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第7章 感应电机的电磁设计2 电磁装置设计 教材 华科电气.doc

第7章 感应电机的电磁设计2 电磁装置设计 教材 华科电气.d…

房Violet 2018-02-13 评分 0 浏览量 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《第7章 感应电机的电磁设计2 电磁装置设计 教材 华科电气doc》,可适用于综合领域,主题内容包含第章感应电机的电磁设计电磁装置设计教材华科电气第七章感应电动机的电磁设计第七章感应电动机的电磁设计概述一、设计过程及内容电机设计的任务是根据用户提出符等。

第章感应电机的电磁设计电磁装置设计教材华科电气第七章感应电动机的电磁设计第七章感应电动机的电磁设计概述一、设计过程及内容电机设计的任务是根据用户提出的产品额定数据、技术性能要求以及相关标准、技术条件结合实际技术和经济情况正确处理各种矛盾设计出性能优良、体积小、结构简单、维护方便、运行可靠的产品。电机设计分为电磁设计和结构设计电磁设计是根据设计技术要求确定电机的电磁负荷、定子、转子冲片和铁心各部分尺寸及绕组数据计算电机各项参数及电磁性能并对设计方案进行必要的调整以达到各项技术要求最终提出电磁设计单。结构设计是根据设计要求及电磁设计所确定的有关数据确定电机总体结构、零部件尺寸、材料及加工要求包括必要的机械计算及通风和温升计算绘制总装及零部件图最终提出全套生产样图。感应电动机是电机产品中产量最大、品种最多、应用最广的一种电机目前左右的电气原动力为感应电动机其中中小型感应电动机占以上在电网的总负荷中感应电动机用电量占到约。本章主要介绍三相感应电机的电磁设计基本原理包括:主要尺寸与气隙的确定、定转子绕组与冲片设计、基本参数与运行性能计算、起动性能的计算方法结合中小型实例说明具体设计计算过程。二、我国感应电机分类和主要系列目前我国生产的感应电动机有约个系列多个品种和多个规格。感应电动机按转子绕组型式一般可分为笼型和绕线型两类。感应电动机还可以按尺寸大小、防护型式、安装方式、绝缘等级和工作定额等进行分类如表所示。按工作环境或传动特性要求又派生一系列的专用产品。表三相感应电动机的主要分类分类方式类别转子绕组型式笼型绕线型电机尺寸大型中型小型中心高H(mm)>~~定子铁心外径D(mm)>~~功率(kW)>~~电压(V),,,防护型式开启式(IP)防护式(IPIP)封闭式(IP)通风冷却方式自冷式自扇冷却他扇冷却管道通风式安装结构型式卧式立式绝缘等级E级B级F级H级第七章感应电动机的电磁设计工作定额连续断续间歇目前我国感应电动机基本系列及其主要技术数据和派生与专用系列产品分别如表、所示。表三相感应电动机基本系列的主要技术数据型功率电压效率产品名称pIITTTTcos,stNstNmN号(kW)(V)()小型笼型感应Y~~~~~~~电动机小型笼型感应J~~~~~~~电动机JO~~~~~中型笼型感应JS~~~~~电动机~~~~~中型低压感应JS~~~~~~电动机JSL~~~~中型绕线型感重时出现起动困难。一般设计时尽量选择已在实际中应用过的槽配合目前Y系列感应电动机常用的槽配所示。合如表表Y系列感应电动机常用的槽配合(ZZ)极数中心高二、定子绕组设计(一)绕组型式选择三相感应电动机定子绕组常用的有单层同心式、单层链式、单层交叉式、双层叠绕组等几种主要型式。不同型式绕组主要特点为()单层绕组槽内无层间绝缘槽利用率较高线圈数为双层绕组的一半嵌线较为方便。但是单层绕组一般不易做成短距所以磁势谐波较双层短距绕组的要大若线圈第七章感应电动机的电磁设计较粗时其端部整形就比较困难。如图所示为三种单层绕组的展开图。图单层绕组展开图()双层绕组可以选取适当的节距削弱磁势谐波以改善磁势与电势波形端部排列方便。第七章感应电动机的电磁设计但是绝缘材料用得较多嵌线也较麻烦。一般小功率感应电动机常选用单层绕组当每极每相槽数时采用单层链式绕组q,时用单层交叉式绕组时用单层同心式。功率较大的中小型及中大型感应电动q,q,机则选用双层绕组。(二)绕组节距的选择单层绕组一般采用整距尽管有时为了节省材料也用短距同心式绕组各线圈节距不相同但由于单层绕组每相是按各线圈边电势先加的原则连接各线圈边的连接顺序并不影响合成相电势的大小。因此单层绕组当为整数时无论是整距或是短距其短距系数均为q。双层绕组节距选择时主要考虑电气性能和节省材料通常为了削弱磁势中的、次谐波选。对于两极电机为了缩短线圈端部长度常选。采用短距分布绕组时y,,y,,基波绕组系数为:k,kkwdp,qsin(),其中分布系数kd,qsinp,,式中为用电角度表示的槽距角,Z,,sin短距系数k,pyy,式中,,,mq(三)每相串联导体数及每槽导体数根据电机额定数据以及上面初步选定的电磁负荷和主要尺寸可以按以下两种方法确定每相串联导体数N及每槽导体数N。,smNI,由A,,Di根据初选的电负荷A以及电机额定指标可得第七章感应电动机的电磁设计,DAi,N,mIpN式中I,mU,cos,N,或根据初选的磁负荷B,以及电机额定指标可得,(,)UELN,N,,,fk,fk,ww其中,,,B,li,ef确定了每相串联导体数后若每相采用并联支路数为则每槽导体数为amaN,N,sZ(四)并联支路数、线规和并绕根数的确定根据初步选定的电负荷A和热负荷AJ选定合适的电流密度J电流密度的大小直接影响电机的性能和成本当取较大值时导线截面积较小可以减少用铜量降低成本但电阻增加将导致损耗加大效率降低温升增加。一般感应电机定子电流密度J为~Amm对于散热条件好绝缘等级较高的电机可以适当取较大的值Y系列常用的J范围见表。定子电流密度选定后便可以估算出导线的截面积A从而确定线规和并绕根数NccI,AcaNJc()并联支路数主要根据额定电流的大小选择对于小型电机额定电流较小通常a选取=对于较大功率电机为了避免导线截面太大每相常采用多条支路并联(>)aa但各支路必须保证对称对于双层整数槽绕组其并联支路数应满足=整数所以最大pa支路数为极数p。