电机设计matlab程序文件

电机设计matlab程序文件1/2%电机设计程序clearallformatshortem1=3;p=2;f=50%1.额定功率PN=5.5*10^3;%2.额定电压〔单位V,三角形接法〕UN=380;UN0=380;%3.功电流<单位A>IKW=PN/<m1*UN0>%4.效率eta按照技术条件的规定eta=0.875eta=0.855;%5.功率因数cos<phi>=0.84,按照技术条件的规定cos<phi>=0.84phi=acos<0.84>;cos<phi>;%6.极对数p=2p=2;%7.定转子槽数：每极每相槽数取整数。参考类似规格电机取q1=3,则Z1=2m1pq1,再查表10-8选Z2=32,并采用转子斜槽。q1=3;Z1=2*m1*p*q1Z2=32;%8.定转子每极槽数Zp1=Z1/<2*p>Zp2=Z2/<2*p>%9.确定电机的主要尺寸；一般可参考类似电机的主要尺寸来确定Di1和lef.现按10-2中的KE1=0.0108*log<PN/1000>-0.013*p+0.931P1=KE1*PN/<eta*cos<phi>>alphap1=0.68;KNm1=1.10;Kdp1=0.96;A1=25000;Bdelta1=0.69;n1=1450;V=<6.1/<alphap1*KNm1*Kdp1>>*<1/<A1*Bdelta1>>*<P1/n1>D1=0.21;%铁心的有效长度Di1=0.136;lef=V/<<Di1>^2>%气隙的确定%参考类似产品或由经验公式〔10-10a〕,得lt=0.115;电机设计matlab程序文件全文共14页，当前为第1页。电机设计matlab程序文件全文共14页，当前为第1页。delta=0.0004lef=lt+2*deltaD2=Di1-2*delta%转子内径先按转轴直径决定〔以后再校验转子轭部磁密〕Di2=0.048;%11.极距tautau=pi*Di1/<2*p>%12.定子齿距t1t1=<pi*Di1/Z1>%转子齿距t2t2=<pi*D2/Z2>bsk=0.01187;%15.设计定子绕组Nphi11=eta*cos<phi>*pi*Di1*A1/<m1*IKW>%取并联支路a1=1,由式〔10-15〕,可得每槽导体数a1=1;Ns1=47%16.每相串联导体数Nphi1Nphi1=Ns1*Z1/<m1*a1>%每相串联匝数N1N1=Nphi1/2%17.绕组线规设计%初选定子电密J11=5.0A/mm^2,由式〔10-16〕,计算导线并绕根数和每根导线面积的乘积。J11=5.0;%其中定子电流初步估计值I11=IKW/<eta*cos<phi>>Nt1Ac11=I11/<a1*J11>电机设计matlab程序文件全文共14页，当前为第2页。电机设计matlab程序文件全文共14页，当前为第2页。%在附录二中选用截面积相近的铜线,高强度漆包线Nt1=2;d1=0.00090;d=0.00095;Ac11=0.0000006362;Nt1Ac11=0.0000006362*2;%18.设定子槽形%因定子绕组为原导线散嵌,故采用梨形槽,齿部平行。初步取Bt11=1.4T,按式〔10-18〕估计定子齿宽Bt11=1.493641;KFe=0.95;bt1=t1*Bdelta1/<KFe*Bt11>%初步取Bj11=1.25T,按式〔10-19〕,估计定子轭部计算高度Bj11=1.25;hj11=tau*alphap1*Bdelta1/<2*KFe*Bj11>%按齿宽和定子轭部计算高度的估算值作出定子槽形如图10-24,槽口尺寸参考类似产品决定,齿宽计算如下：b01=0.0035;b11=0.0067;h01=0.0008;h11=<b11-b01>/2*tan<pi/6>;h21=0.0145-h11r21=0.0044;bi11=pi*<Di1+2*h01+2*h21+2*h11>/Z1-2*r21;bi12=pi*<Di1+2*h01+2*h11>/Z1-b11;bt1=0.5*<bi12+bi11>%齿部基本平行,齿宽%19.