YB-40电机电磁计算步骤

1、YBS-40电机电磁设计计算一.额定数据与性能指标1.1额定功率=40kW1.2.额定线电压与接法=1140 V 接1.3. 额定频率 =501.4. 额定转速 =15001.5. 绝缘等级 F级1.6.力学性能 效率 =0.92 功率因数 cos=0.87二.主要尺寸2.1相电压V2.2极对数 =22.3欲计饱和系数2.4电机常数主 要尺寸来确定和计算功率 交流电枢若采用单层整距绕组，可预取；若为双层绕组（线圈节距时），则可预取。 初选，可取，取，假定。 取 则 按定子内外径比求出定子冲片外径 取 取 铁心的有效长度： 取铁心长2.5气隙的确定 于是铁心有效长度转子外径三.定子绕组与槽形尺寸

2、3.1定子绕组型式 采用双层叠绕组3.2每相每极槽数取整数 则3.3绕组节距 1-113.4绕组系数 (1) 其中 (2)=0.9659 =5/6 (3)3.5极距 3.6计算每极磁通=0.7*0.685*0.192*0.2316=0.0213Wb3.7每相串联匝数初值3.8每槽导体数 取并联支路=2双层绕组于是每线圈匝数为183.9 初选定子电密热负荷电密范围 初选电密3.10定子相电流 A3.11计算导线并绕根数和每根导线截面积的乘积 选漆包线，并绕根数，线径，截面积总和3.12槽口尺寸 3.13定子齿距 3.14定子齿宽取3.15槽形尺寸 取mm取取3.16槽面积槽绝缘占面积，槽楔为槽满

3、率 4. 转子绕组与槽形尺寸4.1转子槽数 4.2槽形选择 不对称凸形槽4.3转子电流初值4.4初选转子电密 4.5需要转子槽面积 4.6转子齿宽 取4.7转子内径 4.8槽口尺寸 4.9转子外径 4.10转子齿距 4.11槽形尺寸 取 取 有 4.13端环电流4.14端环电密4.15端环所需面积4.16端环尺寸 五磁路计算5.1每极磁通5.2气隙截面积5.3齿部截面积5.4轭部磁路计算高度定子转子5.5 轭部导磁截面积5.6卡氏系数5.7 有效气隙长度5.8齿部磁路计算长度5.9轭部磁路计算长度5.10波幅系数5.11 气隙磁密计算5.12 齿部磁密5.13 轭部磁密5.14 从D23磁化曲

4、线找出对应上述磁密的磁场强度： 5.15磁路各部磁压降5.16 饱和系数5.17每极磁势5.18满载磁化电流：5.19磁化电流标么值5.20 励磁电抗六.参数计算6.1定子节距6.2线圈平均半匝长其中d1是线圈直线部分伸出铁心的长度，取1030mm。kc是经验系数取1.26.3双层线圈端部轴向长 6.4定子电阻 R1= 定子相电阻标幺值 R1*= = =0.032 6.5转子电阻 导条电阻折算值RB=0.347 端环电阻折算值 RR=0.0663 导条电阻标幺值 RB*= = 端环电阻标幺值 RR*= = 转子电阻标么值 R2* =RB* +RR*=0.0126 6.6 漏抗系数 CX = 5

5、0×2.63（0.928×288）2×0.2316×40×10-3/2×2×6602 =0.0499 6.7 定子槽比漏磁导 =0.875×0.445+0.906×1.12=1.404= =1.12 因 其中Ku1=0.875 KL1=0.906 6.8 定子槽漏抗 = =0.405CX 6.9 定子谐波漏抗 =0.356Cx 其中S=0.0056 6.10定子端部漏抗=0.1939Cx 6.11 定子漏抗 =（0.405+0.356+0.1939）CX=0.9549Cx=0.0477 6.12转子槽比漏

6、磁导 =h/b2=3.42， b1/b2=1查表得L=1.15 6.13 转子槽漏抗 =0.787Cx 6.14转子谐波漏抗 =0.493CX 查表得R=0.009 6.15 转子端部漏抗 =0.1536 6.16转子斜槽漏抗 =0.1578Cx 6.17 转子漏抗 =(0.787+0.493+0.1536+0.1578)CX=1.592CX =0.0794 6.18 总漏抗 = 0.1277 工作性能计算 7.1 满载时定子电流有功分量标么值 I1p*= 7.2 满载时转子电流无功分量标么值Ix*=* I1p*21+(* I1p*)2=1.02×0.127×(1.087)

