电磁计算程序

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变压器电磁计算程序

一般电磁计算程序

第一部分铁心计算

1．确定铁心形式：芯式

2．选取铁心直径：查表确定铁心柱和铁轭截面积（cm2）

3．硅钢片的牌号：

4．接缝形式

5．磁密的选取（材质，空载，噪声，温升）

B大，空载大，噪声大

第二部分绕组计算

1．绕组形式

2．绝缘结构（主，纵绝缘）

3．匝绝缘的选取

4．电密的选取(材质，负载，温升)

电密大，负载大，温升高

第三部分性能参数计算

阻抗计算

损耗计算

温升计算

机械力计算

重量计算

1.根据现有硅钢片牌号确定选用范围30Q140,30Q130,3409,3408

2.根据经验确定铁心直径．

3.查表确定铁心柱截面积，铁轭截面积和角重．

4.初选磁密．

5.估算每匝电势．

6.计算低压线圈匝数，重新计算磁密和每匝电势．

7.计算高压线圈匝数．电压比校核

8.确定高压线圈的形式，段数，每段匝数，主纵绝缘结构．计算高压线圈的轴向及辅向尺寸．

9.确定低压线圈的形式，段数，每段匝数，主纵绝缘结构．计算低压线圈的轴向及辅向尺寸．

10.阻抗电压的计算．( 调整)

11.负载损耗的计算，计算导线的长度，电阻，铜损（调整）

12.空载损耗及空载电流计算，（调整）

13.温升计算

14.机械力计算

15.重量计算

硅钢片较高时，K值取小值。

取整查表，确定铁心柱截面积，铁轭截面积和角重．

2.每匝电势估算．

E1=4.44fW1BA t

et=E1/W1=4.44f BA t B( 高斯)，A t (Cm2)

3.低压匝数

W2=U2/ et 保留小数点后三位

重新确定et，B, 磁密计算B=450*et/ At

4.高压匝数

W1=U1/ et 各分接匝数

电磁计算方法

电磁计算方法是用于解决电磁场问题的数值计算方法。在电磁学中，常见的电磁计算方法包括有限差分法（Finite Difference Method, FDM）、有限元法（Finite Element Method, FEM）、边界元法（Boundary Element Method, BEM）、时域积分法（Time Domain Integral Method, TDIM）和频域积分法（Frequency Domain Integral Method, FDIM）等。

