同步电机电磁部分计算

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三相同步电机电磁计算公式

定子轭高度hjs= 定子轭计算高度hjs’= 定子轭磁路长度ljs= 极弧系数αp’= （47）极靴宽度bp= 磁极偏心距H= 极靴圆弧半径Rp= 极靴边缘高度hp'= (51)极靴中心高度hp= 初取漏磁系数σ‘= 磁极宽度bm= 转子轭内径Dir= 转子轭外径Djr= 磁极中心高度hm= 磁极侧高度hm‘= 转子轭高度hjr= (59)转子轭计算高度hjr‘= 转子轭磁路长度ljr= 转子轭轴向长度lr= 磁极与轭间的残隙δ2= 实际极弧系数=αp=
22.91471088 63.01537333
1.8 4.639768314 5.501398895 732.6469567
(151)磁极单位表面损耗pbm= B0= β0=
磁极表面损耗PFeb=
定子绕组铜损耗pcu1= 励磁损耗pcuf= 机械损耗Pmec= 附加损耗Pda= 总损耗ΣP= 效率η=
槽满率
毫米毫米自己取定 mm*mm
开口宽
槽边宽斜口底到底
长度双层绕组
η B隙
初取极弧系数=0.65 式中θ1等于 0.54978 自己设
试取Bm为1.50φ
气隙
自己设定
Βιβλιοθήκη Baidu
根据条件查表3A-1 0.885 根据条件查表3A-2 2.33
根据条件δ/τ查表3A-3 根据条件δ/τ查表3A-4

三相同步电机电磁计算公式

当电流通过励磁线圈时，通过右手定则可以得到旋转磁场的磁通方向。根据安培定理，磁通产生的磁场会导致转子上的导体感应出感应电动势，

从而形成转子电流。根据洛伦兹力定律，磁场和电流的相互作用会导致电

磁力，从而实现电机的转动。

在推导电磁计算公式之前，我们需要先引入一些基本参数和符号：

Ns：同步转速，单位为转/分钟

f：电源频率，单位为赫兹

p：极对数，即固定磁极数目的一半

N：电机转速，单位为转/分钟

s：滑差，定义为（Ns-N）/Ns

E：转子感应电动势，单位为伏特

V：电机端电压，单位为伏特

R：每相绕组电阻，单位为欧姆

X：每相绕组电抗，单位为欧姆

Z：每相绕组阻抗，单位为欧姆

根据电压和电流的关系，可以得到以下公式：

V=I*Z

根据欧姆定律，可以得到以下公式：

将上述两个公式联立，并代入感应电动势的表达式，可以得到：I*Z=I*R+E

进一步展开化简，可以得到：

I*(Z-R)=E

如果我们假设转子电流小于感应电动势的电阻电压降，也就是

I*X<<E，那么上述公式可以近似化简为：

I*Z≈E

根据电磁感应定律，可以得到以下公式：

E=K*N*B*A

其中，K是一个常数，B是磁场的密度，A是转子的面积。

假设电机的电磁转矩为Te，那么可以得到以下公式：

Te=Kt*I*I

其中，Kt是电磁转矩的比例常数。

Ns=(2*f)/p

s=(Ns-N)/Ns

V=I*Z

I*(Z-R)=E

E=K*N*B*A

通过以上公式，我们可以对三相同步电机的电磁性能进行精确的计算和分析。这些公式提供了评估电机性能、设计电机参数和优化电机结构的工具。对于不同的应用需求，可以根据具体情况进行合理选择和定制。

