中小型三相感应电动机单笼转子电磁计算程序

1、中小型三相感应电动机（单笼转子）电磁计算程序一额定数据及主要尺寸1 输出功率 PN2 外施相电压 U N， Y接法 U NU N，接法UN UN33 功电流I KWPNm1U N4 效率 按照设计任务书的规定5 功率因数 cos 按照设计任务书的规定6 极对数 p7 定转子槽数Z1、Z28 定转子每极槽数Z1Z p12 p9 Z p2Z22 p10定转子冲片尺寸（见图1）11 极距D i12 p12 定转子齿距Di1t 2D 2t1Z 2Z113 节距y 以槽数计14 转子斜槽宽bsk（一般取一个定子齿距t1，也可按需要设计）15 每槽导体数双层线圈Ns1 =2×每线圈匝数单层线圈N

2、s1 =每线圈匝数16 每相串联导体数N 1N s1 Z1m1a117 绕组线规（估算） N 't1 A' c1I '1a1 J '1（定子电流初步值）=I KWI 1' cos '18 槽满率槽面积As2r21b11 ( h'sh)r21222槽绝缘占面积双层绕组Att (2hs'r212r 21b11 )单层绕组Att (2hs'r21 )槽有效面积AefAs At槽满率S fNt 1N s1d 2Aef100%19 铁心长 l t铁心有效长无径向通风道l efl t2定转子径向通风道不交错l sfltnv1bv

3、9;1定转子径向通风道交错l sflt(nv1 bv'1 nv 2bv'2 )b'由图 9查出v净铁长无径向通风道l FekFe l t有径向通风道l Fek Fe (l tnv bv )20 绕组系数K dp1K d1K p1sin q1分布系数K d 12q1 sin2短距系数K p1 sin221 每相有效串联导体数N 1K dp1二 磁路计算22 每极磁通E1E14K Nm K dp1 fN 12.22 fN 1 K dp1其中 E1(1 L')U N（假设 KE' 1L ' ）23 每极齿部截面积定子At 1K Fe lt bt 1 Z

4、 p1转子At 2K Fe lt bt 2 Z p2对于非平行齿，则bt 取离最窄齿三分之一齿高处的齿24 轭部截面积A j1K Fe l t h' j1定子轭部计算高度圆底槽'D1D i 1hs1r21h j123平底槽h j'1D1Di1hs12转子Aj 1K Fe l t h' j 2转子轭部计算高度圆底槽h'j 2D 2Di 2hs2r222dv2233平底槽'D 2D i 22h j 22hs23d v2对于 2 极电机， Di2 以三分之一 Di2代入25 空气隙面积Al ef26 波幅系数FsB（可先假定饱合系数，再从图2中查出 F

5、）B avK ss27 定子齿磁密Bt1FsAt128 转子齿磁密Bt 2FsAt 229 定子轭磁密B j112 A j130 转子轭磁密B j 212Aj 231 空气隙磁密BFsA32 根据 Bt1、 Bt2、 Bj1 、 Bj2 、 B 从磁化曲线（表2 或表 3）中查出 H t1、H t2、 Hj1、 Hj233 齿部磁路计算长度定子 圆底槽Lt 1h11h211r213半开口平底槽Lt 1h11h21开口平底槽Lt 1hs1转子 圆底槽Lt 2h12h221 r223平底槽Lt 2h12h2234 轭部磁路计算长度定子L' j1( D1h j1 ' )12 p2转子

6、L' j 2( D 2h j 2 ' )12 p235 有效气隙长度efK1K2半闭口槽和半开口槽Kt (4.40.75b 0 )t (4.40.75b0 ) b02开口槽Kt(5b0 )t (5b0 ) b0236 齿部磁压降定子Ft1H t1 Lt1转子Ft 2H t 2 Lt 237 轭部磁压降定子F j1C j1 H j 1 L' j1转子F j 2C j 2 H j 2 L' j 2Cj1、Cj2从图 3查出38 空气隙磁压降FKB039 饱合系数FFt 1Ft 2K sF（ K s 值与 26项中假定的 K s ' 应相符，否则重新假定K s

7、 ' ，并重新计算26 39 项中各有关量，直至相符。要求精度±1%）40 总磁压降F0FF t1Ft 2F j 1F j 241 满载磁化电流I m2 pF00.9m1 N1 K dp142 满载磁化电流标么值I m*I mI KW43 励磁电抗标么值*1X msI m*三参数计算44 线圈平均半匝长（见图4）单层线圈l cl BK cy双层线圈l cl B2C s式中 l Bl t2d1 为直线部分长（d10.01 0.03m ，为线圈直线部分伸出铁心的长度，机座大、极数少者取较大值）Kc 为经验值，2 极取胜 1.16； 4、 6 极取 1.2；8 极取 1.25。或按