()线规和并绕导体数N为了嵌线方便若截面积较大时一般采用多根导体并绕其c单根圆导线的线径最好控制在mm之内扁导线单根截面积最好小于mm。但导线直径太细绕制和嵌线也不方便。设计时应根据电流密度和导线面积要求查线规表选用合适的线规和并绕根数。第七章感应电动机的电磁设计定转子铁心槽形及槽尺寸的确定一定子槽形及槽尺寸(一)定子槽形感应电动机定子槽形主要有梨形槽和矩形槽如图所示。中小型感应电机定子一般采用圆形导线并采用散嵌线方法通常选用半闭口梨形槽。梨形槽的底部比顶部宽一般设计为平行齿(齿壁上下宽度基本相同)这种槽形槽开口小可以减少铁心表面损耗和齿部脉动损耗同时气隙系数小即有效气隙长度小以减小励磁电流有利于提高功率因数中型低压感应电机定子一般采用半开口矩形槽此时定子采用分开的成型绕组中型高压感应电机一般采用成型绕组定子则采用开口矩形槽。槽开口增大除了引起气隙系数加大而使有效气隙增大以外将导致气隙磁场中的磁导谐波增加使空载附加损耗加大。矩形槽的槽壁是平行的因而称这种槽为平行槽。图感应电机定子常用槽形(二)槽尺寸的确定确定槽尺寸时主要根据以下基本要求予以确定:()槽满率(导线所占的面积与槽的有效面积之比)要合理在确定了每槽导体数及线规以后槽内导线及绝缘材料所占面积基本确定因此按一定槽满率要求便可以确定槽的面积对于圆形散嵌线绕组一般槽满率控制在~左右()齿部和轭部磁密要适当定子齿磁密一般取~T轭磁密一般取~T对于Y系列电机可参见表。对于并行齿定子齿宽为tB,b,tkBFetD,it,式中定子齿距tZk铁心叠压系数对于mm厚硅钢片一般取k=(不涂漆)(涂漆)FeFe定子铁心轭高为B,,i,h,jkBFej第七章感应电动机的电磁设计对于半闭口槽的槽口尺寸主要考虑电气性能、冲模制造、嵌线工艺等因数。一般取槽口宽b=~mm,槽口高度h=~mm,角取左右。由定子铁心内外径、槽数、极数以及上述齿宽和轭高等数据就可以初步确定槽的基本尺寸然后核算槽满率并进行必要的调整确定最后尺寸。二、转子槽形及槽尺寸(一)转子槽形感应电动机大多都为笼型转子笼型转子的槽形种类较多。其中铸铝转子的中小型电动机常用的槽形有图所示的种不同槽形在起动时的挤流效应是不相同的因此具体选用时主要应考虑起动性能要求。例如图d、e槽形的挤流效应较其它槽形明显即起动时受挤流效应的影响转子阻明显增大因此能降低起动电流而提高起动转矩。图铸铝转子常用槽形对于高速大中型感应电动机常采用插铜条的笼型转子其常用的槽形有半闭口梯形槽、圆形及双笼形等如图所示。图铜条转子常用槽形(二)转子槽尺寸的确定感应电动机转子电阻及漏抗大小对起动性能、最大转矩、转差率、转子铜耗、功率因数、温升等性能具有重要影响而转子参数直接取决于转子槽形尺寸。因此笼形转子确定槽形尺寸时除了与定子槽尺寸确定原则相似即应保证转子齿和轭部磁密在适当范围内以外还必须考虑起动性能的要求。具体方法如下:()转子槽面积的确定对于笼型转子槽面积和笼条截面积可以近似认为相等根据感应电动机定、转子磁势平衡关系当忽略励磁电流时第七章感应电动机的电磁设计mNkI,w,IZ笼条截面积为I,ABJB其中J笼条电流密度对于铸铝转子一般取J=~Amm。BB()转子齿、轭部尺寸确定转子齿宽tB,,btkBFet,D式中转子齿距,ttZ转子齿磁密一般为~T。Bt转子轭高B,,i,h,jkBFej式中转子轭磁密B一般为~T对于极数较多(P=、、等)且转子铁心直接套轴j时B一般较低可能小于T。j()槽口尺寸b,~mmh,~mm(三)端环的设计根据端环与导条电流之间的关系即IZII,,R,p,psinZ要求端环的截面积为IRA,RJR其中J端环电流密度。一般取J=(~)J。RRB第七章感应电动机的电磁设计感应电动机磁路计算磁路计算的目的是根据所需要的每极磁通量计算和效核磁路中各部分的磁密并求取满载励磁电流的大小。感应电机主磁场分布如图所示。显然每对极的磁场分布和磁路情况是相同的计算时只需要取其中任意一对极磁路进行计算。图感应电机主磁场分布示意图根据全电流定理沿任意闭合磁力线通常取一对极中通过磁极中心线的这Hdl,i,,根磁力线作为典型磁路进行计算如图所示。由这一磁路特点可以将其分为空气隙、定子齿、定子轭、转子齿、转子轭等段的串联磁路计算时一般认为在各段磁路内的磁密相同。如图所示闭合磁路为一对极磁路沿此闭合磁路各段的磁位降之和为一对极励磁磁势计算每极励磁磁势时只需取该对极磁回路的一般即可如图中的粗线所示。一、每极磁通根据电磁感应原理由感应电势与每极磁通(幅值)间的关系可得额定电压时每极磁通为()U,,E,L(Wb),,,fNkfNk,w,w开始时由于定转子绕组参数、定子电流图感应电机的典型计算磁路等尚未确定所以定子实际漏阻抗压降还不知第七章感应电动机的电磁设计道一般预选(极数少、功率较大时取较大值)待基本尺寸、绕组参(,,),~L后与该预选值比较若两者偏差大于时则需要重新调数、额定电流确定后求出实际的,L整预选值进行重复计算直到预选值和后面求出的实际值两者偏差不大于为止。二、磁通密度和磁位降计算气隙磁通密度和磁位降()气隙磁通密度B,,,BF(T),sl,ef式中波形系数FsB,,,Fs,Bi,av气隙轴向计算长度(也称铁心有效长度)由于主磁通除了在铁心总长度范围lef内穿过气隙以外还有小部分将从定转子铁心端面通过如图所示。因此在计算气隙截面积时轴向长度应多算一些。对于定转子无径向通风槽是一般取为l,l,eft图无径向通风道时气隙磁场轴向分布若定转子铁心中具有径向通风道时由于径向通风道处是空气隙磁通较小因此其轴向计算长度应扣除由此引起的损失。当只有转子铁心具有径向通风道时其气隙磁场轴向分布情况如图所示。第七章感应电动机的电磁设计图转子具有向通风道时气隙磁场轴向分布此时'l,l,nbeftvv式中径向通风道数nv'一个径向通风道所损失的长度bvb'vb,vb,v,气隙长度式中如果定转子铁心同时具有径向通风道则有效计算长度与两侧通风道相对位置有关当'两侧通风道相互对齐时上式中的为bvb'vb,vb,v当定转子径向通风道相互交错时则''l,l,(nbnb)eftvvvv式中、n分别为定、转子径向通风道数nvvbb''vvb,b,、分别为定转子一个径向通风道所损失的长度。