电机设计第三章

1、第3章磁路计算概述了气隙磁压降的计算齿部磁压降的计算磁轭部磁压降的计算磁极泄漏系数和磁极磁压降的计算励磁电流和无负荷特性计算，第3.1的概要、磁路计算的目的是确定在电动机上引导与一定电位对应的主磁场所需要的磁化力和励磁磁磁力， 进一步计算励磁电流和电机的无负载特性，校正核电站各部分的磁选择是否恰当，确定部分关系尺寸。 确定验证电机各部分的磁选择是否适当相关尺寸的一部分。 、3.1概说、磁路计算的基本原理、(安培环路法则)全电流法则、积分路径：积分路径沿着磁场强度矢量取向(沿着磁力线)，选择通过一对极的中心线构成闭合电路，包围的电流：电路包围的全电流，即每对极的励磁电动势。 3.1概要、电机设计

2、中的磁路计算的一般步骤、为了简化计算，一般将电机各部分的磁场分为等效的各级磁路。 等值的磁路是指，各级磁路上的磁降与磁场内的对应点间的磁降相等，在各级磁通沿截面均匀分布，各级磁场强度保持一定。3.1的概要，电动机一对极磁路中两极磁路的情况相似，只需计算半环上各级的磁降，它们的总和就等于各极的励磁磁势。 以下所述的磁下降或磁势均为极。 步骤：3.1的概要、电动机常用的磁性材料、3.2气隙磁电压降的计算、计算方法：1、每极磁通的确定、直流电动机中：交流电动机中：3.2气隙磁电压降的计算、2、气隙最大磁密度的确定、3、 气隙磁场强度(极中心线上气隙磁场强度)、3.2气隙磁压降的计算、4、气隙磁位移降

3、的确定、单边气隙径向长度(m )、气隙，3.2气隙磁压降的计算、下面要解决如何确定，极弧系数的确定，(1)、(2)、3.2气隙磁压降的计算，接下来要解决，如何确定，极弧系数的确定，大小的确定，和极弧系数的大小计算是空气正弦分布中，均匀，磁路不饱和，正弦，磁路越饱和，越平坦，越大，3.2气隙磁降的计算，极弧系数的确定，直流电机的确定，均匀气隙： 3.2气隙磁压降的计算，极弧系数的确定，直流电机的确定，不均匀气隙，极弧的删除偏心气隙极弧，但是在计算时，3.2气隙磁压降的计算来计算极弧系数的确定，一般非同步电机的气隙小在这种情况下，比正弦分布大。 确定定子齿及转子齿的饱和度。 齿部越饱和，气隙的磁场

4、波形越平坦，越大，异步机决定如下。3.2气隙磁压降的计算，计算极弧系数的确定，(2)异步电机的确定，1，饱和系数的确定，2，在关系曲线中找到，不，3.2气隙磁压降的计算，计算极弧系数的确定。 (3)凸极同步电机的、凸极同步电机采用集中励磁线圈，励磁电动势在空间上呈矩形分布。 如果省略钢中的磁降，空间分布也为矩形。 一般来说，想要形成正弦分布，气隙必须形成正弦分布。 在计算、3.2气隙磁压降、电枢或气隙的轴向计算长度、和气隙磁密度的最大值时，使用电枢或气隙的轴向计算长度，而不是铁心的全长。3.2气隙磁压降的计算，电枢或气隙的轴向计算长度，为什么不使用：(轴向磁场分布不均匀，为什么？ (1)边缘效

5、应的影响：主磁通不仅在铁心全长的范围内通过气隙，而且一部分固定，从转子端面进入的现象称为边缘效应。 (2)径向通风路的影响(3)实际上，定、转子都有径向通风，气隙磁场的轴向分布不均匀的径向通风路中没有钢板，磁通少，因此不能使用。 3.2气隙磁压降的计算，电枢或气隙的轴向计算长度，物理意义：受边缘效应和径向通风槽的影响，气隙磁场在轴向上分布不均匀，芯上磁密度大，通风槽定，转子端磁密度小。 为了容易计算，从等效磁道的角度，导入计算长度的概念，在该长度下磁密度是一定的。 无径向通风道的电机气隙磁场的轴向分布是径向通风道的电机气隙磁场的轴向分布，3.2气隙磁压降的计算，电枢或气隙的轴向计算长度，计算方