8、经验取C sy，c o s12b112r21s i n， sin2 cosb112r 21 2bt 1 D i 12( h01h11 )h21r21 （单层同心式或交叉式线圈取平均值）y2 p45 双层线圈端部轴向投影长f dC s sin46 单层线圈端部平均长l E2d 1K cy47 漏抗系数Cx4f0 ( N1 K dp 1 ) 2 l ef PN0.263(N 1K dp1 ) 2 l ef PN103m1 pU N2pU N248 定子槽比漏磁导s1KU1 U1KL1 L1K U1、 KL1查图5，U 1 、L1 从附录一中查出49 定子槽漏抗*2m1 plt'1s1CxX

9、 s1Z1K dp21l ef无径向通风道时l t'1l t1有径向通风道时l t'1l t1nv1bbv"1 （ bv"1 是通风道损失宽度，从图10 查出）50 定子谐波漏抗X *1m1sCx （ s 从图 13 或表 5 中查出）2ef K dp21K s51 定子端部漏抗双层叠绕组X E*11.2(d10.5 f d ) Cxl ef单层同心式X E1*0.67(l E0.64 y ) Cxlef K dp21单层同心式（分组的） 、交叉式X E1*0.47(l E0.64 y ) Cxlef K dp21单层链式X E*10.2l ECxl ef

10、K dp1252 定子漏抗X *1X s*1X *1X E*153 转子槽比漏磁导s2U 2L 2 （U 2 、L2从附录一查出）54 转子槽漏抗*2m1 plt'2s2CxX s2Z 2l ef无径向通风道时l t'2lt 2有径向通风道时l t'2lt 2nv2bv"2 （ bv"2从图 10 查出）55 转子谐波漏抗*m1RR从图 14 或表 6 查出）X22Cx （ef K s56 转子端部漏抗*0.757l El t 2DR)CxX E 2l ef(1.132 p57 转子斜槽漏抗X sk*0.5( bsk ) 2 X *2t258 转子漏

11、抗X *2X s2*X *2X E*2X sk*59 总漏抗X *X *1X *260 定子直流相电阻R12N 1l cN t1 Ac1'对 A、E、B 级绝缘铝0.034610对 F、H 级绝缘铝0.03921066m ，铜0.021710m ，铜0.02451066mm*I KW61 定子相电阻标么值R1R1 UN62 有效材料定子导线重量GwCl c N s1Z1 Ac1 ' N t1'式中 C 为考虑导线绝缘和引线重量的系数，漆包圆铝线取1.1，漆包圆铜线取1.05 ；' 为导线密度，铝为2.7×103kg/m3，铜为 8.9× 10

12、3kg/m 3硅钢片重量GFeK Fe lt (D1)2Fe '(为冲剪余量，取 5mm)63 转子电阻导条电阻折算值RB 'K B l B4m1 ( N1K dp1 ) 2ABZ 2端环电阻折算值RB 'DR Z 2 4m1 (N1 K dp1 )22 p2 ARZ2因叠片不整齐造成导条电阻增加而引入系数KB ，铸铝转子为1.04，铜条转子为 1.0对于 A 、 E、B 级绝缘：紫铜0.021710 6m ，黄铜0.080410 6m ,硬紫铜杆0.027810 6m ，铸铝0.0434 10 6m ，硅铝(0.062 0.0723)10 6m对于 A 、 E、B 级

13、绝缘：紫铜0.024510 6m ，黄铜0.090810 6m ,硬紫铜杆0.031410 6m ，铸铝0.0491 10 6m ，硅铝(0.07 0.0816)10 6m导条电阻标么值RB*RB'I KWU N端环电阻标么值RR*RR'I KWU N转子电阻标么值R2*RB*RR*四 工作性能计算64 满载时定子电流有功分量标么值I 1P*1（假定效率' ）'65 满载时转子电流无功分量标么值I *X1 X * I 1*P 2 1 ( 1 X * I1*P )2 11X * 1X ms*66 满载时定子电流无功分量标么值I 1*QI m*I X*67 满载电势

14、标么值K E1L1(I1*P R1*I1*Q X *1 )此值应与 22 项假定相符，否则重新假定KE 并计算 22 67 项，直至误差小于± 0.5%68 空载电势标么值1 01I m*X *169 空载时定子齿磁密70 空载时转子齿磁密71 空载时定子轭磁密72 空载时转子轭磁密73 空载时气隙磁密74 空载定子齿磁压降75 空载转子齿磁压降76 空载定子轭磁压降77 空载转子轭磁压降78 空载空气隙磁压降79 空载总磁压降Bt 1010Bt11LBt 2010Bt 21LBj 1010Bj11LBj 2010Bj 21LB 010B1LFt10H t10 Lt1Ft 20H t