这些方法的基本思想是将连续的电磁场分割成离散的小单元，然后通过数值近似方法求解每个小单元内的电磁场分布，最终得到整个电磁场的近似解。下面对每种方法进行简要介绍：

1.有限差分法：将空间区域划分为网格，通过有限差分近似来逼近偏微分方程，从而得到

电场和磁场的数值解。

2.有限元法：将物体或区域划分为有限数量的几何元素，通过建立节点和元素之间的关系，

利用一组适当的形状函数来近似解析解，从而求解电磁场分布。

3.边界元法：将问题转化为求解边界上的积分方程，将边界上的电磁场表示为边界积分的

形式，通过求解边界上的积分方程获得电磁场分布。

4.时域积分法：将时域Maxwell方程组转化为积分形式，在时间上进行离散，通过时间步

进方法求解电磁场的时变行为。

5.频域积分法：将频域Maxwell方程组转化为积分形式，在频域上进行离散，通过迭代方

法求解电磁场的稳态或周期性行为。

每种计算方法都有其适用范围和特点，选择合适的方法取决于具体的问题和计算需求。此外，还需要考虑边界条件、材料特性以及计算资源等因素。

永磁同步电动机电磁计算程序

序号名称公式单位一额定数据

1额定功率P N

2相数

3额定线电压

U N1

V 额定相电压

U N

4额定频率ƒ

5极对数

6额定效率η1

7额定功率因数

cosφ1N

8额定相电流I N

9额定转速n N

r/min

10额定转矩T N

N.m

11绝缘等级

B级12绕组形式

双层

二主要尺寸

13铁芯材料

50W470硅钢片14转子磁路结构形式

15气隙长度δ

16定子外径D1

17定子内径

D i1

永磁同步电动机电磁计算程序

以下公式中π取值为3.14

18转子外径D2

19转子内径D i2

20定、转子铁心长度l1=l2

21铁心计算长度la=l1cm

铁心有效长度l eff

铁心叠压系数

K fe

净铁心长l Fe

22定子槽数

Q1 23定子每级槽数

Q p1 24极距

τp 25定子槽形

梨形槽b s0

h s0

b s1

h s1

h s2

26每槽导体数

N s1 27并联支路数

a1 28每相绕组串联导体数

NΦ1

29绕组线规N11S11

mm2

30槽满率

根据N11S11=1.54mm2,线径取d1/d1i=1.4mm/1.46mm,并绕根数N1

（1）槽面积s s

cm2

槽楔厚度h

(2)槽绝缘占面积s i

cm2

h1s

绝缘厚度C i

（3）槽有效面积s e

cm2

(4)槽满率sf

% N1

三永磁体计算

31永磁材料类型

铷铁棚32永磁体结构

矩形33极弧系数

a p

34主要计算弧长b1p

35主要极弧系数

a1p 36永磁体Br温度系数

a Br

永磁体剩余磁通密度B r20

温度t

℃

t=80℃时剩余磁通密度B r

异步电动机电磁计算程序

取靠近最窄处的1/3齿高处。
35、定子轭截面积：Aj1 hj1lFe (cm2)
式中
hj1
D1
Di1 2
hs
1 3
rs
——圆底槽的轭计算高度。
36、转子轭截面积：Aj2 hj2lFe (cm2)
式中
hj2
D2
Di2 2
hR
1
3
rR
——圆底槽的轭计算高度。
37、空气隙截面积：Aδ=τlef (cm2) 38、波幅系数：Fs (由饱和系数FT查得，计算时先假定
rR=0.24 (cm) bR3= bR4= hR0=0.05 (cm) hR1=0.1 (cm) hR2=2.5 (cm) hR3=
—— ↑ D2
等槽宽
—— ↑ D2
12、极距：
π Di1
2p
13、定子齿距：
t1
π Di1 Z1
14、转子齿距：
t2
π D2 Z2
15、气隙长度：δ=0.05
(cm) (cm) (cm) (cm)
bs1 2rs 2bt1
y
Di1
2hs0 hs1
2p
hs 2
rs ;
ni y1 ni
64、线圈端部平均长度：lE=2(lE′+d1) 65、线圈端部轴向投影长度：fd=lE′sinα
66、阻抗折算系数：K

变压器电磁计算

电压（kV)
3-6
10
35
63
110
段数
36-60
40-70
56-76
60-80
60-80
2x34,2x44
电抗高度的估算：
HK=IN*WN*D*K/ et*Uk%*104(D/40+主空道+2 Uk%+4) mm
D---铁心直径
K----经验系数
经验系数
铜线
铝线
热轧
冷轧
热轧
冷轧
3-35/0.4-10kV
3.低压匝数
W2=U2/ et保留小数点后三位
重新确定et，B,磁密计算B=450*et/ At
4.高压匝数
W1=U1/ et各分接匝数
电压比校核实际匝数与et的乘积与实际电压的差
绝对值(W1* et-实际电压)/实际电压*100%
允许偏差
标准规定允许偏差值
计算允许偏差
主分接
≦0.25%或≦短路阻抗x10%
13.温升计算
14.机械力计算
15.重量计算
1初选铁心直径．D=K√4P
K
铝Baidu Nhomakorabea
铜
冷轧
48-55
55-60
热轧
50-60
60-65
硅钢片较高时，K值取小值。
取整查表，确定铁心柱截面积，铁轭截面积和角重．

