电机的设计课件之三 参数计算-文档资料

A
X
i 2 I cos( t ) 2 I A
Lm
m1
2I
2 ( NK ) m dp 1 m 1 X 2 f L 2 f 4 f l m m 0 ef p 2 I ef 7 式中 4 10 H /m 0
上式也可写成如下形式： 2 N m 2 q X 4 f l ,式中 为主磁路的比 . m 0 ef m m 2 K dp 1 pq ef 从公式可以看出，感应电机的主电抗或励磁电抗Xm，主要与 绕组的每相匝数N、电枢的轴向长度lef及极距与气隙之比τ/δ有关。
第四章 参数计算
§4-1绕组电阻的计算 直流电阻可按下式计算： l R A 0
6 电阻率与温度有关 ,当温度为 15 C 时铜的 0.0175 10 .m
在电机通常的运行范围 内 , 温度 t时的电阻率 t可按下式进行换 :
t [ 1(t t15)] 15 为导体电阻的温度系数 . 对于铜 0.004 /C
电机的电气参数
励磁绕组电阻Rf、励磁绕组电感Lf； 一、直流电机电气参数： 电枢绕组电阻Ra、电枢绕组电感La； 励磁绕组电阻Rf、励磁绕组电感Lf； 二、交流同步电机电气参数： 电枢绕组电阻Ra、直轴电枢反应电抗xd 交轴电枢反应电抗xq、电枢漏抗x1δ 转子绕组电阻R2、转子漏抗x2δ 三、交流异步（感应）电机 电气参数： 定子绕组电阻R1、定子励磁电抗xm 定子漏抗x1δ
式中 N 为绕组的每相串联匝数 ; l 为线圈的平均半 ; 1 c
A 为导体截面积 ; a 为相绕组的并联 ; c 1 1
2、绕线式转子电阻计算 计算公式同上，但系数KF’取1，因为在正常运行时，转子 电流的频率很低集肤效应忽略不计。 3、笼型转子电阻的计算 指折算到定子方面的转子每相电阻。折算系数如下： N1Kdp m 1 2 1 K ( ) m 2 N 2K dp 2 把笼型转子绕组当作一个对称多相绕组，其相数等于槽数即 导条数，每相的导条数为1。于是： 1 K 1 , N , m Z dp 2 2 2 2 2 各导条电流的有效值是相等的，相邻导条之间的相位差为相邻 两槽间的电角度α。
Z 2 I B2 R 2 Z 2 I B2 R B 2 Z 2 I R2 R R R B 为导条电阻 于是 : R2 RB ; 阻. 2RR , 2 2RR ( IB IR )2 RB R R 为相邻导条间的端环电
IB p 2 p 由于 2 sin 2 sin IR 2 Z2 Z2 于是 : ( Z 22 R R lB Z 22 D R R2 RB ( ) 2 2 2 2 2 p A B 2 p Z 2 AR lB Z 2DR ) 2 A B 2 P A R
2 p Z2
同理，转子端环各段中的电流有效值也相等，相邻两段中的 电流相位差也等于α。 导条电流与端环电流之间的关系：
如图所示，导条电流IB等于相邻两端电流IR之差。由相量图可得：
IR
2 sin 2
IB
计算每相电阻时，可用接成星形的电阻来替代接成多边形的端 环电阻。如图所示。等效的相电阻R2的电损耗应等于原来笼型转子 绕组的电损耗即：

则电感的计算又可归结为对磁链的计ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。 2、能量法
§4-3 主电抗的计算
主电抗即为相应于基波磁场或相应于同时交链定、转子绕组 的主磁场的电抗，属于主电抗。
在感应电机中，又将主电抗称为励磁电抗；在同步电机中， 则称为电枢反应电抗。 计算主电抗时假定：1）电枢槽部导体中的电流集中在槽中心 线上；2）μ=∞；3）槽开口的影响用气隙系数来计及。
按国家标准GB755-81的规定，各绝缘等级的基准工作温度为： 对于A级、E级、B级绝缘的基准工作温度为75℃； 对于F级、H级绝缘的基准工作温度为：115℃。 由于集肤效应，使交流电阻较直流电阻值大。交流电阻值按 下式计算： ' R0 KF R
式中
' KF 为电阻的增加系数
一、直流电机 直流电机电枢绕组的电阻可按下式计算：
l ,A 为导条的长度和面积 ; D ,A 为端环的平均直 面积 B B R R
折算到定子方面的每相转子电阻为：
2 N k 4 m ( N K ) m 1 dp 12 1 1 dp 1 ' 1 R R K R ( ) R 2 2 2 2 m N K Z 2 2 dp 2 2
三、同步电机 同步电机电枢绕组的每相电阻的计算和感应电机的算式一样。 §4-2绕组电抗的一般计算方法 绕组电抗分为两类：1、主电抗；2、漏电抗。通常把它们表示 成标么值的形式。例如，标么值表示的绕组漏抗等于：
由电枢电流所建立的气 隙基波磁密为 : F 1 , 式中 B H ef有效气隙长 ,F 为每极基波磁势 1 0 1 0 1
ef
NK I 2 m dp 1 F NK I 1 .35 1 dp 1 p p
2 磁通 : B l 1 1 ef

2 m 2 2 磁链 : K N ( NK )I l m 1 1 dp 1 0 dp 1 p ef ef
x I x N x ,式中 U 为电机的额定相电 ,相电流 N ,I N U U N N I N
电抗的计算方法有两种： 1）磁链法 L 对任何一个电路的电抗可以写成： X 因此，在一定频率之下，电抗的计算归结为对电路的电感L的计算。
而电感又可以表示为 : L i
N a lc 1 Ra 2 Ac ( 2 a ) 2 a Ac ( 2 a ) 式中 N a 为绕组的总导体数 ; l c 为线圈的平均半匝长 ; Ac 为导体截面积 ; 2 a为并联支路数 ; N a lc
基准工作温度时导体的 电阻率 . 二、感应电机 1、定子绕组每相电阻可按下式计算： 2 N l ' 1 c R K 1 F A a c 1 1