15、 20 Lt 2Fj 10H j10 L j 1 'Fj 20H j 20 L j 2 'F 0KB 00F00F0Ft10Ft 20F j10 F j 2080 空载磁化电流I m02 pF0081 定子电流标么值定子电流实际值0.9m1 N1 K dp1I 1*I 1*P2I 1*Q2I 1I1*IKW82 定子电流密度I 1J1'a1N t1 Ac183 线负荷A1m1 N 1 I1Di184 转子电流标么值I 2*I 1*P2IX*2转子电流实际值I 2I2*IKWm1 N 1 K dp1Z2端环电流实际值I RI 2Z 22 p85 转子电流密度导条电密J B

16、I 2AB端环电密J RI RAR86 定子电气损耗pcu1*I1* 2R1*pcu1pcu1* PN87 转子电气损耗PAl*2I2*2R2*p Al 2pAl*2 PN88 杂散损耗铸铝转子： p*0.025（ 2 极）， 0.02（ 4 极），0.015（6 极）， 0.01（ 8 极和 10 极）铜条转子：p*0.005或参考相近规格的实测值psp *PsN89 机械损耗参考实际试验值或按下列公式计算二极防护式：p fw5.5( 3 )2 (D2 )3103p四极及以上防护式：p fw6.5(3)2 (D2 )3103p二极封闭型自扇冷式：p fw13(1D1)( 3 )2(D1)4

17、103p四极及以上封闭型自扇冷式：p fw( 3 )2(D1)4 103p机械损耗标么值p*fwp fwPN90 定子铁损耗 定子齿重量Gt2pAt1 Lt 1Fe ' 定子轭重量G j4 pAj1 L j1 ' Fe ' 定子齿损耗pFetphet Gt损耗系数 phet 根据 Bt 10查表 4得到 定子齿损耗pFejphej G j损耗系数 phej 根据 B j10查表 4得到 定子铁损耗pFek1 pFetk2 pFej铁耗校正系数k12.5（半闭口槽） ， 3.0（开口槽）k22.0（半闭口槽） 2.5（开口槽）定子铁损耗标么值*pFepFePN91 总损耗

18、标么值p*pcu1*p*Al 2ps*p*fw pFe*92 输入功率P*1p*N193 效率1PN*1此值应与 64 项假定值相符，否则重新假定'并计算64 93 项，直至误差小于± 0.5%94 功率因数cosI 1*PI 1*95 转差率sNpAl*21 pAl*2 ps*p*fwpF*e rpFer*pFetrpFejrPN96 转速nN60 f (1sN )p97 最大转矩Tm*1 sN*2*22( R1R1X)五起动性能计算98 起动电流假定值I st'( 2.5 3.5)Tm* I KW99 起动时定转子槽磁势平均值FstI st' N s1 0

19、.707(K U 1K d21K p1Z1 )1 0a1Z 2100 空气隙中漏磁场的虚拟磁密BL0 Fst2cc0.64 2.5t2t1由 BL 查图 18 可得漏抗饱合系数K z101 齿顶漏磁饱合引起的定子齿顶宽度的的减少C s1 (t1b01 )(1K z )102 齿顶漏磁饱合引起的转子齿顶宽度的的减少C s2 (t 2b02 )(1K z )103 起动时定子槽比漏磁导s1(st )KU 1( U1U1)K L1 L1U1 的计算见附录一104 起动时定子槽漏抗X s*1( st)s1(st )X s*1s1105 起动时定子谐波漏抗X * 1( st)K z X *1106 起动

20、时定子漏抗X * 1( st )X s1(st*)X * 1( st ) X E1*107 考虑集肤效应，转子导条相对高度0.987 10 3 hBbBfbs2B式中： hB 转子导条的高度，对铸铝转子不包括槽口高度bB转子导条与转子槽的宽度之比，对铸铝转子其值为bs2h021，窄长的铜条其值为0.9B 导条的电阻率。对 A 、 E、 B 级绝缘，铝为0.043410 6m ，铜为 0.021710 6m ；对 F、 H 级绝缘，铝为0.049110 6m ，铜为 0.024510 6mf 转子电流频率，起动时其等于定子电流的频率108 转子电阻增加系数和电抗减少系数KF 、Kx 查图 15

21、及图 16K FRK xX R0X 0109 起动时转子槽比漏磁导s2( st)( U 2 U 2 ) K x L 2（ U 2 的计算见附录一）110 起动时转子槽漏抗111 起动时转子谐波漏抗112 起动时转子斜槽漏抗113 起动时转子漏抗114 起动时总漏抗X s*2( st)s2( st )X s*2s2X * 2 ( st )K z X * 2X sk*(st)K z X sk*X * 2 ( st )X s*2( st )X * 2( st ) X E2*X sk*( st )X *(st ) X * 1(st ) X *2( st)*l t 2lBl t 2*115 起动时转子总