电磁计算程序输出变量说明

Q1----定子槽数

D1----定子外径

D2----转子外径

Q2----转子槽数

Di1----定子内径

Di2----转子轴孔径

U1----相电压

L----铁芯长

Leff----铁芯有效长

A----并联路数

L1----净铁芯长

L2----转子净铁芯长

z f----定子每相串联到体数

z----定子每槽到体数

czn----层数

N1*d1----线规及并联根数

N2*d2----线规及并联根数

S----导线面积

Y----定子线圈节距

LZ----线圈半匝长度

d----线圈伸出铁芯长度

Gcu----铜重

Ga1----转子铸铝重

Gfe----铁芯重

R1----定子电阻

R2----转子电阻

J----定子电密转子导条电密、端环电密Sk----槽斜度

Si----槽绝缘厚度

Se----定子槽有效面积

Wi----漆膜厚度

Sf----槽满率

Hw----槽楔厚度

g----气隙

Zc----转子槽型号

中小型三相异步电动机电磁计算程序

王丽芳

山西防爆电机(集团)有限公司,山西长治(046011)

关键词电磁计算;编程;公式化

中图分类号TM 343+.2 文献标识码A 文章编号1008 7281(2010)06 0024 03

E lectro m agnetic Calculation Progra m of S mall and M ediu m

Sized Three Phase InductionM otor

W ang L ifang

K ey words E lectromagnetic calcu lation ;progra mm ing ;for mulation .

0 引言

国内中小型电机行业进行异步电动机电磁计算时,原来都是采用某所的中小型三相异步电动机电磁计算程序(手算程序);如今均采用计算机

进行计算,这就是涉及到编程问题,而手算程序中很多计算要找曲线和表格,这就给编程带来了很多不便,只有将曲线和表格公式化后才能更方便编程人员编程,但在公式化处理上由于编程人员的不同理解采用的公式化处理也略有不同,本文提供了参数的计算公式和改进后的计算流程,由手算四个迭代过程减少为三个。

1 电磁计算程序中的几个数据计算

讨论

1.1 通风道损失宽度bk ;铁心有效长leff;铁心长l ;通风道宽度bk ;通风道数nk 1;气隙g 。

有定、转子径向通风道,两者不交错时:leff =l -nk 1 bk

bk 是关于气隙g 的一条曲线,如图1所示。

从图1看出,通风道损失宽度bk 是关于气隙g 的一条函数曲线,原来没有直接的计算公式,每次计算铁心有效长leff 用到bk 的时候,就得查这条曲线,查这条曲线是件比较麻烦的事情