槽满率%曹面积hs1=h11+h21;h=0.002;As=<<2*r21+b11>/2>*<hs1-h>+pi*<r21>^2/2%按附录三,槽绝缘采用DMD复合绝缘,,槽楔为h=2mm层压板,槽绝缘占面积Aideltai=0.00023;Ai=deltai*<2*hs1+pi*r21>电机设计matlab程序文件全文共14页，当前为第3页。电机设计matlab程序文件全文共14页，当前为第3页。%槽的有效面积Aef=As-Ai%槽满率sf=Nt1*Ns1*d^2/Aef%20.绕组系数alpha1=<p*360/Z1>Kp1=1;alpha=alpha1*pi/180,q=q1;Kd1=sin<q*alpha/2>/<q*sin<alpha/2>>Kdp1=Kd1*Kp1%每相有效串联导体数NefNef=Nphi1*Kdp1%21.设计转子槽形与转子绕组%按式〔10-39〕,预计转子导条电流：Ki=0.89;I21=Ki*I11*<3*Nphi1*Kdp1>/Z2%初步取转子导条电密1=3.5A/mm^2,于是导条截面积1=3.5;AB1=I21/1%初步取Bt21=1.3T,估算转子齿宽Bt21=1.3;bt21=<t2/10*Bdelta1>/<KFe*Bt21>%初步取Bj21=1.25T,估计转子轭部计算高度Bj21=1.25;hj21=tau*alphap1*Bdelta1/<2*KFe*Bj21>%为获得比较好的起动性能,采用平行槽,作槽形图如图10-25所示,取槽口尺寸b02=1mm,h02=0.5mmb02=0.001;h02=0.0005;%齿壁不平行的槽形的宽度〔按3-3〕计算如下：电机设计matlab程序文件全文共14页，当前为第4页。b12=0.0055;h12=0.0011;h22=0.026-0.0011;电机设计matlab程序文件全文共14页，当前为第4页。h12=<b12-b02>/2*tan<pi/6>;h22=0.023-h12;b22=0.003;a=0.026;b=0.010;bt213=pi*<D2-2*2/3*<h02+h12+h22>>/Z2-<b22+<b12-b22>/3>%导条截面积〔转子槽面积〕AB=<b02+b12>/2*h12+<b12+b22>/2*h22%按式〔11-41〕估计端环电流IR1=I21*Z2/<2*p*pi>%端环所需面积JR1=0.6*1;AR11=IR1/1AR11=<a+b>/2*<h02+h12+h22>*10^6AR1=input<'输入端环面积AR1='>%其中端环电密JR1=0.6,1=2.1A/mm^2.按照工艺要求有所需面积确定端环内径及厚度如图10-25b,得端环面积AE=40*10^<-6>%<二>磁路计算%22KE1=0.918;epsilonl1=1-0.918;E1=<1-epsilonl1>*UN%23Ks<1>=1.2;KNm<1>=1.095;precision=1;whileprecision>0.01forn=1:3KNm<n>=input<'输入波形系数KNm<n>='>alphap<n>=input<'输入极弧系数alphap<n>='>phi<n>=E1/<4*KNm<n>*Kdp1*f*N1>%24At1=KFe*lt*bt1*Zp1At2=KFe*lt*bt213*Zp2%25电机设计matlab程序文件全文共14页，当前为第5页。电机设计matlab程序文件全文共14页，当前为第5页。hs1=h21+h01+h11+r21;hs2=h02+h12+h22;hj11=<D1-Di1>/2-hs1+r21/3hj21=<D2-Di2>/2-hs2Aj1=KFe*lt*hj11Aj2=KFe*lt*hj21%26Adelta=tau*lef%27Fs<n>=input<'输入Fs<n>='>%28Bdelta<n>=Fs<n>*phi<n>/Adelta%29Bt1=Fs<n>*phi<n>/At1%30Bt2=Fs<n>*phi<n>/At2%31Ht1<n>=input<'输入Ht1<n>='>;Ht2<n>=input<'输入Ht2<n>='>;%32Kdelta