异步启动永磁同步电动机电磁计算程序

C1-定子轭部校正系数，查附图3-1
A/cm
Bt2
B t 2 L ef b t 2 K Fe L 2
bt2-转子齿宽，对非平行齿取靠近最窄的1/3 处
Ft 2 2H t 2 ht 2
Ht2据Bt2查附录2硅钢片磁化曲线
对槽型LV=3，应分别计算齿各段高度处的磁密，齿总磁位差为各段磁位差之和
T
cm A A/cm
18.9473684 0.9554 单层线圈
cm 37.504 1.5
7.752 7.71119523
0.6
0.83774302
sin
0
b1
b1 2 r1
2 r1 2bt1
y
Di1 2h01 hs1 h12 r1 2p
0
0.54606467
cm
12.92
β0-与线圈节距有关的系数，对单层
hr
cm
2
t1
Di1 Q1
（º） cm
tsk
t1Q1 Q1 p
cm
bt11
Di1 2 h01 h12 Q1
2r1
cm
bt12
hs1 若
Di1 2 h01
b1 b01 2
bt12 bt11
Q1 tan1
bt1
hs1 bt12
否则
bt1 bt11
b1

三相同步电机电磁计算公式（精）

给定区

额定功率PN=75额定电压UN=400额定转速nN=1500额定频率f=50额定功率因数cos θ=0.8额定相数m=3额定电流

IN=135.3204388定⼦计算区

极对数P=2

通风道数nK=0通风道宽度bK=0定⼦叠压系数Kfet=0.96定⼦铁芯净长度Lfet=23.04磁极铁芯总长度lm=24磁极铁芯净长度lfem=22.8

线负荷A=437.3640556发热参数Aj=3679.473134

(39定⼦齿距ts=1.7017 ts1=1.734425 ts2=1.930775 ts1/3=1.778058333 (40定⼦齿宽度bt1=0.834425 bt2=0.910775定⼦齿计算宽度bts=0.859875定⼦槽深hs=2.26定⼦齿计算⾼度hts‘=1.82磁路计算

定⼦轭⾼度hjs=3.2定⼦轭计算⾼度hjs’=3.37定⼦轭磁路长度ljs=13.175085极弧系数αp’=0.7 (47极靴宽度bp=13.42824128磁极偏⼼距H=0.33121825极靴圆弧半径Rp=12.56878175极靴边缘⾼度hp'=0.25 (51极靴中⼼⾼度hp=2.19358252初取漏磁系数ζ‘=1.048970637磁极宽度bm=7.668255488转⼦轭内径Dir=9转⼦轭外径Djr=14磁极中⼼⾼度hm=3.70641748磁极侧⾼度

hm‘=3.768404852转⼦轭⾼度

hjr=2.5 (59转⼦轭计算⾼度hjr‘=4转⼦轭磁路长度ljr=3.927转⼦轭轴向长度lr=24.3磁极与轭间的残隙δ2=0.0088实际极弧系数=αp=0.693730948

三相同步电机电磁计算公式(精)

5.额定负载时励磁磁动势和励磁绕组(123额定负载时电动势标幺值Ei*=1.08588376其中W=1.084838595 Q=0.047631536ε=2.514046155 (124额定工况磁路计算
θN=0.027148303 B δN=0.772380547 BtsN’=1.605505859 BtsN=1.605505859 BjsN=1.748237032 F δN=709.2335738 FtsN=52.78 FjsN 276.676785 F δtjN=1038.690359θδN=0.00164205ζN=1.060484437θmN=0.028790353 BmN=1.55896368 BjrN=1.480985224 B δ2N=1.564368888 FjrN 392.7 FmN=111.1925244 F δ2N=110.1315697 (125额定负载时每极磁压降FEi=1817.985898额定负载时励磁磁动势FfN=4787.243375励磁绕组每极匝数Wf=150额定励磁电流IfN=31.91495584空载励磁电流Ifo=6.482295371
线负荷A=437.3640556发热参数Aj=3679.473134
(39定子齿距ts=1.7017 ts1=1.734425 ts2=1.930775 ts1/3=1.778058333 (40定子齿宽度bt1=0.834425 bt2=0.910775定子齿计算宽度bts=0.859875定子槽深hs=2.26定子齿计算高度hts‘=1.82磁路计算