永磁同步电动机电磁计算程序教学文案

序号名称公式单位一额定数据

1额定功率P N

2相数

3额定线电压

U N1

V 额定相电压

U N

4额定频率ƒ

5极对数

6额定效率η1

7额定功率因数

cosφ1N

8额定相电流I N

9额定转速n N

r/min

10额定转矩T N

N.m

11绝缘等级

B级12绕组形式

双层

二主要尺寸

13铁芯材料

50W470硅钢片14转子磁路结构形式

15气隙长度δ

16定子外径D1

17定子内径

D i1

永磁同步电动机电磁计算程序

以下公式中π取值为3.14

18转子外径D2

19转子内径D i2

20定、转子铁心长度l1=l2

21铁心计算长度la=l1cm

铁心有效长度l eff

铁心叠压系数

K fe

净铁心长l Fe

22定子槽数

Q1 23定子每级槽数

Q p1 24极距

τp 25定子槽形

梨形槽b s0

h s0

b s1

h s1

h s2

26每槽导体数

N s1 27并联支路数

a1 28每相绕组串联导体数

NΦ1

29绕组线规N11S11

mm2

30槽满率

根据N11S11=1.54mm2,线径取d1/d1i=1.4mm/1.46mm,并绕根数N1

（1）槽面积s s

cm2

槽楔厚度h

(2)槽绝缘占面积s i

cm2

h1s

绝缘厚度C i

（3）槽有效面积s e

cm2

(4)槽满率sf

% N1

三永磁体计算

31永磁材料类型

铷铁棚32永磁体结构

矩形33极弧系数

a p

34主要计算弧长b1p

35主要极弧系数

a1p 36永磁体Br温度系数

a Br

永磁体剩余磁通密度B r20

温度t

℃

t=80℃时剩余磁通密度B r

永磁直流电动机电磁计算程序

57.56329193 15.6
6.928002024
6.3 0.254442814 0.123831628
1.5 2.762637993
6.18 8.942637993 89.03393195
243.533932 63.44085145 18.73337938
3.93138779
130 实际感应电动势 131 满载实际转速 132 起动电流 133 起动电流倍数 134 起动转矩 135 起动转矩倍数
0.6 0.6
1 0.36
1 54.16666667
1.4 0.8
2.5 4.385139671 0.654498458 0.135005868 4.036484279 1.747272727 1.065527066 1.223684486 0.088166387 0.000171066 3.823841793
Gj2=7.8KFelt2*π /4[（Dxj2-dx2）2-Di22]*10-3
Kg
k
123 电刷对换向器的摩擦损耗
W
124 轴承摩擦和电枢对空气摩擦损耗
W
125 总机械损耗
W
126 总损耗
W
127 输入功率
W
128 效率
%
129 电流校核
A
第 5 页，共 6 页
2.609356793 1.248

永磁直流电动机电磁计算程序

以下是一个简单的永磁直流电动机电磁计算程序的示例：

```python

import math

#输入电机参数

voltage = float(input("请输入电机电压（伏）："))

current = float(input("请输入电机电流（安）："))

speed = float(input("请输入电机转速（转/分钟）："))

#计算电机电磁力

flux_density = 0.95 # 磁通密度（特斯拉）

pole_pairs = 2 # 极对数

armature_length = 0.1 # 电枢长度（米）

force_constant = 2 * math.pi * pole_pairs * flux_density * armature_length # 电机电磁力常数（牛）

force = force_constant * current

#计算电机功率和效率

power = voltage * current

efficiency = power / (force * speed)

#输出计算结果

print("电磁力：", force, "牛")

print("功率：", power, "瓦")

print("效率：", efficiency * 100, "%")

```

在上述示例程序中，首先通过`input`函数获取用户输入的电机参数，包括电压、电流和转速。然后，根据给定的参数计算电机的电磁力、功率

和效率。

电机电磁力的计算使用了一些基本的电磁学公式，如电机电磁力常数

永磁同步伺服电机电磁计算流程_2

电机计算与磁场分析

1.1 计算程序及算例

注：计算采用手算和MathCAD 计算结合使用的方法所以计算结果保留到小数点后三位。

一、额定数据

1．额定功率 5KW N P =

2．相数 3m =

3．额定电压直流输出电压 40V d U =

额定相电压 2

17.949V 2.34

d N U U +== 三相桥整流考虑二极管压降

4．功率因数 cos 0.8ϕ= sin 0.6ϕ=

5．额定相电流 3

10116.071A cos N N N P I m U ϕ

⨯=

=⋅⋅ 6．效率 0.9N η=

7．额定转速 100000rpm N n = 8．预取极对数 2p =

9．频率 3333Hz 60

N pn

f ==

10．冷却方式空气冷却 11．转子结构径向套环

12．电压调整率 20%N U ∆≤

二、永磁材料选择

13．材料牌号 NSC27G 烧结钐钴材料，主要考虑到高温工作环境该材料高温下退磁小。 14．预计温度 T= 250C 15.剩余磁通密度 20 1.0T r B =

