鼠笼异步电机电磁计算

一基本数据三相鼠笼异步电机计算方式：电动机发电机＜一＞、额定数据1、额定输出功率P=280kw.l25°N2、额定电压2、额定电压UN3、 额定频率f=50Hz・50N4、 相电压*△接U=U=380V 6900NY接U=U/込0N5、 极对数P=1・26、 相输出功电流I=PnX103=245.61Al603-864734299517 计算1kw3U07、 同步转速n=60fN=3000r/min1500sP〈二＞、定转子铁心主要尺寸8、 定子铁心外径D=580mm・80019、 定子铁心内径D=330mm・510i110、 定子槽数Z=48.72111、 极距T=竺=330X3.1415926=518.3628mm400-553063332598计算22P 2x112、定子每极每相槽数q=纟—=8-612mp13、定子齿距\=导=33013、定子齿距\=导=330x3.141592648=21.5984mm22-252947962922114、定子槽宽b=17mm大型异步电机定子槽为矩形平底槽s1a■1415、定子槽深h=60mm・84si16、定子槽口宽b15、定子槽深h=60mm・84si16、定子槽口宽b=6.5mm・14oi17、定子槽口高h=2mm―0，8sia18、19、转子铁心内径D=125mmi2转子铁心外径D=323mm220、转子槽数Z=40・82221、计算3转子每极每相槽数q= —=62—6,8333333333333321、计算322mp322、 转子齿距t=竺=323%'⑷5926=25.3684mm19-42423750450762Z 40223、 转子槽宽b=i0.5mms2a24、 转子槽深h=32.8mm・48s225、 转子槽口宽b=2.5mm・2,5o226、转子槽口高h=3mm26、转子槽口高h=3mm・1,5s2a转子槽口高hs2a计算计算428、转子铁心总长1=l+5=573.6+5=578.6mm805t2tl29、铁心平均长1=0.5（1+1）=576.1mm802.5t t1t230、31、定子铁心铁长1=KFe1 Fe转子铁心铁长1=KFe2 Fe30、31、定子铁心铁长1=KFe1 Fe转子铁心铁长1=KFe2 Fex1=0.95x573.6=544.92mmt1x1=0.95x578.6=549・67mmt2转子沿轭高方向的轴向通风孔排数mk33、转子轴向通风孔直径d=28・42mmk34、转子轴向通风孔每排上的孔数n=12.°WT—L定子槽型 转子槽型〈三＞、定子绕组数据35、 每槽导体数N=2x每线圈匝数=2x3=6.4S136、 每相并联支路数a=2!21请选择定子线圈的导线类型散匝下线 排线37、绕线线规axb裸线丿=1.4a'b'（裸线）—1.502=0.9321.932090545938748裸①..4带绝缘皮①”02裸axb.75 5.6 带绝缘皮a'b'4・05 &0可选步骤计算5： 效率初步估计!0.94 功率因数初步估计!0.922.2A/m2定子电流初步估计422.2A/m2定子电流初步估计42A并绕根数N1—42估算：计算5ZN38ZN38、每相每支路串联匝数w—―i_si16a148x6=2424 计算66x239、每根导线截面积S39、每根导线截面积S—普3.1415926x1.964—1.5394mm220.1440、 每支路导线截面积S—NxS—42x1.5394—64.6548mm2a11 1120.8441、 绕组所跨的槽数—14个槽・15绕组节距比0—14x100%—58.33%.83333333333333324绕组节距y—0xt—58.33%t—302.3610mm 333.7942194438321142、 绕组短距系数K—sinf目x90。］=0.79341.965925826288983p1J24丿43、绕组分布系数.956142770472723