22、电阻R2 (st ) K F (l B )(l B)RBRR116 起动时总电阻R*R*R*st12( st)117 起动时总阻抗*2*2Z stRstX( st )118 起动电流I stI KWZst*此值应与98 项假定值相符，否则重新假设并计算98 118 项，直至误差小于± 3%119 起动电流的倍数i stI stI 1120 起动转矩的倍数*R2* ( st)(1sN )Tst*2Z st六计算用图七计算用表QZ-2 、 QZL-2 厚绝缘聚酯漆包圆线表 1铜铝标称截面积铜铝漆膜厚度导体标称直径参考重量20时电阻参考重量20时电阻2mmmmmmkg/km ·

23、mkg/km · m0.500.19641.8650.09270.5980.15010.030.060.530.22062.0400.08230.6520.13330.040.070.560.24632.2750.07360.7040.11910.040.070.600.28272.5890.06390.8100.10350.040.070.630.31172.8220.05790.8950.09370.040.070.670.35263.2190.05111.0240.08270.040.08(0.69)0.37393.4100.04811.1020.07790.040.080.7

24、10.39593.6160.04611.2100.07460.040.080.750.44184.1140.04121.2840.06670.050.09(0.69)0.37393.4100.04811.1020.07790.040.080.710.39593.6160.04611.2100.07460.040.080.750.44184.1140.04121.2840.06670.050.09(0.77)0.46574.2500.03901.3700.06320.050.090.800.52274.6100.03611.4830.05850.050.09(0.83)0.54104.9200.

25、03351.5910.05430.050.090.850.56755.2350.03191.6900.05170.050.090.900.63625.9360.02841.8590.04600.050.09(0.93)0.67936.1600.02661.9800.04300.050.090.950.70886.7640.02552.1000.04120.050.091.000.78547.2400.02292.3140.03710.06 0.111.060.88258.5050.02062.6160.03330.06 0.111.120.98528.9400.01842.8770.02980

26、.06 0.111.181.09369.8900.01653.1420.02680.06 0.111.251.227211.200.01473.5530.02380.06 0.111.301.327312.100.01363.8330.02200.06 0.11(1.35)1.431413.000.01284.1230.02040.06 0.111.401.539414.000.01174.4240.01890.06 0.11(1.45)1.651315.000.01094.7420.01760.06 0.111.501.767216.100.01025.0640.01650.06 0.11(

27、1.56)1.911417.350.00945.4650.01520.06 0.111.602.010618.120.00895.7140.01440.070.121.702.269820.460.00796.5350.01280.070.121.802.544722.910.00707.3100.01140.070.121.902.835325.500.00638.0060.01020.070.122.003.141628.210.00579.1400.00920.070.122.123.529931.520.00509.8510.00820.070.122.243.940836.130.0

28、04511.270.00730.070.122.364.374441.350.004112.390.00660.070.122.54.908744.630.003613.680.00590.070.12B25=1.54T(D23)电工硅钢薄板 (0.5mm)的磁化曲线表 2B0.000.010.020.030.040.050.060.070.080.09BTT0.401.381.401.421.441.461.481.501.521.541.560.400.501.581.601.621.641.661.691.711.741.761.780.500.601.811.841.861.891.9

29、11.941.972.002.032.060.600.702.102.132.162.202.242.282.322.362.402.450.700.802.502.552.602.652.702.762.812.872.932.990.800.903.063.133.193.263.333.413.493.573.653.740.901.003.833.924.014.114.224.334.444.564.674.801.001.104.935.075.215.365.525.685.846.006.166.331.101.206.526.726.947.167.387.627.868.1

30、08.368.621.201.308.909.209.509.8010.110.510.911.311.712.11.301.4012.513.113.614.214.815.516.317.118.119.11.401.5020.121.222.423.725.026.728.530.432.635.11.501.6037.840.743.746.850.053.456.860.464.067.81.601.7072.076.480.885.490.295.01001051101161.701.801221281341401461521581651721801.80B 25=1.57T(D2

31、4)电工硅钢薄板 (0.5mm)的磁化曲线表 3B0.000.010.020.030.040.050.060.070.080.09BTT0.401.371.381.401.421.441.461.481.501.521.540.400.501.561.581.601.621.641.661.681.701.721.750.500.601.771.791.811.841.871.891.921.941.972.000.600.702.032.062.092.122.162.202.232.272.312.350.700.802.392.432.482.522.572.622.672.732.792.850.800.902.912.973.033.103.173.243.313.393.473.550.901.003.633.713.793.883.974.064.164.264.374.481.001.104.604.724.865.005.145.295.445.605.765.921.101.206.106.286.466.656.857.057.257.467.687.901.201.308.148.408.688.969.269.589.8610