6、法： (1)边缘效应的影响(无径向通风槽)考虑边缘效应，根据绘图和分析，不考虑边缘效应(直流电机设计等)时：3.2气隙磁压降的计算电枢或气隙的轴向计算长度，计算方法，(2)通风路的影响，计算长度：损失长度(3)以上所述：3.2气隙磁压降的计算，气隙系数，气隙磁路长度的计算时导入的是电子开槽的气隙系数。 为什么引进了呢？电枢进入槽后，气隙的磁传导分布变得不均匀，由于齿冠，气隙的磁传导比槽中的磁传导大，所以比起平滑的电枢，磁力线更集中在齿冠上。 因此，在接近牙冠的地方比光滑的电枢大。 在同一磁通下，带槽电子的气隙磁压降大于无槽电子的气隙磁压降。 考虑到这种带槽的电子气隙的磁电压降的增大，气隙会从增

7、加到增加。 3.2从气隙磁压降的计算、气隙系数、物理意义：和等效计算气隙磁势的观点来看，将带槽电子视为无槽电子，后者的气隙长度为，气隙磁密度仍然。 3.2气隙磁压降的计算，气隙系数，物理意义：从等效磁势的角度：3.2气隙磁压降的计算，1 )槽后1节距t内的磁通： 1节距的最大磁通：槽后减少的磁通：3.2气隙磁计算方法：(1)分析法，3 )保持相同的主磁通：全部与槽宽有关，另外，可以表示为：3.2气隙磁降的计算、气隙系数、计算方法：(1)近似式、半闭口槽和半开口槽、开口槽：3.2气隙气隙系数、计算方法：(3)经验式、导入：由于工艺上的原因和旋转时的离心力的作用，凸极同步电动机的转子磁极与磁轭的接

8、触面之间无法在任何地方紧密接触，但部分地产生间隙，在磁路计算时视为给磁路附加了均匀的等效气隙3.2气隙磁降的计算，极轭间的残留气隙磁降的计算，计算方法：某直接经验式：3.3齿磁降的计算，(1)齿磁降的计算，齿磁密度，1.8T :齿磁路饱和，磁传导小，主磁通的大3.3为了计算齿部磁压降，(1)计算齿磁密度，分析时应分为两种情况进行研究。 当齿的磁密度小于1.8T时，通过齿部的磁通，因为齿的磁密度小于1.8T，所以齿的磁路的饱和度不高，齿部的磁导率槽部的磁导率不高。 因此可以认为，1个间距以内的主磁通从气隙进入铁心表面后，几乎全部通过齿。另外，因为选择的积分路径通过磁极的中心线，所以计算主极中心线

9、上的齿内磁密度。 显然，该齿所在地区的气隙正好是最大值，那里1个间距范围内的气隙磁通是。 3.3齿部的磁电压降的计算，(1)齿磁密度的计算，齿磁密度小于1.8T时，齿部的磁通，(2)，3.3齿部的磁电压降的计算，(1)齿磁密度的计算，齿磁密度小于1.8T时，齿中的磁密度， 3.3齿部的磁电压降的计算，(1)齿磁密度的计算，齿磁密度小于1.8T时，每个极齿部的磁电压降，平行齿：平行槽： (1)沿槽因此，我们有三个位置计算，3.3齿部电压降的计算，(1)齿磁密度的计算，齿磁密度小于1.8T，极齿部电压降的计算，(1)齿磁密度的计算，齿磁密度小于1.8T，(2)齿过饱和求出距齿最窄部分的1/3处的齿

10、的高度，请注意：极齿部磁压降、3.3齿部磁压降的计算、(1)齿磁密度的计算、齿磁密度不到1.8T的情况下，用图式求出极齿部磁压降、矩形槽尺寸及齿部磁场强度分布，求出实际的齿磁密度和与之相应3.3齿部磁压降的计算，(1)齿磁密度的计算在齿的磁密度超过1.8T的情况下(热轧钢板的情况下)，齿的磁密度超过1.8T时，齿的磁路饱和，铁的导磁率降低，齿的磁阻和槽的磁阻的差不大，磁通的大因此，用上述方法计算出的值比实际的齿的磁密度大，计算出的齿部的磁密度和磁电压降变大。 3.3齿部磁压降的计算，(1)齿磁密度的计算，齿磁密度大于1.8T时(热轧钢板的情况)，实际的齿磁密度的计算方法，1节距范围内的磁通：磁