K=

d1qsin0.5（30。）8sinIqi丿44、定子绕组系数K=K=

d1qsin0.5（30。）8sinIqi丿44、定子绕组系数K=KxKdp1 p1 d1=0.7582.923562995619102槽面积734.265034610903mm2槽绝缘占面积39.4169197644317mm2槽有效面积694.848114846471定子槽楔高・4 mm＜四＞、转子绕组数据计算7槽满率排线下线时无槽满率45、转子导条高度h=29.2mm・45B46、转子导条宽度b=5.1mmB1|6.347、 转子导条长度1=664mm・880B48、 转子导条截面积S=217.31mm2.252B49、端环截面积高a=42mm・49、R端环宽b=30mm■40R50、端环截面积S50、端环截面积S=axb=30x42=1260mm2RRR2400计算851、端环平均直径D=D-a=323-42=281mm_51、R2R＜五＞、定转子槽类型确定:通过点击按钮来选取绝缘槽楔定子半开口槽绝缘槽楔定子开口槽 磁性槽楔绝缘槽楔定子半开口槽绝缘槽楔定子开口槽 磁性槽楔绝缘槽楔定子开口槽 Kfe=2.2二磁路计算＜一＞、磁路各部分尺寸、气隙部分52、气隙52、气隙b1.553、 气隙有效长k=上匕+ )=10887丨1.69395667531194计算23TOC\o"1-5"\h\zb1t(5a+b)-b2 •o1 o1k= t2Cua+。弋丿=101451.02994052279219b2t(4.4a+0.75bo2 o2axkxk=3.8657mm一2.61701193563715ef a1a254、 铁心有效长1=1+2a=576.1+2x3.5=583.1mm805.5eft55、 每极下气隙面积S=tx1x10-2=3022.5735mm2_3226.45492514408a efII、定子齿部分D+2hi1+h+1hs1as1b3D+2hi1+h+1hs1as1b31/-b丄=24.059625-13.01826=11.041365mms1357、2齿高处齿宽11987952562189兀Di1(+57、2齿高处齿宽11987952562189兀Di1(+2hs1a+hs1b+1hbT121丿丿-b1=25.095827-13.953=11.142827mms1258、每极定子齿截面积S =ZiS =Zixbixl.丄 2PT11 Fe1T1 333X10-2=48X11.041365x544.92x10-2

2X1=1443.9985mm21472.81918133652S=xbS=xb[xlT1丄2P珥 Fe122x10-2=48x11.142827x544.92x10-2

2xi=1457.2678mm21639.9519105074559、定子齿路长L=2hx10-1=12cm16.8T1 s1III、定子轭部分6°、定子轭高h厂-hs=空浮-60=65mm6161、定子轭截面积S=hxlx10-2=65x544.92x10-2=354.198mm2j1j1Fe1463.6兀C—h） 3.1415926（580—65）.62、疋子轭磁路长L=丄 4x10-1= x10-1=80.8960cmj12P 258.0409242750568W、转子齿部63、转子齿宽b=T217b=T217兀D-2xh+h+_h12乂s2as2b22丿丿-b丄=22.50951-7.851=14.6585mmS2110.970320122397464、64、每极转子齿截面积1719.8582242887Zxb xlx10-2G2 T2丄 Fe2 40x14.6585x549.67x10-2S= = =1611.4675mm2T2丄 2P265、转子齿路长L65、转子齿路长L=2hT2x10-i=6.56cms29.6转子轭部66、转子轭高1D-_Dh i2j2 2-66、转子轭高1D-_Dh i2j2 2-hs2-2md=88.9200mm3kk97.166666666666767、转子轭截面积68、S=hxl x10-2=88.9200x549.67x10-2=488.7666mm2743.082083333334j2j2Fe2转子轭磁路长丄-2h-h)2s2 x10-1=26.4648cm2PLj224.6484123612837＜二＞、励磁安匝与励磁电流计算假定K=1.01K假定K=1.01K=1.1090z 9a=0.635i(1.0853-1.1020(0.654169、 定子空载感应电动势E=KxU748.85710z970、 主磁通.137285920515108 ke1.018KU①= z 9 4fwKK

N1dp19=0.09198597Wb(KU①= z 9 4fwKK

N1dp19=0.09198597Wb4x50x24x0.7582x1.1090

71、气隙磁密-650513402433206① 009198597B= x104= 9 x104=0.479259798T。aS 0.635x3022.5735iG72、定子齿磁密BT113aSiT113x1040.091985970.635x1443.9985x104=1.003185220T1.42505760228369T1aSiT1T1aSiT110.091985970.635x1457.2678x104=0.994050615T1.2798254373833573、转子齿磁密1.22036348200788① 009198597B= x104= x104=0.898930923TT2丄aS 0.635x1611.4675T22 iT2丄274、定子轭磁密1.48065056638382① 009198597B=——x104= x104=1.298510592Tj12S 2x354.198j175、转子轭磁密.923760130908202① 009198597B=——x104= x104=0.94100099Tj22S 2x488.7666j276、气隙励磁安匝数_2723.84214153541F=1600xBxG=1600x0.479259798x3.8657=2964.279362G Gef