1=t1*100*<4.4*delta*100+0.75*b01*100>/<t1*100*<4.4*delta*100+0.75*b01*100>-<b01*100>^2>Kdelta2=t2*100*<4.4*delta*100+0.75*b02*100>/<t2*100*<4.4*delta*100+0.75*b02*100>-<b02*100>^2>Kdelta=Kdelta1*Kdelta2deltaef=Kdelta*delta%33Lt1=<h11+h21>+1/3*r21Lt2=<h12+h22>%34Lj11=pi*<D1-hj11>/<4*p>Lj21=pi*<Di2+hj21>/<4*p>%35mu0=4*pi*10^<-7>;Fdelta<n>=Kdelta*Bdelta<n>*delta/mu0%36Ft1<n>=Ht1<n>*Lt1*100电机设计matlab程序文件全文共14页，当前为第6页。电机设计matlab程序文件全文共14页，当前为第6页。Ft2<n>=Ht2<n>*Lt2*100%37Ks<2*n>=<Fdelta<n>+Ft1<n>+Ft2<n>>/Fdelta<n>Ks<2*n+1>=Ks<2*n>-<Ks<2*n>-Ks<2*n-1>>/3precision=abs<<Ks<2*n-1>-Ks<2*n>>/Ks<2*n>>endendKs=Ks<6>;alphap1=alphap<3>;phi=phi<3>;Bdelta=Bdelta<3>;Fdelta=Fdelta<3>;Ft1=Ft1<3>;Ft2=Ft2<3>;KNm=KNm<3>;Fs=Fs<3>;Ht1=Ht1<3>;Ht2=Ht2<3>;%迭代的出来的结论%38Bj1=0.5*phi/Aj1%39Bj2=0.5*phi/Aj2%40Hj1=input<'输入Hj1='>Hj2=input<'输入Hj2='>%41hj11/tauCj1=input<'根据Bj1和hj11/tau输入Cj1='>Fj1=Cj1*Hj1*Lj11*10^2hj21/tauCj2=input<'根据Bj2和hj21/tau输入Cj2='>Fj2=Cj2*Hj2*Lj21*10^2%42F0=Fdelta+Ft1+Ft2+Fj1+Fj2%43Im=2*p*F0/<0.9*m1*N1*Kdp1>%44Ims=Im/IKW%45Xms=<4*f*mu0*m1/pi>*<<N1*Kdp1>^2/<Ks*p>>*lef*<tau/deltaef>Xmss=Xms*IKW/UN%〔三>参数计算电机设计matlab程序文件全文共14页，当前为第7页。%46电机设计matlab程序文件全文共14页，当前为第7页。beta=<2*8+1*7>/<3*9>tauy=pi*<Di1+2*<h01+h11>+h21+r21>*beta/<2*p>d1=0.015;lB=lt+2*d1K0=1.2;l0=lB+K0*tauy%47lE=2*d1+K0*tauy%48Cx=4*pi*f*mu0*<N1*Kdp1>^2*lef*PN/<m1*p*UN^2>%49KU1=1.0;KL1=1.0;lambdaU1=h01/b01+2*h11/<b01+b11>h212r21=h21/<2*r21>,b112r21=b11/<2*r21>lambdaL1=input<'输入lambdaL1='>lambdas1=KU1*lambdaU1+KL1*lambdaL1%50Xs1s=2*m1*p/<Z1*Kdp1^2>*<lt/lef>*lambdas1*Cx%51sigmas=0.0129;Xdelta1s=<m1/<pi^2>*<tau/deltaef>*<sigmas/<<Kdp1^2>*Ks>>>*Cx%52XE1s=0.47*<lE-0.64*tauy>*Cx/<lef*Kdp1^2>%53Xsigma1s=Xs1s+Xdelta1s+XE1s%54%55lambdaU2=h02/b02hb2=h22/b22,b1b2=b12/b22lambdaL=input<'输入lambdaL='>;lambdaL2=2*h12/<b02+b12>+lambdaLlambdas2=lambdaU2+lambdaL2%56Xs2s=2*m1*p/Z2*<lt/lef>*lambdas2%57Z22p=Z2/<2*p>sigmaR=input<'根据Z22p输入sigmaR='>Xdelta2s=m1*tau*sigmaR/<pi^2*deltaef*Ks>%58电机设计matlab程序文件全文共14页，当前为第8页。