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

同步电机电磁部分计算

半匝长度292

磁路计算

采用Ansoft自带的磁路计算模块，RMxprt进行初期的电机电磁计算。

RMxprt计算结果如下：

ADJUSTABLE-SPEED PERMANENT MAGNET SYNCHRONOUS MOTOR DESIGN

GENERAL DATA

Rated Output Power (kW): 11.7 Rated Voltage (V): 333

Number of Poles: 10

Frequency (Hz): 60

Frictional Loss (W): 175.5

Windage Loss (W): 40

Rotor Position: Inner

Type of Circuit: Y3

Type of Source: Sine

Domain: T ime

Operating Temperature (C): 75

STATOR DATA

Number of Stator Slots: 24

Outer Diameter of Stator (mm): 210 Inner Diameter of Stator (mm): 136 Type of Stator Slot: 3

Dimension of Stator Slot

hs0 (mm): 1.5

hs1 (mm): 1.352

hs2 (mm): 21.65

bs0 (mm): 3.5

bs1 (mm): 9.3

bs2 (mm): 14.9

rs (mm): 1

Top Tooth Width (mm): 9.26977 Bottom Tooth Width (mm): 9.35135 Skew Width (Number of Slots): 0.393 Length of Stator Core (mm): 218 Stacking Factor of Stator Core: 0.95 Type of Steel: 50W470

(整理)发电机电磁计算.

凸极同步发电机电磁计算公式

5.1 额定数据和主要尺寸

1．额定电压 U N V 600= 2．额定转速 n N 1500/min r = 3．额定频率 ƒHZ 50= 4．额定功率因数 cos ϕ=0.8 5．额定电流 80N I A = 6．相数 m=3

7．确定功率:

600800.8 1.173.16P kw =⨯⨯⨯= 8．根据功率取对应T2X-250L 电机，额定功率75N P kw = 9．效率 91.4%η= 10．极数 2p 12012050

41500

N f n ⨯=== 11．计算功率：

' 1.0875

101.25cos 0.8E N K P P kw ϕ⨯=

式中 1.08E K =（对于同步发电机取值）

12．极弧系数：极弧长度(0.630.72)p b τ=～

取'p α=

0.67p

b τ

13．气隙磁密 (0.7 1.07)B T δ=～取0.8B T δ= 14．取线负荷 280/280/A KA m A cm == 15．电机的计算体积

2'16.110il

p B dp N

P D lef K K A B n δα⋅⋅⨯⋅=⋅

⋅⋅

6.110101.25100.67 1.110.92280000.81500

27.110m -⨯⨯⨯=

⨯⨯⨯⨯⨯=⨯

16．主要尺寸比：0.6 2.5λ=～

17．定子铁心内径取值范围

il D =

0.23990.3860m ==～ 18．定子铁心铁外径：

()111.42 1.420.23990.3407i D D m

===～0.3860～0.5481

异步起动永磁同步电动机的电磁计算程序和算例

异步起动永磁同步电动机的电磁计算程序和算例
本节给出的算例用于说明计算过程，不是最佳设计
一、额定数据和技术要求 1. 额定功率： PN 30 kW 2. 相数： m 3 3. 额定线电压： UN1 380 V 4. 额定频率： f 50 Hz 5. 极对数： p 3 6. 额定效率： ηN 94% 7. 额定功率因数： cosφN 0.95 8. 失步转矩倍数： T'poN 1.8 9. 起动转矩倍数： T'stN 3.0 10. 起动电流倍数： I'stN 9.7 11. 绕组形式：双层、Y联结 12. 额定相电压： UN UN1 3 219.393 V
h12 2.1 cm； α1 35°
h1 b1 b01 tan(α1) 0.105 2
h2 h12 h1 1.995
39. 转子槽形：本计算程序考虑了图8-61所示的转子槽形，槽形的编号为1--10 Lvv 1； h02 0.08 cm； b02 0.15 cm； br1 0.32 cm； br2 0.3 cm； hr12 1.8 cm； α2 30°
47. 定子轭体积： Vj1 πL1KFehj1(D1 hj1) 7328.12 cm^3
48. 转子齿距： t2 πD2 Q2 1.65 cm 49. 转子齿磁路计算长度：若 Lvv ＝ 1或7，则 ht2 hr12 1.8 cm