0.03%B r r

B α=----的温度系数 0r I L B =---的不可逆损失率

工作温度下 201(20)(1)0.931T

100100Br r r IL B t B α⎡

⎤=+--=⎢⎥⎣⎦ 16.计算矫顽力 20760kA/m c H =

工作温度下 201(20)(1)707.56KA/m 100100Br C r IL H t H α⎡

⎤=+--=⎢⎥⎣

⎦

17.相对回复磁导率 30

10 1.047r

r C B H μμ-=⨯=

电磁场相关的matlab程序

一、概述

电磁场是物理学中一个重要的研究领域，对于电磁场的研究不仅在理

论方面有重要意义，也在工程应用中起着关键作用。MATLAB作为一

种强大的科学计算软件，可以被广泛应用于电磁场的数值模拟和分析。本文将介绍与电磁场相关的MATLAB程序的编写和应用，希望能够对相关领域的研究者和工程师有所帮助。

二、电场计算程序

1. 电场的数值计算是电磁场研究的重要内容之一。在MATLAB中，可以通过使用有限差分法（finite difference method）来进行电场的数值模拟。需要定义空间网格和边界条件，然后利用差分格式来离散化Maxwell方程组，最后通过迭代计算来求解电场分布。这样的程序可

以用于分析不同几何形状的电场分布和电场中的电势等情况。

2. 电场在介质中的传播也是电磁场研究的重要内容。可以通过编写MATLAB程序来模拟介质中电场的传播情况。对于各向同性介质，可

以利用Maxwell方程组在介质中的形式来推导出传播方程，然后通过数值方法求解得到电场的传播情况。这样的程序可以用于分析不同介

质中电场的传播特性，并且可以进一步扩展到非各向同性介质的情况。

三、磁场计算程序

1. 磁场的数值计算同样是电磁场研究的重要内容之一。在MATLAB中，可以通过使用有限元法（finite element method）来进行磁场的数值

模拟。需要定义空间网格和边界条件，然后利用有限元方法来离散化Maxwell方程组，最后通过迭代计算来求解磁场分布。这样的程序可以用于分析不同几何形状的磁场分布和磁场中的磁感应强度等情况。

电磁场计算 mathematica

电磁场计算mathematica

在Mathematica 中，可以通过编程来计算电磁场。以下是一些可能的步骤：

1.定义电荷分布：首先，你需要定义电荷的分布情况。这可能包括点电荷、电荷

密度分布等。

2.建立电场和磁场公式：然后，你可以使用Maxwell 方程或库仑定律等公式来

建立电场和磁场的数学模型。

3.使用Mathematica 函数进行计算：你可以使用Mathematica 的内置函数

来计算电场和磁场。例如，你可以使用积分函数来计算电荷分布产生的电场，或者使用微分函数来计算磁场。

4.可视化结果：最后，你可以使用Mathematica 的可视化工具来展示你的计算

结果。例如，你可以使用三维图形来显示电场和磁场的分布。

请注意，具体的代码实现会根据你的具体问题和需求而有所不同。你可能需要对

Mathematica 的编程和电磁学有一定的理解才能有效地进行这样的计算。

此外，这里有一个简单的例子，使用Mathematica 来计算点电荷的电势。假设我们有一个位于原点、电量为Q 的点电荷，我们想要计算空间中任意一点(x, y, z) 的电势。

mathematica

Q = 1; (* 电荷量 *)

r = {x, y, z}; (* 位置向量 *)

V = Q/Norm[r]; (* 电势公式 *)

在这个例子中，Norm[r]计算位置向量r的长度（即点到原点的距离），然后我们用电荷量Q 除以这个距离来得到电势。你可以通过改变x、y和z的值来计算空间中不同点的电势。

永磁同步电动机电磁计算程序

序号名称公式单位一额定数据

1额定功率P N

2相数

3额定线电压

U N1

V 额定相电压

U N

4额定频率?

