电机设计及其CAD-第4章

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•2020年5月13日星期三
A、E、B级： 75ºC, F、H级： 115ºC
3）电机绕组常用材料 铜：工业纯铜(含铜量大于99.5，紫色) 铜合金：铜加镍为白铜，加锌为黄铜，其他铜合金为青铜
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•2020年5月13日星期三
若导条端环材料相同
R2
w(
lB AB
DR
Z2
1 AR
Z
2 2
2 2 p
2
)
w
(
lB AB
Z2DR )
2p 2 AR
其中 lB , AB 导条长度，截面积
DR , AR 端环平均直径，截面积
百度文库
折算到定子侧
R2'
R2
m1 m2
N1Kdp1 N 2 K dp 2
2
一、电抗分类
1）主电抗：基波主磁通所经过磁路对应的绕组电抗
X
* m
IN Xm U N
感应电机以功电流为基值
I KW
PN m1U N
2）漏电抗：基波主磁通以外的磁通皆归为漏磁通，与 漏磁通对应的电抗
计算电阻时，用接成星形的 电阻代替多边形的端环电阻。
原则：铜耗不变
Z
2
I
2 B
R2
Z
2
I
2 B
RB
2Z
2
I
2 R
R
R
R2
RB
2RR
IR IB
2
RB
2RR
1 2
I B 2 sin 2 sin p 2p
IR
2
Z2 Z2
R2
RB
Z
2 2
RR
2 2 p 2
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2) 绕线转子电阻
可用定子绕组电阻计算方法计算，但正常运行时，
电流频率很低，sf1，
K
' F
1
需要折算到定子侧：
R2'
R2
m1 m2
N1Kdp1 N 2 K dp 2
2
3) 笼型转子
多相对称绕组。相数=槽数，每相导体数等于1。
导条电阻和端环电阻。由于导条中电流与端环电流是 不一样的，因此这两部分不能简单相加，而须将端环电阻 折合到导条，再从导条侧折合到定子侧。
2）漏抗大，同步发电机电压变化率大；感应电动机 功率因数、最大转矩和起动转矩降低； 直流电机换向变差
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•2020年5月13日星期三
3）同步电机中，瞬变电抗与漏抗的大小关系密切， 瞬变电抗对电机的动态性能有很大影响。
本章仅限于计算稳态参数。
' F
w
2 N1lc Ac1
1 a1
K
' F
w
2 N1lc Ac1a1
N1—每相串联匝数 Lc—线圈平均半匝长度
Ac1—导体截面积 a1 —并联支路数
频率50Hz，导线为圆导线，集肤效应不明显
K
' F
1。若扁铜线，则集肤效应明显
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R2
m1 Z2
N1Kdp1
1 2
2
R2
4m1
N1Kdp1 Z2
2
正常运行时，K
' F
1
，起动时，
K
' F
显著增大，详见§4-6
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3、同步电机 电枢绕组：电阻计算与感应电机定子绕组的一样 励磁绕组：用直流电机的方法计算励磁绕组电阻
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各导条电流大小相等IB，相位相差
2p
Z2
，端环各
段中电流有效值相等IR，相邻两段电流的相位相差
IR
IB
2 sin
2
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Na—总导体数 Lc—线圈平均半匝长度
Ac—导线截面积 2a—并联支路数
励磁绕组、换向极绕组、补偿绕组的电阻，可根据具体数 据用类似方法计算。
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•2020年5月13日星期三
2、感应电机
1) 定子绕组
每相绕组电阻：R1
K
' F
w
l s
K
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•铜导线：工业纯铜(含铜量大于99.5，紫色), 制作电枢绕组 •黄铜：铜锌合金。感应电动机转子导条、滑环 •紫铜：工业纯铜(含铜量大于99.5)。感应电动机转子导条、 换向器 •磷青铜：含2％～8％锡、0.1％～0.4％磷。感应电机转子导 条、滑环 •铝导线：纯铝。电阻率大、密度小、易氧化、焊接复杂 •铸铝：加入Si元素，铝液流动性好。感应电动机转子导条
§4-2 绕组电抗的一般计算方法 等效电路中除电阻外，还有电抗。 电抗与磁场的对应关系。
交流电机计算中，电抗通常采用标么值 标么值：清晰、方便表达出电机的某些性能，对额 定值不同的电机进行参数和性能的比较。
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三．各类电机绕组电阻的计算
1、直流电机
Ra
w
l s
w
N alc / 2a Ac
1 2a
w
Nalc Ac (2a) 2
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4-1 绕组电阻的计算
一、直流电阻及交流电阻
交流电通过绕组时，由于集肤效应，电流在导线截面上分 布不均匀，导致导线有效截面积变化，有效电阻增大
集肤效应
Re=KFR
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第四章 参数计算
等效电路由电阻和电 抗组成，电阻、电抗 是电机重要参数
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•电阻：1）电阻大，损耗大，压降大 2）感应电动机转子电阻对其转矩特性影响大
•电抗：1）漏抗小，同步发电机短路电流大，感应电动机 起动电流大
电流集中于表面
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•2020年5月13日星期三
二、直流电阻计算
R l
Ac
1)电阻率与温度有关
15 0.0175 10 6 .m
,在电机正常工作的温度范围内
t 15[1(t 15)]
对于铜 电阻温度系数 0.004C 1
2）绕组的计算温度
国标规定：间接法测量效率时，各绕组的电损耗要换算到相
应绝缘等级的基准工作温度。