凸极同步发电机电磁计算程序.doc

凸极同步发电机电磁计算程序

凸极同步发电机电磁计算程序1额定数据和主要尺寸1。额定功率:2。额定电压:

3.额定速度:

4.额定频率:

5.额定功率因数6。相位号:

M=37。额定相电流(星形连接):

8.极数:

9.定子铁芯外径:

Dl=430mm10。定子铁芯内径:

Dil=300mm毫米凸极同步电机，11。磁极间距:

12.圆周速度:

13.定子铁芯的总长度:

Lt=300mm14。定子铁芯的净长度:

LFet=KFet(lt-2。额定电压:

3.额定速度:

4.额定频率:

5.额定功率因数6。相位号:

M=37。额定相电流(星形连接):

8.极数:

9.定子铁芯外径:

Dl=430mm10。定子铁芯内径:

Dil=300mm毫米凸极同步电机，11。磁极间距:

12.圆周速度:

13.定子铁芯的总长度:

Lt=300mm14。定子铁芯的净长度:

LFET=KFET (LT: LM=300mm16。电杆芯净长度:LFem=KfeLM=0.95×300mm=285mm，其中KFem=0.95~0.97(1~1.5mm厚钢板)17。核心计算长度:

当有径向通风管道时，在公式中，当通风管道的宽度没有径向通风管道时，当定子和转子铁芯的长度相等时，当定子和转子铁芯的长度不同时，这种设计是没有径向通风管道且定子和转子的长度相等，所以18。最小气隙:

根据标准公式，它是一个半经验系数；

对于饱和短路比，最好使用自激恒压发生器。

A=27.563A/mm是定子线负载和气隙磁通密度。19.最大气隙计算如下:

2定子绕组20。每相每极槽数:

Q=421。定子(假想)槽的数量:

永磁同步电动机电磁计算

cm
Ksk1
y
Kdp1 Kd1
α
°
q1
Kp1
β
Kf
KΦ
Kδ
σ0
b1m0
Φδ0
Wb
Bδ0
56 气隙磁压降
直轴磁路交轴磁路 57 定子齿磁路计算长度 58 定子齿宽 59 定子齿磁密 60 定子齿磁压降查第2章附录图2E-3得 61 定子轭计算高度 62 定子轭磁路计算长度 63 定子轭磁密 64 定子轭磁压降查第2章附录图2C-4得查第2章附录图2E-3得 65 磁路齿饱和系数 66 每对极总磁压降
26 每槽导体数 27 并联支路数 28 每相绕组串联导体数 29 绕组线规
30 槽满率
D2
cm
Di2
cm
l1=l2
cm
la=l1
cm
leff
cm
Kfe
lFe
cm
Q1
Qp1
τp
bs0
cm
hs0
cm
bs1
cm
hs1
cm
hs2
cm
r
cm
Ns1
a1
NΦ1
N11S11
mm2
根据N11S11=1.54mm2,线径取d1/d1i=1.4mm/1.46mm,并绕根数N1
23.26410353 4.209707539

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-=⨯=

永磁同步电机扭矩dq计算公式

摘要：

一、永磁同步电机简介

二、永磁同步电机扭矩dq计算公式

三、应用示例

四、总结

正文：

一、永磁同步电机简介

永磁同步电机是一种采用永磁材料作为磁场源的同步电机，具有高效率、高功密、高扭矩质量比等优点，广泛应用于各种工业领域。在永磁同步电机中，扭矩dq计算是一项关键的技术，能够帮助工程师优化电机的设计和控制。

二、永磁同步电机扭矩dq计算公式

永磁同步电机的扭矩dq计算公式如下：

1.电磁转矩Tem：

Tem = 3 * Pm * (2 * pi * f * S - phi) / ω

其中，Pm为永磁同步电机的功率，f为电源频率，S为电枢电流的幅值，phi为电枢电流滞后电压的相角，ω为电机的转速。

2.转矩常数kt：

kt = 9.55 * Pm / ns

其中，ns为电机的同步转速。

3.机械转矩Tm：

Tm = Tem / kt

4.电磁扭矩Tde：

Tde = 3 * Pm * (2 * pi * f * S - phi) / (ω * kt)