7、2×1+(1.02×0.127×1.087)2 =0.156 =1+ =1.02 7.3满载时定子电流无功分量标么值= 7.4 满载电势标么值 KE=1=1(I1p*R1 *+ I1Q* *)=1(1.087×0.032+0.565×0.0477)=0.94 与初设值KE相符7.5 空载时电势标么值 1=1=10.409×0.0477=0.98 7.6 空载时定子齿磁密 Bt10=1.51T 7.7 空载时转子齿磁密 Bt20=1.475T 7.8 空载时定子轭磁密 Bj10=1.43T 7.9 空载时转子轭磁密 Bj20=1.475

8、T 7.10 空载时气隙磁密 =0.76T7.11 定子电流标么值 =1.23 定子电流实际值 1.23×20.2=24.7A 7.12 定子电流密度 J1=7.13 线负荷 A1= 7.14 转子电流标么值 I2* = =1.0979 转子电流实际值 I2 = =468A 端环电流实际值 IR=A 7.15 转子电流密度 导条电密 端环电密 7.16 定子电气损耗 =1.232×0.032=0.048 0.048×40×103=1725W7.17 转子电气损耗 =1.09792×0.0126=0.0151 PAl2 = PAl2* PN=0.

9、0151×40×103=607.5W7.18 附加损耗 Ps*=0.005 Ps= Ps* PN=0.005×40×103=60W7.19 机械损耗 四级封闭自扇冷式 Pf w = (3/p)2(D1)4×104= (3/2)2×(0.368)4×104=412.6W 机械损耗标么值 =412.6/40×103=0.0103 7.20 定子铁耗(1) 定子轭重体积 =4pAt1Lt1=4×2×8.04×10-3×130.06×10-3=8.365×10-3

10、(2) 定子齿体积 =2pAj1Lj1=2×2×22.287×10-3×23×10-3=2.05×10-3(3) 损耗系数 (4) 定子齿损耗 (5) 定子轭损耗 (6) 定子铁耗 对于半闭口槽按经验取 铁耗标么值 7.21 总损耗标么值 =0.048+0.0151+0.005+0.0103+0.0194 =0.091 7.22 输出功率 PN1*=1+p*=1+0.091=1.091 7.23 效率 =1p*/ PN1*=10.091/1.091=91.7% (92%91.7%)/92%=0.3%<1%7.24功率因数 7.2

11、5旋转铁耗 7.26转差率 SN= = =0.0129 7.27 转速 =60×50/2×(10.0129)=1480r/min 7.28 最大转矩倍数 Tm*=3.03 8 起动性能计算8.1. 起动电流假设值 8.2. 起动时定转子槽磁势平均值 = =188.5×18×0.707×0.875+0.9282×0.9659×(48/38)×=4573.1A8.3空气隙中漏磁场的虚拟磁密 由BL查得漏抗饱和系数8.4齿顶漏磁饱和引起的定子齿顶宽度的减少 =(164)×(10.575)=5.1mm8.5齿顶漏

12、磁饱和引起的转子齿顶宽度的减少=(201.5)×(10.575)=7.8625mm8.6起动时定子槽比漏磁导 = =0.1934=Ku1()+KL1= 0.875(0.445-0.1934)+ 0.906*1.12=1.234788.7起动时定子槽漏抗 8.8起动时定子谐波漏抗 8.9起动时定子漏抗 =+=(0.356+0.204+0.1939) CX =0.037628.10考虑集肤效应转子导条相对高度 =1.987×10-3hB=×10-2 =2.92 转子导条高度 =46×10-3m导条宽和槽宽之比 18.11转子电阻增加系数和电抗减少系数 KF=1.7 KX=0.908.12起动时转子槽比率磁导 = =-0.448+0.90×5.03= 4.6128.13起动时转子槽漏抗 8.14起动时谐波漏抗 =0.575×0.493CX =0.2835CX8.15起动时转子斜槽漏抗 =0.575×0.1578CX =0.091CX8.16起动时转子漏抗 = + =(