vvb,b,vv第七章感应电动机的电磁设计()气隙系数当电机定转子槽开口时气隙磁通主要通过齿部铁心所以将造成齿顶处的气隙磁通密度比无槽开口时要大如图所示。图定转子槽开口时的气隙磁场分布定义气隙系数为k,'B,k,,B,气隙的大小与槽开口宽度和气隙长度有关对于半闭口和半开口槽,t(b)k,,t(,b),b对于开口槽,t(b)k,,t(,b),b式中t齿距b槽开口宽度。当定转子同时具有槽开口时则分别按上式计算出定、转子槽开口引起的气隙系数、k,k总的气隙系数为,k,kk,,,第七章感应电动机的电磁设计()气隙磁位降气隙最大的磁位降为'F,B,,kB,,B,,,,,,e式中称为有效气隙或计算气隙。由上关系式可见槽开口时气隙系数略大于,,k,e,即所以槽开口引起的气隙磁位降可以等效看成是气隙长度的增加。,,,e齿部磁通密度与磁位降()齿部磁通密度,BF,tsAt当为平行齿时每极下齿截面积为ZA,blttFep式中bt齿宽铁心净铁长(无径向通风道)或(有径向通风ll,k(l,nb)l,klFeFeFetFeFetvv道)为铁心叠压系数一般取(硅钢片不涂漆)(硅钢片涂漆)。kk,FeFeB当为非平行齿但齿截面变化不大时一般可采用离齿最窄部位齿高处的磁通密度t作为齿磁通密度。若分别用定、转子尺寸代入得齿截面积A、A则得到相应的定转子齿磁通密度B、tttB。t()齿部计算长度ht一般对于平底槽可以近似取槽高作为齿部计算长度但是对于圆底槽由于槽底处齿磁通密度逐渐降低一般此处的磁路长度只取圆底半径的。()齿部磁位降根据齿磁通密度由相应铁心材料的磁化曲线查出齿部磁场强度H便可得tF,Hhttt对于凸形槽、刀形槽等其齿部明显分为几段因而可以按相应平行齿或非平行齿计算出磁通密度和磁位降然后将各段磁位降相加就可得到总的齿磁位降。轭部磁通密度和磁位降()轭部磁通密度如图所示轭部不同截面处的磁通密度不同磁极中心处轭部磁通密度为极间中心线处为最大。每极磁通分两半分别通过相邻的轭部因此轭部总磁通为每极磁通的一半第七章感应电动机的电磁设计即,,,j轭部磁通密度为,,jBB,,,jjmaxAAjj式中A极间中心线处的轭部截面积。j'A,hljjFe'''为轭部计算高度根据定转子冲片尺寸可分别得到定转子轭部计算高度h,h和截面积hjjj。A,Ajj对于平底槽D,D'ih,,hjsD,D'ih,,hjR对于圆底槽D,D'ih,,hrjssD,D'ih,,hrjR式中分别为定、转子槽高分别为定、转子圆底槽半径。h,hr,rsRs对于极且转子铁心直接套轴的感应电动机转子轭部磁通将有部分经过转轴因此在'h计算转子轭部高度时一般计入轴直径的即在上面转子轭部高的算式中再加上。DjiBB由定转子轭部截面积分别得到定转子轭部磁通密度、根据铁心材料的磁化特jjHH性查得相应的定转子额部磁场强度、。jj()定转子轭部磁路计算长度计算每极磁位降时轭部磁路长取为两相邻磁极间轭部长的一般即为'(Dh),,jL,jp第七章感应电动机的电磁设计'(Dh),ijL,jp()轭部磁位降根据上面轭部磁通密度的计算式求得的仅是极间中心处最大值其它截面上值逐BBjj渐减小直到磁极中心处的轭部磁通密度为零。轭部磁路平均长度为其计算长度时将引起较大的误差。为此在计算轭部磁位降时引入修正系数c它的大小与轭部磁通密度、极Bjp数、有关如附图所示。h,j定子轭部磁位降F,cHLjjj转子轭部磁位降F,cHLjjj三、励磁电流计算根据磁路计算可得每极磁路的总磁位降为F,FFFFF,ttjj对于多相(m相)对称绕组则产生磁动势F所需要的交流励磁电流的有效值I为mpF,(A)I,mmNk,w参数计算感应电动机参数是指等效电路中的电阻和电抗有了这些参数便可以分析计算其稳态运行性能。一、电阻计算定子电阻一般直流电阻的计算式为l,,RAcl式中绕组导体长度(m)A导体截面积(mm)c,导体的电阻率(,,mmm)与温度有关一般计算电机绕组电阻时对A、E、第七章感应电动机的电磁设计B级绝缘取:C值对于F和H级绝缘取:C值。对于感应电动机考虑到定子每相绕组为条支路并联所以定子每相绕组的电阻为aLN,c,R,aANcc式中每根导线的截面积(mm)Ac导体并绕根数Nc定子绕组平均半匝长(m)Lc定子绕组常用导体材料的电阻率如表所示。表定子导体电阻率(,,mmm)绝缘等级标准温度铜铝A、E、B:CF、H:C转子电阻对于笼型转子感应电动机转子电阻由导条电阻和端环电阻组成。()转子导条电阻RB将转子每根导条视为一相则每相导条电阻的实际值为LBR,K,BBBAB式中转子导条长度LB转子导条截面积AB考虑转子铁心叠片参差不齐等造成截面的减小引起转子导条电阻增加。对于KB铸铝转子对于铜条转子K,K,BB转子导条电阻率转子常用导条材料电阻率如表所示。,B表转子常用导条材料电阻率(,,mmm)绝缘等级紫铜黄铜硬拉紫铜棒铸铝A、E、B(:C)F、H(:C)()转子端环电阻第七章感应电动机的电磁设计每相端环电阻的实际值为D,"R,R,RRZAR将其折算到转子导条时为,,IZ,,“”R,,R,R,R,,RRR,,,,Ip,,,,,()转子每相电阻折算值根据笼型电机转子参数折算到定子侧的折算系数m(Nk),w,,KKKiuZ可得转子折算到定子侧的每相电阻值为R,K(RR)BR二、电抗计算励磁电抗感应电动机由励磁电流I建立气隙磁通气隙磁通在定子绕组中感应反电势E根据m电路理论可以得励磁电流与感应电势之间的关系E,Ixmm式中称为励磁电抗或叫主电抗xmUEN,,()x,,mIImm其标么值为xxI*mmKWx,,,m*ZUI,NNm漏抗计算感应电动机运行时定转子电流除了建立基波气隙主磁场以外还将分别产生谐波磁场、以及只与各自绕组相交链的槽漏磁和端部漏磁这些磁场也将在各绕组中分别感应电势。同时对于中小型感应电动机普遍采用转子斜槽以削弱齿谐波磁场的方法由于转子斜槽后转子感应的电势将有所减小计算时通常把因斜槽而减小的电势视为斜槽漏抗压降。