DR=0.107;电机设计matlab程序文件全文共14页，当前为第8页。XE2s=<0.2523*Z2*DR/<2*p*lef*2*p>>*<2*m1*p/Z2>%59Xsks=0.5*<bsk/t2>^2*Xdelta2s%60Xsigma2s=<Xs2s+Xdelta2s+Xsks+XE2s>*Cx%61Xsigmas=Xsigma1s+Xsigma2s%62rhow=0.0217*10^<-6>;R1=rhow*<2*N1*l0>/<Nt1*Ac11*a1>%63R1s=R1*IKW/UN%64C=1.05;rhoCu=8.9*10^3;GCu=C*l0*Ns1*Z1*Ac11*Nt1*rhoCurhoFe=7.8*10^3;GFe=KFe*lt*<D1+delta>^2*rhoFe%65AR1代替ARKB=1.04;rhow1=0.0434*10^<-6>;R21=rhow1*<KB*lt/AB+Z2*DR/<2*pi*p^2*AR1*10^<-6>>>*<4*m1*<N1*Kdp1>^2/Z2>RB1=rhow1*<KB*lt/AB>*<4*m1*<N1*Kdp1>^2/Z2>RBs=RB1*IKW/UNRR1=rhow1*Z2*DR/<2*pi*p^2*AR1*10^<-6>>*<4*m1*<N1*Kdp1>^2/Z2>RRs=RR1*IKW/UNR2s=R21*IKW/UN%66eta<1>=0.855;I1Ps<1>=1/eta<1>;precisioneta=1;whileprecisioneta>0.005form=1:2I1Ps<m>=1/eta<2*m-1>%67sigma1=1+Xsigma1s/XmssIXs<m>=sigma1*Xsigmas*<I1Ps<m>>^2*<1+<sigma1*Xsigmas*I1Ps<m>>^2>%68I1Qs<m>=Ims+IXs<m>%69epsilonL<m>=I1Ps<m>*R1s+I1Qs<m>*Xsigma1s电机设计matlab程序文件全文共14页，当前为第9页。KE=1-<I1Ps<m>*R1s+I1Qs<m>*Xsigma1s>电机设计matlab程序文件全文共14页，当前为第9页。%70epsilon0=Ims*Xsigma1s1-epsilon0%71Bt10<m>=<1-epsilon0>/<1-epsilonL<m>>*Bt1Ht10<m>=input<'输入Ht10<m>='>Bt20<m>=<1-epsilon0>/<1-epsilonL<m>>*Bt2Ht20<m>=input<'输入Ht20<m>='>%73Bj10<m>=<1-epsilon0>/<1-epsilonL<m>>*Bj1Hj10<m>=input<'输入Hj10<m>='>%74Bj20<m>=<1-epsilon0>/<1-epsilonL<m>>*Bj2Hj20<m>=input<'输入Hj20<m>='>%75Bdelta0<m>=<1-epsilon0>/<1-epsilonL<m>>*Bdelta%76Ft10<m>=Ht10<m>*Lt1*100%77Ft20<m>=Ht20<m>*Lt2*100%78hj11/tau,Bj10Cj1<m>=input<'输入Cj1<m>='>Fj10<m>=Cj1<m>*Hj10<m>*Lj11*100%79hj21/tau,Bj20Cj2<m>=input<'输入Cj2<m>='>Fj20<m>=Cj2<m>*Hj20<m>*Lj21*100%80Fdelta0<m>=Kdelta*delta*Bdelta0<m>/mu0%81F00<m>=Fdelta0<m>+Fj20<m>+Fj10<m>+Ft20<m>+Ft10<m>%82Im0=2*p*F00<m>/<0.9*m1*N1*Kdp1>%<四>工作性能计算%83电机设计matlab程序文件全文共14页，当前为第10页。