11、密度： 3.3齿部磁电压降的计算，(1)齿磁密度的计算，齿磁密度大于1.8T的情况(热轧钢板的情况)，实际的齿磁密度的计算方法， 磁密度：3.3齿部磁电压降的计算，(1)齿磁密度的计算，齿磁密度大于1.8T时(热轧钢板的情况)，实际的齿磁密度的计算方法，磁密度： 3.3齿部磁压降的计算，(1)齿磁密度的计算，齿磁密度大于1.8T时，实际的齿磁密度的计算方法，磁场强度： 3.3齿部磁电压降的计算，(2)齿的磁路长度，关于每个磁极的磁路，定子或转子电枢直流电机电枢梨形槽(或类似槽)图3-13a，异步机梨形槽(或类似槽)图3-13b， 3.3齿部的磁电压降的计算，(2)齿的磁路长度，半开口槽：图3-

12、18，开口槽：图3-17，3.4轭部的磁电压降的计算，极轭部的磁路长度长，轭部的磁电压降大的多极333 3.4磁轭部的磁压降的计算，3.4磁轭部的磁压降的计算，极磁轭部的磁压降的计算，1，磁轭部的磁通，磁极的磁通：磁轭的磁通：磁极分成两个进入左右磁轭，通过极磁轭每个剖面的磁通数都和3.4磁轭部的磁压降的计算，极磁轭部的磁压降的计算，2，磁轭部的磁密度，3.4磁轭部的磁压降的计算，3，4，磁轭的磁路长度，5，磁轭部的磁压降，3.4磁轭部的磁轭的磁电压降的计算、交流电动机的磁轭的磁电压降、1、与前面如何不同的交流电动机的磁轭以极间距的气隙磁通分散而进入齿部和轭部，因此通过齿的各个部位的截面上沿径向

13、的磁密度分布也不均匀。(图3-19 )、3.4磁轭部的磁电压降的计算，磁极中心线：3.4磁轭部的磁电压降的计算，磁轭部的磁电压降的计算，交流电动机的磁轭部的磁电压降，极间中心线：接近内径的磁路短，磁通多，磁密度高； 接近外径的磁路长，磁通少，磁密度低。 3.4磁轭部的磁压降的计算、磁轭部的磁压降的计算、交流电动机的磁轭部的磁压降、2、假设、以磁轭部的平均弧长(每极)为磁轭的磁路的计算长度磁轭部剖面上的各点的磁密度像异步电机负载时的磁路那样在半径方向上均匀分布3.4磁轭部的磁压降的计算，磁轭部的磁压降的计算，交流电机的磁轭部的磁压降，3，计算，处(磁极中心线上):磁通接近0，磁密度为0。 3.4

14、磁轭部的磁压降的计算、磁轭部的磁压降的计算、交流电动机的磁轭部的磁压降的计算、3、计算、(2)磁轭部的磁轭部的切线磁通与磁轭剖面垂直，3.4磁轭部的磁压降的计算、磁轭部的磁交流电机磁轭部的磁压降的计算(2)磁轭部的磁压力降，3.4磁轭部的磁压力降的计算，磁轭部的磁压力降的计算，交流电机磁轭部的磁压力降，3，计算，(3)磁轭部的磁压力降，磁轭部的磁压力降由等效磁电压降，用等效磁场强度计算。3.4磁轭部的磁压降的计算、磁轭部的磁压降的计算、交流电动机的磁轭部的磁压降的计算、3、计算、(3)磁轭部的磁压降、3.4磁轭部的磁压降的计算、交流电动机的磁轭部的磁压降的计算、3、计算、(3)约从等效磁势的角

15、度导入，3.4轭部的磁电压降的计算，3.4轭部的磁电压降的计算，轭部的磁电压降的计算，直流电机的轭部的磁电压降的计算，直流电机的电枢齿轭的磁通分布与交流电机的分布相同，通过轭剖面不同之处在于计算方法不同。 交流机：3.4轭部的磁电压降的计算，3.4轭部的磁电压降的计算，轭部的磁电压降的计算，直流电机的轭部的磁电压降，2，直流机的计算方法，(1)二极小型直流电机轭部的磁路长，极数少，极磁通量多磁轭部经常用两段计算。 磁轭部的磁通：磁轭部的最大磁通：3.4磁轭部的磁电压降的计算、磁轭部的磁电压降的计算、直流电机的磁轭部的磁电压降、2、直流机的计算方法、总的磁电压降：3.4磁轭部的磁电压降的计算、磁轭部的磁电压降的计算、直流电机2、直流机的计算方法，(2)4极和4极以上的直流电动机，极数多的电动机，磁轭部的磁压降占磁路整体的磁压降的比例不太大，、3.5磁极泄漏系数和磁极磁降的计算，1，泄漏系数，3.5磁极泄漏系数和磁极磁降的计算，1， 凸极同步电动机的磁极泄漏系数、3.5磁极泄漏系数和磁极磁降的计算、1、泄漏系数、2、直流电动机的主极泄漏系数、