与上面励磁电抗相似可用相应的谐波漏电抗、槽漏抗、端部漏抗以及斜槽漏抗来表征这些磁场和斜槽的作用。根据电路理论感应电机每相绕组漏电抗可表示为第七章感应电动机的电磁设计mNmN,,x,,fL,,f,,,f,l,,ef,,,,ZZ式中每相绕组漏磁场对应的总漏磁导一般用单位长度上的总比漏磁导,表,,,,示为各种对应的比漏磁导之和即,,,,,,,,sedsk分别为槽比漏磁导、端部比漏磁导、谐波比漏磁导、斜槽比漏磁导,,,,,,,sedsk,真空磁导率。,,,Hm,如果用标么值表示漏电抗为xxIP,,*KWNx,,,x,,ZUmUNN,N,可见漏电抗的计算关键在于准确计算各种比漏磁导。()槽比漏磁导不同槽形或不同绕组形式槽漏抗计算式不相同但是计算原理是相同的。以图所示开口矩形单层绕组为例设槽内有N根串联导体槽导体流过电流的有效值为I那么槽漏s磁通可以看成两部分:通过导体上部(h)漏磁通和通过导体部分(h)的漏磁通。前者与槽内全部导体交链而后者只与部分导体交链。计算槽漏磁链时假设电流在导体截面上均匀分布不计铁心磁阻槽内漏磁力线与槽底平行。槽口高度h范围内漏磁通由槽内全部导体电流产bs生并交链槽内所有导体即这个范围内漏磁链(幅值)为hhlhl,,efefNNIIN,(),,ssssbbssdxh槽内有导体的范围由于不同高度处的漏磁通是不同匝数导体电流产生且交链的匝数也不同。设离线圈x底部x处的一根高度为dx的磁力管它包围的导体匝数x图开口矩形槽为N所以其磁通为shldx,,,xef,,dNI,,xs,,hbs,,相应的磁链第七章感应电动机的电磁设计ldx,,,,xxef,,,,,d,Nd,,NI,xsxs,,,,hhbs,,,,高度h范围内的漏磁链,hhNlhlsefefdIxdxNI,,,,,,sxs,,bhbss那么一个槽的总漏磁链,,hh,,NIl,,,,,,ssssef,,bbss,,可得每槽漏感为,,h,h's,,LNl,,,ssef,,bbIss,,即得矩形开口槽的比漏磁导,,hh,,,,s,,bbss,,采用同样的方法可以得到其它不同槽形的比漏磁导。对于双层绕组由于短距引起槽中上下层导体中的电流可能相位不同因此应考虑绕组节距的影响常用节距漏抗系数计及。此时槽比漏磁导表示为K,KuL,,K,K,suuLLh,,式中槽上部没有导体范围的比漏磁导例如上面矩形开口槽:,uubsh,,槽内嵌有导体范围的比漏磁导例如上面矩形开口槽:,uLbsy,与绕组相带宽度及节距系数,有关可按以下公式计算。K,KuL,相带绕组的K,KuL,,,,K,K,(,)uL,,,K,(,,)K,(,)uL第七章感应电动机的电磁设计,,,K,(,)K,(,)uL相带绕组的K,KuL,,,,KK,,,uL,,KK,,,uL()谐波比漏磁导感应电机定子或转子多相对称绕组电流除了产生基波旋转磁场以外还将产生一些不同次数谐波磁场。对于任意,次谐波其极对数p,,p,其相对于定子的转速nn,,,则该谐波磁场在定子绕组中感应电势的频率为f,pn,pn,f,,,即等于基波磁场感应电势的频率。这些谐波磁场大部分与定子绕组或转子绕组交链但它们不产生有用的转矩。因此通常将各次谐波磁场所感应的基频电势看作一谐波漏抗压降相应的漏抗称为谐波漏抗。a)定子谐波比漏磁导根据交流电机绕组理论感应电机定子电流产生的,次谐波磁势的幅值mNkI,w,F,,,p,相应谐波磁通密度,B,F,,,e每极,次谐波磁通,,lB,,ef,,,由此可得该谐波与定子一相绕组交链的磁链幅值为,NklN,mk,,,,,wefw,,,,,I,,m,,,,,p,,e第七章感应电动机的电磁设计所以得定子谐波漏抗,,lN,,fmk,,,,m,efw,,,,xf,,,d,,,pI,,e根据上面定子漏抗的一般表达式可得定子谐波比漏磁导为,mq,,S,d,,ek,,w,其中称为定子比漏磁导系数与定子绕组节距、每极每相槽数及相带,Sq,,,,,,,大小有关可根据具体情况由附图查得。b)转子谐波比漏磁导对于鼠笼转子感应电机其相数m等于转子槽数Z每相串联导体数绕组系N,,数与定子相似可得转子谐波漏抗为k,w,x,,f,l,defd再乘以参数折算系数便得到其折算值。其中转子谐波比漏磁导,Z,,R,d,,peR式中转子比漏磁导系数可由附图查得。,)端部比漏磁导(电机端部漏电抗是由与其绕组端部相交链的漏磁场相对应的电抗由于电机绕组端部结构形状一般是很复杂的而且随着绕组型式不同而差异较大。因此要准确计算其端部漏抗是很困难的目前电机设计中主要是根据不同绕组端部形式采用一些经过理论分析与实验验证的经验公式进行计算。不分组的单层同心式绕组端部比漏磁导q,,(l,,)eelef式中l半匝线圈的端部长度。e分组的单层同心式绕组端部比漏磁导q,,(l,,)eelef第七章感应电动机的电磁设计对于单层链形绕组q,,leelef对于双层叠绕组,,,,,q,,,,el,,ef对于中小型鼠笼转子绕组如果其端环紧贴在转子铁心端部时DqR,,elpeft式中D端环的平均直径。R若端环不紧贴铁心时',,DqlR,,,,e,,lp,,ef'l其中导条伸出铁心两端的总长度。bsk()斜槽漏抗图转子斜槽一般中小型铸铝转子感应电机通常采用转子斜槽以削弱齿谐波磁场如图所示。转子斜槽后转子感应电势将减小其中为斜槽分布系数(,K)EKsksk,sin()skK,sk,skbsk,,式中为转子斜槽电角度为沿转子表面圆周方向斜槽宽度为转子表面,b,sksk,极距。通常把因斜槽减小的电势视为斜槽漏抗上的压降即(,K)E,(,K)Ix,xIskskmmskm其中斜槽漏抗x,(,K)xskskm一般斜槽宽度约为一个齿距即,较小于是sk第七章感应电动机的电磁设计,,,sk,,,,,,sksksin,,所以得,skK,,sk,skx,xskm用标么值表示时,**skx,xskm根据以上分析计算感应电动机定转子漏抗分别为x,xxxsdex,xxxxsdesk运行性能计算根据感应电动机等效电路并由上一节求得的基本参数便可以计算出其各种运行特性。