I1s<m>=<I1Ps<m>^2+I1Qs<m>^2>^<0.5>电机设计matlab程序文件全文共14页，当前为第10页。I1<m>=I1s<m>*IKW%84J1<m>=<I1<m>/<a1*Nt1*Ac11>>/10^6%85A1<m>=m1*Nphi1*I1<m>/<pi*Di1>%86I2s<m>=<I1Ps<m>^2+IXs<m>^2>^<0.5>I2<m>=I2s<m>*IKW*m1*Nphi1*Kdp1/Z2IR<m>=I2<m>*Z2/<2*pi*p>%87<m>=I2<m>/<AB*10^6>JR<m>=IR<m>/<AR1>%88pCu1s<m>=I1s<m>^2*R1spCu1<m>=pCu1s<m>*PN%89pA12s<m>=I2s<m>^2*R2spA12<m>=pA12s<m>*PN%90pss=0.02;ps=pss*PN%91pfw=<3/p>^2*<D1>^4*10^4pfws=pfw/PN%92Bj10phej<m>=input<'输入phej<m>='>k2=2;Gj=4*p*Aj1*Lj11*rhoFepFej<m>=k2*phej<m>*GjBt10phet<m>=input<'输入phet<m>='>Gt=2*p*At1*Lt1*rhoFek1=2;pFet<m>=k1*phet<m>*GtpFe<m>=pFej<m>+pFet<m>pFes<m>=pFe<m>/PN%93sigmaps<m>=pCu1s<m>+pA12s<m>+pss+pfws+pFes<m>%94PN1s<m>=1+sigmaps<m>%95电机设计matlab程序文件全文共14页，当前为第11页。eta<2*m>=1-sigmaps<m>/PN1s<m>电机设计matlab程序文件全文共14页，当前为第11页。eta<2*m+1>=eta<2*m>+<eta<2*m>-eta<2*m-1>>/5precisioneta=abs<<eta<2*m>-eta<2*m-1>>/eta<2*m>>endend%96I1s=I1s<2>;I1Ps=I1Ps<2>;phi=acos<I1Ps/I1s>;cos<phi>%97pFers=<<1-1/2>*pFej+<1-1/2.5>*pFet>*10^<-3>/PN*1000sN=pA12s/<1+pA12s+pFers+pss+pfws>%98nN=60*f/p*<1-sN>%99Tms=<1-sN>/<2*<R1s+<R1s^2+Xsigmas^2>^<0.5>>>%<五>启动性能%100K<1>=3;%101precisionist=1;K<1>=3;Ist<1>=K<1>*Tms*IKWwhileprecisionist>0.03fork=1:3Fst<k>=Ist<2*k-1>*Ns1/a1*0.707*<KU1+Kd1^2*Kp1*Z1/Z2>*<1-epsilon0>^<0.5>beta0=0.64+2.5*<delta/<t1+t2>>^<0.5>BL=mu0*Fst<k>/<2*delta*beta0>%102KZ<k>=input<'输入启动漏抗饱和KZ〔k〕='>电机设计matlab程序文件全文共14页，当前为第12页。%103电机设计matlab程序文件全文共14页，当前为第12页。cs1<k>=<t1-b01>*<1-KZ<k>>%104cs2<k>=<t2-b02>*<1-KZ<k>>%105deltalambdaU1<k>=<h01+0.58*h11>/b01*<cs1<k>/<cs1<k>+1.5*b01>>lambdas1st<k>=KU1*<lambdaU1-deltalambdaU1<k>>+KL1*lambdaL1%106Xs1sts<k>=lambdas1st<k>/lambdas1*Xs1s%107Xdelta1sts<k>=KZ<k>*Xde