5.总扭矩Tt：

Tt = Tm + Tde

6.转速dq坐标系下的扭矩Dq：

Dq = Tt * sqrt(1 + (ωd / ω) * (ωd / ω))

其中，ωd为电机的dq轴转速。

三、应用示例

假设一台永磁同步电机的功率为100kW，电源频率为50Hz，电枢电流滞后电压的相角为30°，电机的同步转速为3000rpm。根据上述公式，可以计算出电机的电磁转矩、转矩常数、机械转矩、电磁扭矩、总扭矩以及dq坐标系下的扭矩。

四、总结

永磁同步电机扭矩dq计算公式是一种重要的工具，能够帮助工程师深入理解电机的运行原理，并为电机的优化设计和控制提供依据。

凸极同步发电机电磁程序计算(1)

则定子齿计算宽度 bts’=
取槽满率为 75%，绕组并绕根数为
查表取铜对应的标称线规 QZ：标称导线直径 d=
1.124 ≈
1.1
2.26 cm
hss hssoo hs1 hs2 Rs 2.26c
As=
0.25 cm 1.55 cm2
As
2Rs 2
bs（1 hs1
hs2
h）
定子轭磁压降
气隙、定子齿、轭部磁压降之和计算漏磁几何尺寸
磁极压板厚磁极压板宽磁极计算高度极靴漏磁导
极身漏磁导
磁极漏磁导
Fδ=
Fts=
式中Hts_对应于Bts,查磁化曲线B25_=
Fjs=
式中：ξ= Hjs对应于 Bjs，查磁化曲线 B25_=1.48T得 Hjs_=
hm’= 式中θ2=
hjr= hjr’ =
i=
ljr= lr=
δ2= αp=
=
α1=
5.6084 cm
34.23 o 4 cm
5.33 cm 6
4.1888
mm
31.2
cm
0.089333333 cm
0.73 1.25 0.00509
A1*B1=
1.0836
=D hjr
jr
Dir 2
16 8 2

同步电机电磁力矩计算公式

附录Ⅱ 同步电机电磁力矩计算公式

设有一个多绕组、线性的旋转电磁系统，则各绕组的电压方程为(按电动机惯性规定电量正方向)

dt d ΨRi u +

= (Ⅱ-1) 式中，T n u u u ),,,(21L =u 为n 个绕组之端电压；i Ψ,为同，为n 个绕组之磁链及电流，

R =),,,(diag 21n R R R L 为n 个绕组之电阻矩阵。

对于线性旋转电磁系统

i L Ψ)(θ= (Ⅱ-2)

L 为电感矩阵(n ×n )，且为对称阵，其各元素为旋转电磁系统空间位置(θ)的函数。

将式(Ⅱ-2)代入式(Ⅱ-1)

d dt d i L i L Ri u )()(θθ++

= (Ⅱ-3) 若θ=const.（此时电磁系统转速为零），则0=dt

d )(θL ，式(Ⅱ-3)右边第二项不起作用，故此项称为速度电势项，只有当电磁系统旋转时，才起作用。若i =const ，dt d i =0，式(Ⅱ-3)右边第三项不起作用，故此项称为变压器电势项，只有当电流变化时才起作用。据式(Ⅱ-3)，可写出外部向该多绕组线性旋转电磁系统输入的总电功率瞬时值表达式为

d dt d P T T T T

e i L i i L i Ri i u i )()(θθ++== (Ⅱ-4) 我们知道，这个多绕组线性磁系统的磁场能量mag W 可表示为

mag W =i L i )(2

1θT (Ⅱ-5) 则磁场能量对时间之导数，或者说其对于时间之变化率为

dt d dt d dt

d dt dW T T T i L i i L i i L i )(21)(21)(21mag

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