5极对数

6额定效率η1

7额定功率因数

cosυ1N

8额定相电流I N

9额定转速n N

r/min

10额定转矩T N

N.m

11绝缘等级

B级12绕组形式

双层

二主要尺寸

13铁芯材料

50W470硅钢片14转子磁路结构形式15气隙长度δ

16定子外径D1

17定子内径

D i1

永磁同步电动机电磁计算程序

以下公式中π取值为3.14

18转子外径D2

19转子内径D i2

20定、转子铁心长度l1=l2

21铁心计算长度la=l1cm

铁心有效长度l eff

铁心叠压系数

K fe

净铁心长l Fe

22定子槽数

Q1 23定子每级槽数

Q p1 24极距

τp 25定子槽形

梨形槽b s0

b s1

h s1

h s2

26每槽导体数

N s1 27并联支路数

a1 28每相绕组串联导体数

NΦ1

29绕组线规N11S11

mm2

30槽满率

根据N11S11=1.54mm2,线径取d1/d1i=1.4mm/1.46mm,并绕根数N1

（1）槽面积s s

cm2

槽楔厚度h

(2)槽绝缘占面积s i

cm2

h1s

绝缘厚度C i

（3）槽有效面积s e

(4)槽满率sf

% N1

三永磁体计算

31永磁材料类型

铷铁棚32永磁体结构

矩形33极弧系数

a p

34主要计算弧长b1p

35主要极弧系数

a1p 36永磁体Br温度系数

a Br

永磁体剩余磁通密度B r20

凸极同步发电机电磁计算程序简版

凸极同步发电机电磁计算程序

引言

凸极同步发电机是一种常用于电力系统的发电机类型，其中电磁计算是设计和分析凸极同步发电机的重要环节。本文档将介绍一个电磁计算程序，用于计算凸极同步发电机的电磁参数和性能。

背景

在设计凸极同步发电机时，电磁参数的准确计算对于确保发电机的正常运行和高效性能至关重要。电磁计算涉及到多个参数和变量，如磁场强度、气隙磁密、磁链、电势、感应电动势等。通过电磁计算，我们可以了解到发电机的性能特点，如转子和定子的电磁耦合程度、短路反应、励磁特性等。

功能

电磁计算程序主要包括以下功能：

1. 设置发电机的基本参数，如极对数、极距、气隙磁密等。

2. 计算磁场强度分布，以及各个部件的磁密和磁链。

3. 计算发电机的电势分布，包括定子和转子部分。

4. 计算感应电动势，以及对应的频率和相位。

5. 评估发电机的电磁性能，如短路电流、励磁特性等。

使用方法

电磁计算程序的使用方法如下：

1. 首先，用户需要打开电磁计算程序。

2. 在程序中设置发电机的基本参数，如极对数、极距、气隙磁密等。这些参数是计算的基础。

3. 在设置完参数后，用户可以选择计算磁场强度分布。程序会根据参数计算磁场强度在发电机各个部件中的分布情况。

4. 用户可以选择计算电势分布。程序会计算定子和转子的电势分布情况。

5. 接下来，用户可以计算感应电动势。程序会根据电势和磁链计算感应电动势，并给出对应的频率和相位。

6. 最后，用户可以评估发电机的电磁性能。程序会根据计算结果给出一系列性能指标，如短路电流、励磁特性等。

异步电动机电磁计算程序.课件

实例三：大型异步电动机的电磁计算
总结词
实际工程应用，全面分析
详细描述
大型异步电动机的电磁计算涉及到的参数更多，计算过程更为复杂。除了基本的电磁参数外，还需要考虑电动机的散热、机械强度等因素。通过这种计算，可以全面评估大型异步电动机的性能，为实际工程应用提供指导。
异步电动机电磁计算程序的优化与展望
代码优化
优化代码结构，提高计算效率和准确性。
计算程序的测试与验证
测试数据
准备多种测试数据，包括不同规格、不同工作条件的电机数据。
测试过程
运行程序进行测试，记录计算结果。
结果验证
将计算结果与实际测试数据进行对比，验证程序的准确性和可靠性。
异步电动机电磁计算程序的应用实例
实例一：小型异步电动机的电磁计算
总结词
简单模型，基础应用
详细描述
小型异步电动机的电磁计算主要涉及到基础的电磁场理论和数学模型，适用于初学者理解和掌握异步电动机的基本工作原理。通过计算，可以了解电动机的磁通量、电动势等基本电磁参数。
实例二：中型异步电动机的电磁计算
总结词
复杂模型，进阶应用
详细描述
中型异步电动机的电磁计算需要考虑更多的实际因素，如转子电阻、漏抗等。计算过程相对复杂，但能更准确地反映电动机的实际运行状态，为电动机的优化设计和性能提升提供依据。