感应电动机的运行特性主要包括额定运行情况下的定转子电流、功率因数、转差率、效率以及最大转矩等。为了简便一般采用较准确的,形等效电路并忽略励磁支路中的励磁电阻和*xI,I定子漏阻抗且近似认为其中如图所示。,,*,xm****,R,R,x,x,,**I,I,,s*,*R,*ImUsN,图感应电动机简化等效电路一、定转子额定电流第七章感应电动机的电磁设计定子有功电流分量根据上面简化的等效电路定转子的有功电流分量相等额定运行时定子有功电流分量的标么值,ImUIcos,IPcos,pN*I,,,,,pIImUIP,KWKWN,KWNP,mUIcos,式中为额定输入功率。由于此时定转子额定电流尚未算出电机N,效率还不能确定因此先只能预取一个假设值按该假设值计算额定电流及其它运行特性待算出相应的损耗和效率后与此假设值比较若两者相差大于精度要求就需要重新假定,然后重复计算直到满足一定的精度要求。转子电流无功分量转子电流无功分量又称为电抗电流分量额定负载时转子电流分量的标么值'*X****'*I,Isin,,I,IXx'*Z'*X式中图示等效电路中负载支路的总电抗标么值'****X,,(xx),,X'*Z负载支路的总阻抗标么值根据图示等效电路可得'*Z,*I****X定转子总漏抗的标么值X,xx而转子电流又可表示为***I,IIpx将这些关系代入上式可得*,,I***x,,,,,I,XIxp*,,I,,p,,若采用迭代法可以表示为第七章感应电动机的电磁设计,,*,,I,,*****x,,,IXIXI,,,,,,xpp**,,IIpp,,,,,,,,当忽略高次项时可得到近似表达式*****,,I,,XI(,XI)xpp定子无功电流分量定子无功电流由励磁电流和转子无功电流两部分组成即***I,IIRmx额定运行时定转子电流额定运行时定子总电流的标么值***I,IIpR定子实际电流*I,II(A)KW额定运行时根据定转子折算关系可得转子导条电流的实际值m(Nk),w*(A),IIIKWZ端环实际电流ZI,I(A)R,p二、额定功率因数额定运行时功率因数**IIPpp,,,cos,***mUIIIIN,pR由此可见电机的功率因数主要取决于定子无功电流分量的大小其中主要是励磁电流。要提高功率因数则应降低励磁电流或减小电抗电流分量。降低励磁电流的具体方法主要有:减小气隙长度增加定子每槽导体数或增大D或增加铁心长度以降低磁路各部分磁密。减i小电抗电流分量的主要方法就是减小漏抗例如适当增大槽宽、减小槽高以降低槽漏抗。三、额定效率第七章感应电动机的电磁设计额定运行时感应电动机的效率,,p,,,,,,,,Pp,N,,式中感应电动机所有的损耗之和即p,p,ppppp,cucuFefws其中、分别为额定运行时定子绕组和转子绕组的电阻损耗(即铜耗)ppcucu定子铁心损耗(即铁耗)正常运行时转差率都很小即转子铁心磁场交变pFe频率很低因此其转子铁耗可以不计只需计算定子铁耗。考虑到实测铁耗时是通过空载试验分析计算得到的所以计算铁耗时一般采用空载时定子齿和轭部的磁密来计算通风与摩擦损耗(机械损耗)它与电机的结构型式、转速及体积有关受诸多pfw因数的影响很难准确计算。目前在设计中普遍采用试验数据来类比进行近似的估算附加损耗(杂散损耗)笼型转子感应电动机负载时的附加损耗主要如下:ps()定子绕组的漏磁场在绕组里及绕组端部附近金属部件中产生的附加损耗()定子磁势谐波产生的磁场在转子笼条中感应电流引起的附加损耗()定子磁势谐波产生的磁场在转子铁心表面引起的表面损耗()转子笼条与铁心之间的泄漏电流产生的损耗。附加损耗具体计算比较困难目前感应电动机设计时附加损耗通常不详细计算一般*额定运行时的附加损耗的标么值近似取为:对于铜条转子对于铸铝转子p,s*(极数少者取较大值)。p,~s四、额定转差率根据感应电动机运行理论其转差率是转子铜耗与电磁功率之比即ppcucus,,NpPppppemNcufwsFes式中p旋转铁耗它是由于定转子槽开口使气隙磁场存在齿谐波当转子旋转时Fes在定转子表面便产生脉动损耗和表面损耗称为旋转铁耗。其大小等于全部铁耗减去定子齿部和轭部的基本损耗即p,p,(pp)FesFeFetFej第七章感应电动机的电磁设计其中、定子齿部和轭部的基本损耗。ppFejFet五、最大转矩根据感应电动机电磁转矩表达式其最大电磁转矩为mpUN,,Tmax',fRRxx,,感应电动机最大转矩表征了其过载能力的大小通常采用最大转矩倍数T来表示称为过载M能力。最大转矩倍数T为MTmax,TMTN其中T额定转矩NPpPNNT,,N,,f,sNN代入上述关系式可得,sNT,M***RRX起动性能计算感应电动机的起动性能主要是指起动转矩和起动电流相对其额定值的倍数。与正常运行相比笼型感应电动机起动时具有如下两个明显的特点:()起动电流很大一般为额定电流的倍从而使定转子的漏磁路高度饱和()起动瞬间转子电流频率与定子电源频率相同运大于正常运行时的转差频率这将导致转子导条的电流发生挤流现象使转子导条中的电流分布不均匀。上述特点将对起动时电机定转子漏抗和转子电阻产生较大影响因此起动特性计算时必须予以考虑。一、漏磁路饱和效应对漏抗的影响起动时转子转速n=即转差率s=。由感应电机等效电路可见此时转子相当于短路定转子电流很大。定转子绕组电流大虽然主磁通并不大但漏磁通大大增加使漏磁路的铁心部分出现高饱和从而引起漏抗减小。考虑到绕组端部漏磁通主要通过端部周围的空气不存在饱和的影响漏磁路饱和主要出现在定转子的齿顶和槽口齿尖处因此起动计算时只需要考虑饱和对定转子槽漏抗、谐波漏抗和斜槽漏抗的影响。第七章感应电动机的电磁设计漏磁路饱和程度与起动电流的大小有关而起动电流又取决于相应的漏抗。所以在计'算起动参数的饱和效应时首先假设起动电流计算相应参数由此计算得出起动电流IIstst然后对起动电流进行迭代得到最后结果。具体计算方法和过程如下感应电动机的最大转矩近似与漏抗成反比而起动电流也近似与漏抗成反比。在上面已求得最大转矩倍数T因此T来估算起动电流对功电流的倍数。