77、定子齿磁场强度H使用B1.42505760228369计算

ti ti13查B-H表查B-H表计算11经过插值处理后的H=2.27085710.499150132456T178、转子齿磁场强度查B-H表查B-H表计算11经过插值处理后的H=2.27085710.499150132456T178、转子齿磁场强度H使用B1.22036348200788T21计算79、T2经过插值处理后的H=1.853219T2定子齿励磁安匝176-385722225261F=HL=2.270857x12=27.250284T1T1T180、转子齿励磁安匝33-5536632905966F=HL=1.853219x6.56=12.157117T2T2T281、校验饱和系数值81、校验饱和系数值1-07707472555569计算13K（实际值=F+F]+畀2=2964.279362+27.250284+12.157117z、八 2964.279362显然IKG际值）-K|=8.22527444430987E-03Z Z差值=IK实际值）-KIZZ差值小于0.01，显然符合迭代精度要求82、定子轭磁场强度叫使用B^1.48065056638382计算定子轭部系数!0.33883、84、84、85、经过插值处理后的H=5.113473ji转子轭磁场强度H 使用Bj2 j2转子轭部系数・58183、84、84、85、经过插值处理后的H=5.113473ji转子轭磁场强度H 使用Bj2 j2转子轭部系数・581查B-H表查B-H表18.1442137925766.923760130908202计算14计算查B-H表查B-H表1.60281451886369经过插值处理后的H=2.006448j2 定子轭励磁安匝F=HL=355.950145302698jijiji转子轭励磁安匝F=HL=22.9534700889704j2j2j2每对极总励磁安匝3312.68514244294计算15工F=F+F+F+F+F=3470.575672bT1T2jij286、 励磁电流I=呼为F=70.623A110.666459142026m6*'2WK1dpi87、 励磁电流标么值i =70竺二0.287541224.183263656339195mI245.61kw88、 励磁电抗x=丄= 1 =3.477762202_5.45661927725125mi0.287541224mKe_实际I1.02298000329127ke-差三参数计算89、漏抗系数.136732384989556计算16K＞1dpi3PU2x106＜一＞、定子参数1.6兀2fPlC= NNefx1.6“2x50x280x583・1(24x聲”彳0985354263x1x3802x106TyII1 1■1V11 1w定子线圏绕组图90、可根据给定的额定电压智能选取A和Y参数计算171 C2定子线圈伸出铁心的直线部分长A]=30mm―100定子线圈鼻部的圆弧半径Y=10mm・35C291、定子绕组端部斜边倾斜角SinabS1bbSinabS1bb+2RS1b—1+2R+2b-T1310.9+2x8.510.9+2x8.5+2x11.041365.538711157275591Cosa=J-Sina2=0.829733.84249052755909a=33928I32.595944767878392、定子绕组实际跨距K(D+2(h+h)+h+RTOC\o"1-5"\h\zT s1a 1 Dy 2P=兀《30+2&+0.97)+47.53+8.5)x°5833388.7720908816392X1 ■=359.1613mm93、定子线圈端部斜边长230.727870619514T=丄=359.1613=216.4319mm12Cosa2x0.82973394、 定子绕组端部斜边轴向长124.295678197171M=TxSina=216.4319x0.558161=120.8038mm1195、 定子线圈平均匝长I3274.76985968002计算18l=4(T+A)+2l+2兀〔Y+也w1 1 1 t1 (C24丿=4(216.4319+30)+2x573.6+2兀［10+60l=2290.0072mmI4丿96、 定子相电阻［F级绝缘温升以B级考核电机标准工作温度可取75°C］

pWlX10-31 1w1aS1a10.0217xpWlX10-31 1w1aS1a10.0217x24x2290.0072x10-32x64.6548=0.00922321967.05685262711583E-0397、定子相电阻标么值r=R「= =0.005961453084061 1U 38006.1759194734263E-03为获得最大合成电动势选取60度相带，定子绕组为60度相带绕组。12当1<0<2时,3 1360-1 6x0.5833-1K— —— =0.62495U1 4 42当2<0<1时,3 1K—IU1 498、定子上层线圈节距对槽漏磁影响系数.87599、定子下层线圈节距对槽漏磁影响系数当1<卩<2时，K=18卩1+1=18X0.5833+1=0.718753 13 L1 16 16K=L190+71 16.90625100、定子槽漏磁导h九 ―s1aU1bo12h+ s1b b+bo1s1b=看+沙=。4191865615.71428571428571E-02九=158［杳图］I1.98095238095238L1

