电动工具电动机计算

d2=d2'*(U’/U)1/2
初始电枢绕组线径
d2'
初始使用电压
U'
目标使用电压
U
拟用电枢绕组线径
d2
13500 14000
24 23
24 220 110
12
0.35 220 110
0.4950
0.50 220 110
0.7071
D
转子铁心叠长, cm
L
电动机转速, r/min.
n
气隙磁密, T
Bg
电枢线负载, A/cm
A
电动机输入功率，W
Ps
电动机输出入功率
PN=[3η/(2+η)]*Ps
串励电动机效率
η
电动机输出入功率, W
PN
取
PN=
（3） 转子电流
I=PN/(η*cosφ*UN)
电动机功率因数
cosφ
转子电流, A
I
SZ
（8） 校核
a. 槽满率校验
b. 电枢实际线负载校核
A=N*I/(2*π*D)
13 0.0920
0.342 0.35
0.0962
电枢实际线负载, A/cm 结论： c. 转子齿部磁密校核
Bt=Bg*t/(0.93*b2)
转子齿距 转子齿宽 转子齿部磁密, T
结论： d. 转子轭部磁密校核
A
115.43
通用（串励）电动机绕组计算
1. 电枢绕组计算
（1） 校验使用电压
et=U/K
使用电压,V
U
220
换向器换向片数
K
24
相邻换向片间电压,V 结论：
et
9.17
基本满足良好
的换向条件
（2） 电动机输入功率估算 电动机输入功率估算
Ps=α *D2*L*n*Bg*A/86000
极弧系数
α
转子铁心外径, cm
的计算
1. 改变使用电压后的线圈
匝数
W=W'*U/U'
初始转子线圈或定子每极匝数
W'
初始使用电压
U'
目标使用电压
U
定子或转子线圈目标匝数
W
2. 改变使用电压后的定子
线径
d1=d1'*(U’/U)1/2
初始定子绕组线径
d1'
初始使用电压
U'
目标使用电压
U
拟用定子绕组线径
d1
3. 改变使用电压后的电枢
绕组线径
与初选值接
近，是允许的
t
0.99
b2
0.35
Bt
1.34
齿部磁密校核
可通过
Bc=Φ /(1.86*h2*L*0.0001)
转子轭部高度, cm
h2
0.65
转子轭部磁密 结论：
Bc
1.46
齿部磁密校核
可通过
（9） 励磁绕组每极匝数
W1=Kg*N/2
经验系数
Kg
0.25
励磁绕组每极匝数
W1
144
（10） 励磁绕组导线选择
导线直径
d1=(1.34 - 1.5)*d2
导线直径
d1
取
d1
标准导线截面积, mm2
S1
二、性能调整计算
0.4690 - 0.5250 0.5
0.1963
W=W'*n'/n
初始转速, r/min.
n'
目标转速, , r/min.
n
定子或转子线圈初始匝数
W'
定子或转子线圈目标匝数
W
三、改变使用电压后
（4） 转子绕组总导线数计
算
每极总磁通wenku.baidu.com
Φ=α*τ*Bg*L/10000
极踞，cm
τ
每极总磁通, Wb
Φ
转子绕组总导线数
N=(64 - 70)*UN/(n*Φ)
转子绕组总导线数, 根
N
取
N=
（5） 转子每线圈匝数
Wy=N/(2*K)
转子每线圈匝数
Wy
0.67 3.8 5.5
14000 0.44 110
-
0.6
-
0.00
试算
- 1137
轭高h2 齿宽b2
取
Wy =
24
转子绕组实际总导线数
N
1152
（6） 转子每槽导线数
SZ=N/Z
转子槽数
Z
12
转子每槽导线数
SZ
96
（7） 转子导线截面积
S2=I/(2*j)
导线电流密度, A/mm2
j
转子导线截面积, mm2
SZ
转子导线直径, mm
d2
取
d2
标准导线截面积, mm2
419.26
0.5 251.55
300
0.95 2.39
5.97 9.68E-04
1039 1088
22.7
通用电动机多应用于吸尘器、手电 钻等手提便携式电动工具作动力。 它实际上是小功率交直流串励电动 机。
已知电机参数： 使用电压U=220V 转子铁芯外径D=3.8cm 转子铁芯叠长L=5.5cm 换向器片数K=24 转子槽数Z=12 转子齿宽b2=0.35cm 转子轭部高度h2=0.65cm