取Cfh二1501. 比值1 t/TWl. 52,对于4、6极电动机，其vW40m/s时2. 比值13,对于8、10、12极电动机，其vW30m/s时3. 其他情况此值可供参考定子线圈绝缘温度降0订二屯订/0016 （浸胶或卷筒式绝缘）0 ii=W3 6 ix/0. 01 （用棉布或纸做的槽绝缘）定子线圈单而绝缘厚（由铜至槽壁）包括公差及间隙6ix6 1=1/2* （bz-nibbi ）+ （bj -b 沿槽宽度上的股线排数 绝缘后的股线宽度股线的裸铜宽度定子线圈端部表而温升（当 fx=50 时）叫b：o A1W3CS1/(1+O. 05v)0 aiW3Cs1/(1+0. 005 t)定子线圈端部散热特性系数（注）CS1 注：当 TW400mm时，可取Csl=7500ui=（0P.i+0ii）lti+（ii+0 ai）（0. 51wl-定子线圈平均温升1J/（O. 51W1）（二）绕线型转子温升转子外圆铁耗单位热负载W；二（Qfm+0. 50b）X 107（31 D2lt2）式中：转子铁耗0pe2Qpe20.4QFe