一般预取起动电流为MM'I,(~)TIstMKW式中系数(~)与槽开口有关槽开口大时其饱和影响较小可取较小值。'当起动电流为时定子每槽磁势的幅值为Ist'Ist(A)F,NKssua式中定子绕组槽口部分节距漏抗系数。Ku笼型转子(每槽导体数N=)每槽磁势幅值为sF,I(A)sst式中I为起动时转子导条电流根据笼型感应电机定转子折算关系有stmNk,W'(A)I,IststZ''而忽略励磁电流时代入上式得I,IststmNk,W'(A)F,IsstZ在定子一个相带范围内转子各导条感应电流的相位不相同因此在计算转子槽磁势幅值时取平均值即乘以定子绕组的分布系数kdmNkk,Wd'(A)F,IsstZ所以起动时产生漏磁的定转子槽磁势平均值为,F,(FF),stssNZ's,IKkk,,studp,,aZ第七章感应电动机的电磁设计,,式中修正系数用来修正上面假定转子起动电流的折算值与定子起动电流相等(即忽略励磁电流)所带来的误差**空载时定子阻抗压降的标么值。,,Ix,m若设想由定转子槽磁势平均值所建立的漏磁通经过定转子齿顶铁心和两个气隙。如果Fst忽略漏磁路铁心部分的磁阻假设F全部降落在漏磁路的气隙部分则有虚拟磁密stF,st,(T)BL,,c式中气隙长度(m),,修正系数当气隙长度与定转子齿距和之比,时,,,cctt,其它情况则由经验公式计算。,,ctt起动时漏磁路铁心实际上由于饱和的影响使磁阻大大增加因此漏磁路铁心部分的磁阻不能忽略所以实际磁密比虚拟磁密要小。若用K表示实际磁密与虚拟磁密的比值称为z起动时漏磁饱和系数。显然K与B有关B越大漏磁路将越饱和K就越小K=f(B)zLLzzL的关系如附图所示。考虑漏磁路饱和影响后起动时定转子谐波漏抗的标么值分别为**x,Kxd(st)zd**x,Kxd(st)zd**式中、分别为正常运行时定转子谐波漏抗的标么值。xxdd起动时斜槽漏抗与正常运行时的标么值关系为**x,Kxsk(st)zsk起动时定转子仅有齿顶及槽口部位铁心出现饱和如图所示。因此饱和引起槽漏抗的减小可以等效地看作槽口加宽使槽比漏磁导减小从而使槽漏抗减小。考虑饱和时设槽口宽度由b增大到bc齿顶宽则由tb减s为t(bc)此时K可以表示为sz,t(bc)cssK,,,z,,tbtb图漏磁通回路第七章感应电动机的电磁设计所以得槽口的增加为c,(t,b)(,K)sz相应的槽口部分比漏磁导减小:,,u对于开口槽,,hhhcs,,,,,,,u,,bbcbbcss,,对于半闭口槽,,hhcs,,,,,u,,bbcs,,分别用定转子齿距和槽口尺寸代入便可得定转子槽口部分比漏磁导的减小值、。于,,,,uu是起动时定子槽比漏磁导,,K(,,,,)K,s(st)uuuLL起动时定子槽漏抗标么值,s(st)**x,xs(st)s,s起动时转子槽比漏磁导,,(,,,,)K,s(st)uuxL式中考虑挤流效应时转子导条部分槽比漏磁导的减小系数(见下节)。Kx起动时定子槽漏抗标么值,s(st)**x,xs(st)s,s二、挤流效应及其对转子参数的影响笼型转子感应电动机转子导条为单根导体在起动时气隙磁场相对转子速度为同步速转子频率与定子电源频率相同此时由于挤流效应使转子导条中的电流分布不均匀。靠近转子槽口电流密度大而槽底处电流密度小如图所示。起动时挤流效应导致转子导条电第七章感应电动机的电磁设计流分布不均匀将对转子参数带来如下影响:()改变转子槽漏磁的分布影响其槽漏抗的大小()转子导条通过电流的有效面积减小使转子电阻增加。图转子导条挤流效应挤流效应引起的转子槽漏抗和电阻的变化系数(又称挤流效应系数)分别用K、K表示xrxR~~,K,KxrxR式中正常运行时不计挤流效应的转子槽漏抗和电阻x,R起动时考虑挤流效应的转子槽漏抗和电阻。x,R~~K、K与转子槽形尺寸、转子电流频率及导条材料的电阻率有关。通常将挤流效应引起xr槽漏抗和电阻的变化等效认为导条高度的减小。根据电磁波透入深度的理论起动时考虑挤流效应的转子导条相对高度为bfB,,hB,bRB式中转子导条高度hB转子导条宽度与槽宽之比对于铸铝转子bbbb,BRBR导条电阻率,Bf转子电流频率起动时即为定子频率。,,根据并考虑不同槽形由附图所示挤流效应系数K、K与的关系曲线查得相应xr的K、K。再由不考虑挤流效应的正常运行时导条电阻和槽漏抗可直接得到起动时的转子电xr阻和槽抗。,,ll,l***B,,R,KRR,,(st)rBR,,ll,B,B所以起动时定转子总电阻***R,RRst(st)定转子总漏抗***X,xxst(st)(st)起动时总的漏阻抗***Z,RXststst第七章感应电动机的电磁设计额定电压下的起动电流IKWI,st*Zst'由此算出的起动电流与前面预选值的误差应满足一定的精度要求即IIstst'I,Istst,,Ist'否则应重新选取再重复上述计算直至满足要求为止。Ist起动转矩为mpURNst(),(Nm)T,st,fZst因此起动转矩倍数mpURTf(,s),,N(st)*stNT,,stTmpUIfZ,NNKWst,*R(st),(,s)N*Zst中小型三相感应电动机电磁设计程序及算例序号名称公式单位算例一额定数据及主要尺寸(型号YM(输出功率PkWN相数m接法,连接(相电压V,Y联结U=线电压联结U=线电压,,(功电流A(I,PmUKWN,(极对数p(定子槽数Z(转子槽数Z(定子每极q=Zpm第七章感应电动机的电磁设计每相槽数(定转字冲见下图片尺寸定转子冲片尺寸定子外径Dcm定子内径Dcmi转子外径Dcm转子内径Dcm(i定子槽形半闭口圆底槽定子槽尺寸bcmbcmsbcmsrcmshcmshcmshcms转子槽形梯形槽转子槽尺寸bcmbcmRbcmRbcmRbcmRhcmRhcmRhcmRhcmR第七章感应电动机的电磁设计极距cm,Di,,p定子齿距cm,Dit,Z转子齿距cm,D,tZ(气隙长度cm,转子斜槽距bcmsk铁心长度lcmt铁心有效长cm无径向通风道l=l,tef度定转子有径向通风道两者不交错'l,l,Nbeftvv,b'vbb,式中,vvb,v或见附图通风道宽度bvN通风道