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永磁电机设计的几个问题.ppt

永磁电机设计的几个问题

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2019-06-15 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《永磁电机设计的几个问题ppt》,可适用于综合领域

永磁电机设计的几个问题(永磁电机基础理论与应用)一永磁电机能力估算二基本电磁关系三绕组设计四定转子设计五极槽配合一永磁电机能力的估算⒈几何相似原理和电机常数其中CA电机常数D定子内径n转速lδ铁心有效长度A线负荷m相数、I电流值W每相匝数电机能力有关的因素①体积尺寸②速度③A线负荷④⒉参数的取值总的原则损耗、发热尺寸形状长径比λ=LD有效长度和电阻的关系(和发热的关系)A(线负荷)()Acm取值原则:大小、冷却方式、工作制、转速(损耗的分配)二基本电磁关系⒈能量关系Bδ(气隙磁密)()T取值原则(和损耗有关):速度、材料、极数铁心各部磁密Tout电动机输出的转矩(Nm)⒉转矩关系基本电磁关系电压方程式转矩方程式运动方程式JΣ总的转动惯量、kD阻尼系数、TL负载转矩电机内遵循的几个基本物理定律①法拉第定律电磁感应定律右手定律e感生的电动势、φ气隙磁通、l导体长度、v线速度、②比奥沙伐定律电流产生磁场③安培定律电磁力定律左手定则f电磁力、I(i)电流、B磁感应强度、r转子半径④安培环路定律H磁场强度三绕组设计绕组的作用和对交流电机绕组的要求.作用①产生电势②产生磁势、生成磁场③产生力。.对交流电机绕组的要求①电压和磁通的正弦性②各相电压在数值上相等相位上对称③电角度:三相:°、°、°二相:°、°④各相和各并联支路的电阻和感抗相等⑤绕组电阻应尽可能小以减少铜耗⑥容易构成所必须的并联支路数⑦用铜量少⑧端部要小产生的附加损耗要小⑨绝缘可靠⑩足够的机械强度⑾热性能好散热、通风问题⑿加工、检修方便。⒊绕组构成①按形状:软线圈和成形线圈②每槽内元件边数:双层绕组:每槽内有两个元件边上下层单层绕组:每槽内只有一个元件边③并绕导线根数。双层绕组易于短距单层的有些限制双层的端部排列整齐利于散热和加强机械强度所以双层的应用更为广泛。四定转子设计⒈定转子设计的原则技术性能电、机械、抗环境条件能力。不同的电机、不同类型的电机要求不一样:伺服、驱动等等。伺服:动、静态特性、转动惯量、转矩脉动、调速范围驱动:效率、成本、速度曲线、高效区结构、安装专门设计和系列通用。考虑冷却方式的需要效率和成本。效率损耗和发热。⒉设计要点①定子内外径之比和细长比DiDo和Dilsa磁通φ和极距长τb铜损和铁损c转动惯量d绕组直线长和端部长e结构需要f所选用的材料(永磁材料和导电材料)②槽面积和磁路尺寸a损耗和效率b成本c各部磁负荷分布的合理性d性能要求例如:高效区③机械强度和工艺性隔磁桥、齿宽、齿高、轭宽、槽口宽、气隙下线和加工④冲片形式分离式、整体式。⑤铁心的固定a形成一体b固定⑥气隙磁场波形(极弧形状和极狐宽度)、开口槽和闭口槽。五极槽配合⒈极槽配合原则(不同类型电机侧重点不一样)①齿槽拉力要小②消除谐波能力要强绕组消除谐波的能力和磁场谐波的含量③绕组系数要尽可能大(绕组利用率)绕组节距尽可能接近电的°④绕组构成、联接和形成支路数的需要工艺性要好。对于伺服电机:①②二点一般驱动电机:③④二点。可从电势波形看出。选择要点①对于三相电机Zm必须是整数(对称绕组)②P≠Z、P≠Z③为达到绕组节距大致等于°,当Z为偶数时可以取Z=P±当Z为奇数时可以取Z=P±④转速的高低影响极槽数的选择:转速高的极数少、转速低的极数多⑤对于方波电机一般要求节距是整距并接近电°齿数尽可能为偶数并避免采用分数槽对于正弦波电机可以采用分数槽来消除高次谐波对于利用磁阻转矩的电机分数槽不适合。

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