九=K九+K九S1U1U1L1L1=0.62495x0.419186561+0.7187125x1.58=1.3976166001.84523809523809 计算19101、 定子槽漏抗计算长L=1-nb=l=573.6mm800S1t1v1v1t1102、 定子槽漏抗标么值▽厂L九0.098535426x573.6x1.397536391八八““”"X=CS1S1= =0.029457033S1xK2lq 0.75822x583.1x8dp1ef14.89625407121137E-02103、定子谐波的绕组系数平方和［60度相带整数槽］12当312当3"1<3时'(K)—dP1V=0.0025IV丿查图得I0.0025104、定子谐波漏抗标么值.018644649084279计算203t104、定子谐波漏抗标么值.018644649084279计算203td1X兀2K 2Qdp1ef寸 ［=0.098535426xIV丿3x518.3628x0.0025

兀2x0.75822x3.8657=0.01746585404105、定子端部漏抗标么值2.28443076519547E-02X=C1.2(Al+0.5M1)二0.098535426x^2^0+0.5x120.4969)=0.01832891214elXl 583.1ef106、定子漏抗标么值I9.04514974483474E-02X=X+X+X=0.029455343+0.017465942+0.018300811=0.065251799451S1d1e1

＜二＞、转子参数107、转子电阻计算系数-111966238301577 计算R = 2兀P2S 2x107、R = 2兀P2S 2x兀x12x1260R110、运行时转子电阻标么值I5.597952748°8l55E-°3r=r+r=0.004257178+0.001978105=0.006235285BR111、转子槽漏磁导C=26.04^WKr1dp1)12kw

U0x10-5=26.04(24x0.7582》X10-5=0.05572233862108、导条电阻标么值4.7682°9916°5632E-°3r=CBrlP-B_B-SZB20.05572233862x664x1.0217.31x40=0.0042565497109、端环电阻标么值8.29742832025229E-04r=CRr=0.001978105DP 0.05572233862r=CRr=0.001978105九—hS2Ubo22h+ s2b b+bo2s2b=25+詐—小7984737-0.9264几S2L—y(卩)r^+v—0.64xi+S—2.395897436s2b s2a|2.0202 计算22九—九 +九—1.357984737+2.395897436—3.753882173S2S2US2L2.9466

112、转子槽漏抗计算长帀5L=1-nb=1=578.6mmS2t2 v2v2t2113、转子槽漏抗标么值匚0589237397858446PL九0.098535426x6x1x578.6x3.753882173X=CS2S2= =0.055055369S2x1z 583.1x40ef2114、转子谐波漏抗标么值工R= P兀⑺、Px180工R= P兀⑺、Px180。）-1=SinZ2丿Sin1x兀/401x180。)-1=0.00205870640丿1.95939017104863E-03兀2x3.8657X=C亠YR=0・098535426x3x518・3628x0・002058706=0.008268256d2X兀兀2x3.86571.24643081612278E-02115、转子端部漏抗标么值I匸5645206365403^-02X=e2C X-X=e2C X-1.51ef需3-578.6)+281x0.5651=0.027506891116、运行时转子漏抗标么值I8.7°332543124752E-°2X=X+X+X=0.055055369+0.008268256+0.027506891=0.0908305162S2 d2 e2117、总漏抗标么值X沁X+G+iX)X1m1 2=0.065222096+Q+0.287541224x0.065222096>0.090830516=0.1577699379

118、起动时考虑挤流效应的转子导条相对高度I4.1°112927435622g=0.2兀xh:虬x—L =0.2兀x29.2'，105x 50 -=2.785cm^i'bpx105 \10.50.0217x105s2a B119、系数①《=3.6I3-733 ①心=0.54・4022120、起动时转子电阻标么值Il-75l88297355457E-°2一计算23」R=■K1-L)+L①€)]+r2stlBS2S2 RB=0.004257178血64-578.6)+578.6x3.6〕+0.001978105=0.015880355664121、起动时转子槽漏磁导1.73892444九=九+①《k=1.357984737+0.54x2.395897436=2.651769352S2g S2U S2L九X =X —S2gS2九X =X —S2gS2九S20.055055369x2.6517693523.75388213123、起动时转子漏抗标么值6-28831285936252E-02X=X +X+X=0.038891508+0.008268256+0.027506891=0.0746666552St2Sg d2 e2四运行性能计算冲片密度r=7.70中7。Fe124、定子齿重 计算24G=rZbhlx10-6=7.70x48x11.142827x60x544.92x10-6=134.651547kgT1Fe1ti丄s1Fe12125定子轭重G=2PrSLx10-3=2x1x7.70x354.198x80.8960x10-3=441.2593017kgj1Fej1j1126、定子齿部损耗P1.27982543738335计算T1使用BTl1126、定子齿部损耗P1.27982543738335计算T1使用BTl12查B-p铁损曲线查B-p铁损曲线经过插值处理后的铁损参数p=1.932849527 2.75223165922177T1P=KpGx10-3=1.7x1.932849527x134.651547x10-3=0.52062634kwT1T1T1T12.33547970463061 ［计算25J127、定子轭部损耗p使用B1.48065056638382 计算j1 j1经过插值处理后的铁损参数p=3.18381896 3.85790462360223P=KpGx10-3=1.3x3.18381896x441.2593017x10-3=2.107335kwj1j1j1j14.79591204007839 ［计算26