数v定转子有径向通风道两者交错''l,l,(NbNb)式中eftvvvv,b'vbb,vvb,v或见附图下角为定子下角为转子净铁心长cm无径向通风道l,KlFeFet(有径向通道l,K(l,Nb)FeFetvv式中铁心叠压系数一般为KFe,第七章感应电动机的电磁设计(绕组型式单层交叉式(并联路数,节距y(以槽数计),,,(每槽导线数Ns导线并绕根Ndmmcc,数、线径每根导线截CmAc面积槽有效面积CmA=AAsefsibb,rsss式中A=,sbhsA,C(hbb,r)iissss(对于双层绕组)(对单层绕组)A,C(h,r)iissH槽楔厚度C槽绝缘厚度ih=hhsiss槽满率NNdsck,sAsef式中d绝缘外径(cm)每相串联导ZNsN,线数,ma绕组分布系a,,sinq,,数,,K=da,,sinq,,,,式中q=Z(pm),(对相带)q=Z(pm)(对相带)槽电角=pZ,,,第七章感应电动机的电磁设计绕组短距系K=sin,,,p数式中双层绕组短距比,,,y(mq)绕组系数K=KKdppd二(磁路计算每极主磁通WbKU,E=,fNK,dp式中K可先假定为,功率大者极E数少者用较大值每极下定子cmA=blZpttFe齿面积每极下转子cmA=blZpttFe齿面积式中b、b定、转子齿宽对非平行tt齿取靠近最窄的处定子轭截面cm,A=hljjFe积D,D'i式中h,,hrjss(园底槽轭的计算高度)D,D'i(平底槽轭的计算高度)h,,hjs转子轭截面cm,A=hljJFeD,D'i式中h,,hr,djRRK(圆底槽轭的计算高度)D,D'ih,,h,djRK(平底槽轭的计算高度)转子轴向通风孔直径dK转子直径套在轴上的极电机应以D代i第七章感应电动机的电磁设计替Di空气隙面积cmA=,lef,波幅系数F由饱和系数F查附图开始计算时先sT假定FT定子齿磁密T,B,FtsAt转子齿磁密T,B,FtsAt(定子轭磁密T,B,jAj(转子轭磁密T,B,jAj(气隙磁密T,B,F,sA,定子齿磁场AcmH由B查硅钢片磁化曲线tt强度转子齿磁场AcmH由B查硅钢片磁化曲线tt强度定子轭磁场AcmH由B查附硅钢片磁化曲线jj强度转子轭磁场AcmH由B查附硅钢化磁化曲线jj强度定子齿磁路cm,h=hhr(对圆底槽)tsss计算长度,h=hh(对平底槽)tss,h=h(对开口平底槽)st转子齿磁路cm,h=hhr(对圆底槽)tRRR计算长度,h=hh(对平底槽)tRR第七章感应电动机的电磁设计'定子轭磁路cmDh,,j'l,j计算长度p'转子轭磁路cmDh,j'il,j计算长度p气隙磁路计cm=KK,,ef,,算长度其中K定子气隙系数,,bK=t(t)=(对开口槽),,b,,(b)(对半闭口及半开,,b,口槽)定子齿磁位A,F=Hhttt降转子齿磁位A,F=Hhttt降定子轭磁位A,F=CHljjj降式中C定子轭磁路校正系数查附图转子轭磁位A,F=CHljjj降式中C转子轭磁路校正系数查附图气隙轭磁位AF=B,ef,,降饱和系数FFF,ttFT=F,此值应与项假定植相差小于一定精度要求否则需重新假定F值重算,中s有关项总磁位降AF=FFFFFtJJt,第七章感应电动机的电磁设计励磁电流ApF,ImmNK,dp励磁电流标I*mI,mIKW励磁电抗标*X,么值m*Im三(参数计算线圈平均半cm,l=l(dl),见图etE匝长度cm式中d直线部分伸出长d=,cm'I=K(单层线圈端部斜边长),cEK对、极取极取极取con,,,sin,brsssina,brbsst平均节距,c,,,Dhhhrisosss,,,cpcm'lEdfd,ctlddf线圈尺寸示意图线圈端部平cm'l,(ld)EE均长度线圈端部轴cm'f,lsin,dE向投影长度第七章感应电动机的电磁设计阻抗折算系mNK,dpK=数ZmNK,dp式中对笼型转子m=Z,N=,K=,dp定子相电阻,Nl,c,R=aNAcc式中导线电阻率标么值,*R,RIUKW,Kl,转子导条电,BBBR=KBZA阻B式中K=(对铸铝转子)BK=(对铜条转子)B导条电阻率,Bl转子导条长度cmBA每根导线截面积cmB标么值I*KWR=RBBU,,ZD转子端坏电,RRR=KRZ,pA阻R式中端坏电阻系数,RD端环平均直径RcmcmA端环截面积R*标么值IR=RKWRRU,转子电阻标***R=RRBR么值漏抗系数,,,N,,I,KWC=,fl,,,,efX,,,,pqU,,,,,定子槽漏磁=KK,,,sUULL导第七章感应电动机的电磁设计式中K槽上部节距漏抗系数见下表UK槽下部节距漏抗系数见下表,uL槽上部漏磁导槽上部漏磁导,L表三相相带绕组节距漏抗系数,,,,短距比KU,,,,K,,L,定子槽漏抗,,*l,,,X=,cSsx,,lef,,式中l=l(对无径向通风道)t,bb"vsb,b或见附图vvbbvs定子谐波漏(见附图,d磁导,对槽绕组且,=,d,,cc,,,,qc,,K,,dpqq,,,,,,q,,,,,式中c短距槽数c=q()定子谐波漏,mq*X=,dc抗xdk,,efs第七章感应电动机的电磁设计定子端部漏(对双层叠线,,K(df)Edpd磁导组)(对单层交叉式,,(l,,)EEc绕组)(对单层同心式,,(l,,)EEc绕组)(对单层链式绕组),,lEE,,定子端部漏q*,,X,C,EEx,,l抗ef,,****X,XXX定子漏抗标SdE么值(对笼型转子),,,,转子槽漏磁sUL导式中槽上部漏磁导,,,hbUUROo槽下部漏磁导,L转子槽漏抗,,,,lZ,*X,,,,,K,CSdpSX,,,,lZef,,,,式中(对路径向通风道)l,l,t"l,l,Nb(对有径向通风道),tvvbbvR"或见附图b,bvvbbvR转子谐波漏对笼型转子见附图,d磁导,,,k,,,,?dZ,,k,,,P,,转子谐波漏,mqKdp*X,,C抗ddXK,,efs(转子端部漏l,lD,,BtR(对笼子型转,,,,磁导EP,,第七章感应电动机的电磁设计子)q转子端部漏*X,K,CEdpExl磁导ef转子斜槽