128、铁耗K=2.02.2FeP=K£+P=5.2559224245kw _15.6890618383598Fe FeT1j1129、铁耗标么值匸2551249470687^-02Fe5.2559224245280Fe5.2559224245280=0.018771151516130130、风摩、机械耗，请从下列四种情况中选取冷却方式，再计算损耗甲、二极防护式(6]2(D)212P丿(甲、二极防护式(6]2(D)212P丿(1000丿P=5.5m3选择乙、四极及其以上防护式2(D1000选择(D)(6]2/D)4P=1.31_-^——1—m(1000丿(2P丿(1000丿丙二极圭寸闭型自扇冷式x10=5.560926kw四极及其以上封闭型自扇冷式P=r6vrD四极及其以上封闭型自扇冷式P=r6vrDv 1—4x10=选择m(2P丿(1000丿丁、P= kw计算27m131、风摩、机械耗标么值PP=m-

mPN=書6=0-01986045048.0073728132、杂散耗 P二0.005P二0.005x280二1.4kw_6.25S N133、杂散耗标么值p二0.005.°°5S输出功率标么值p=输出功率标么值p=1N135、效率初设假定值：建议开始取值范围（0.3〜135、效率初设假定值：建议开始取值范围（0.3〜0.9999）,其实取1收敛数度很快!2=保证值=0.949・967136、有功电流标么值11i= =P耳'0.949=1.053740781-03412616339193计算28137、空载有功电流标么值1-99240494706878E-02i=p+p=0.018771151516+0.01986045048=0.038631601996oaFem138、电抗电流标么值11-iX11-iXm1=0.1607866668x— 1-0.287541224x0.06525179945.182776385335436i=i-i=1.05374078-0.038631601996=1.015109178ypoa1.01420211392124i=KXi2【+.Xi)=0.170095763761xmymy.194465256921987139、无功电流标么值.411293844240206i=i+i=0.287541224+0.170095763761=0.4576327778Rmx140、 定子电流标么值^11291488808516i=ji2+i2=v1.053740782+0.45763277782=1.1488243513pR141、 转子电流标么值^05225170846212i=v-i2+i2=v1.053740782+0.1700957637612=1.067381000p x

142、定子铜耗标么值6-74731436387365E-03P=i2r=10.00596145308406=0.0078679102Cu111143、转子铜耗标么值I6.19824169835369E-°3P=i2r=1.0673810002x0.006235285=0.00710282324Cu222144、总损耗标么值3-78696055329151E"02YP=P+P+P+P+P=0.05860233546Cu1Cu2Fems145、输入功率标么值145、输入功率标么值1.03786960553292p=1+YP=1.05860233546.9635121740428321.963512174042832146、效率耳=^n= - =0.945p1.05860233546效率差==0.949-0.9446=0.004<0.005I3.48782595716801E-03差值小于0.005,显然符合迭代精度要求使用提示：本系统可以智能提示如何设定假定效率值,其中提示所表述的“稍大于”或是“稍小于”，这个差值一般掌握为0.001〜0.005时效果较好，如果不用这个差值,直接使用本系统所自动修定的效率假定值,通常最多经过3次迭代,也就可以达系统所要求的收敛精度0.005了。可以默认假定效率值可以取1，几次也会收敛。147、功率因数.932568713604541147、功率因数.932568713604541计算2911Cosq= = =0.9215in1.145817458x0.948

五性能计算计算五性能计算计算30148、额定运行时的转差率6-04796980988637E-03148、PS= Cu2 =0.00679N1+P+P+P+0.5PCu2mS Fe149、额定转速1509-07195471483n=nG-S=3000x(1-0.00679=2979.6263r/mNsN150、最大转矩对额定转矩的倍数2.75863918461423FG-S)(-iX)(1-0.00679)(-0.287541224x0.065222096) c“T=Nm-= =2.976max 2G+X丁29.005967336+0.157756651丿1151、满压起动时的起动电流5119-67958479571KII= —= =2282.4780AstX+X 0.065222096+0.07466665512St其中，Ks为起动时的饱和系数。1.3x245.61152、起动电流对额定电流的倍数