漏bsk,,**X,X,,SKd抗t,,式中bsk斜槽距转子漏抗标*****X=XXXXSdEsk么值运行总漏抗**X*=XX四运行性能计算满载电流有*I,P,功分量式中效率可先按设计要求假定,满载电抗电*****,,I,,XI,XIXPP流**XXm**式中,,,IXm*Xm满载电流无***I,IIQmx功分量满载电动势****K,,IRIXEPQ比值此值应与项假定值相差小于一定精度要求否则需重新假定K值重算,中E有关项定子电流**I,IIpQA*I,IIW转子导条电***I,IIPQ流A*I,IIKW式中K电流折算系数第七章感应电动机的电磁设计mNK,dpK,Z转子端环电AZ流II,R,P定子电密AmmI,JaNACC线负荷AcmmZI,A,,Di热负荷AcmAJ,AJAmm转子导条电AmmIRJ,密BAR转子端环电AmmIRJ,密RAR空载电动势**K,,IXEOm比值空载定子齿TKEOB,B磁密ttKE空载定子轭TKEOB,B磁密jjKE定子齿单位Wcmp由B查硅钢片损耗曲线tt铁损耗,定子轭单位Wcm,p由B查硅钢片损耗曲线jj铁损耗定子齿体积cm'V=pAhttt定子轭体积'cmV,pAljjj铁损耗Wp,kpVkpVFttjj第七章感应电动机的电磁设计式中k,k铁损耗校正系数按经验选定一般对半闭口槽取k=,k=对开口槽取k=,k=标么值p*FEp,jvPN基本铁损耗pVpVttjj*p,FepN定子电阻损***p,IRCu耗=pPPNCuW转子电阻损**p,IRCu耗*P,ppCuCuNW风摩损耗*p参考实验值确定jv*p,ppfvjvNW杂散损耗*按标准确定或参考实验值确定ps*=pppsNsW总损耗******,p,pppppCuCuFejvs输入功率**p,,p满载效率*,p,,,*p此值应与项假定值相差小于一定精度要求否则需重新假定,值重算,中有关项功率因数cos,,*I,第七章感应电动机的电磁设计满载转差率*PCus,N*pem*式中气隙电磁功率pem***p,p,p,p*emCuFe额定转速rminfs(,)Nn,NP最大转矩倍,s*NT,数max***RRX起动时槽磁A,,ZNs,,F,IKKK动势ststVdEO,,aZ,,式中I起动电流(A)可按设计要求假st定,虚拟磁密TFstB,L,,c,式中c,,tt起动漏磁饱K见附图z和系数定子槽口宽,b,(t,b)(,K)z增大转子槽口宽,b,(t,b)(,K)z增大定子槽上部hh,bsos,u,,()漏磁导减少b,bb(对半闭口槽)h,bso(对开口槽),u,(),b,bb转子槽上不h,bRO,,,(漏磁导减少ub,bb)第七章感应电动机的电磁设计起动定子槽,,K(,,,,)K,sstUUuLL漏磁导起动定子槽,**sstX,X漏抗标么值ssts,s起动定子谐**X,KXdstzd波漏抗标么值定子起动漏****X,XXXstsstdstE抗标么值挤流转子导bfB,,,h条相对高度B,bsB式中转子导条高度(cm)hB转子导条宽与槽宽之比bbBs对铸铝转子为转子导条电阻率,B导条电阻等hBh,KpRa,,效高度,,,shsin,式中或见附图,,,,,,,,ch,cos,,,,K中曲线bb,RK截面宽度突变修正系数见附图a槽漏抗等效h,h,,KpxBa高度,,,shsin,,式中或见附图,,,,,,,,ch,cos,,,,K中b曲线b,X挤流电阻增,,a或见附图K,大系数R,,a,,,式中a,bb第七章感应电动机的电磁设计挤流漏抗减',,baK,r,,K,少系数X,,'Kbpxar,,或见附图b',a式中bpxbpx,bb,b,,'、见附图。KKrr起动转子槽对半闭口梯形及圆底、梨形槽形(,,K,下不漏磁导LstXL对刀形槽形且>hhhpxb,bb,bh,hpxBpxh以b代替b,以代替h,hhhpxpx按相应槽形式计算即得,,LstL且,h,hhpx代替h,按,,,bbbbhhpxpxh半闭口梯形槽式计算即得,,LstL起动转子槽,,,,,,,sstUULst陋磁导,起动转子槽**sstX,Xssts,漏抗标么值s起动转子谐**X,KXdstzd波漏抗标么值起动转子斜**X,KXskstzSK槽漏抗标么值转子起动漏*****X,XXXXstsstdstEskst抗标么值起动总漏抗***X,XXststst标么值第七章感应电动机的电磁设计*起动转子导RBst,,条电阻标么l,Nbl,l,Nb*tvvBtvv,,,K,R,,RB,,ll,B,B值对刀形槽形且h,hhprAs,KRAAbbhssprr式中b,bb,bh,hprBprhh,h,hhrpr对刀形槽形且h,hhprAsK,RAbbhsprr式中,,,bbbbhhprprhh,h,hrpr转子起动电***R,RRstBstR阻标么值起动总电阻***R,RRstst标么值起动总阻抗***Z,RXststst起动电流AIKWI,st*Zst此值应与项假定值相差小于一定精度要求否则需重新假定值重算,Ist中有关项起动电流倍I*st,I数stI起动转矩倍*R*stT,,s数stN*Zst第七章感应电动机的电磁设计附图铁心长通风道损失宽度附图波幅系数第七章感应电动机的电磁设计附图轭部磁路校正系数a)极轭部磁路校正系数b)极轭部磁路校正系数第七章感应电动机的电磁设计附图轭部磁路校正系数(续)c)极及以上轭部磁路校正系数附图平底槽下部比漏磁导,L第七章感应电动机的电磁设计圆底槽下部比漏磁导附图,L附图梨形槽下部比漏磁导,L第七章感应电动机的电磁设计附图槽下部漏磁导率附图槽漏抗计算中通风道损失宽度第七章感应电动机的电磁设计,b)附图三相绕组谐波漏磁导a)相带b)相带c)相带第七章感应电动机的电磁设计附图笼型转子谐波漏磁导附图起动漏抗饱和系数第七章感应电动机的电磁设计附图转子挤流效应系数第七章感应电动机的电磁设计转子挤流效应系数(续)附图附图截面宽度突变修正系数第七章感应电动机的电磁设
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