电机电磁计算说明
三相同步电机电磁计算公式
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）/NsE：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)/ps=(Ns-N)/NsV=I*ZI*(Z-R)=EE=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。
三相同步电机电磁计算公式教程
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cosφ=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磁路计算（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σ‘= 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气隙比δm/δ= 1.5最小气隙比极距δ/τ=0.004897064 (66)基波磁场幅度系数α1= 1.1151三次谐波磁场幅度系数α3=0.00646758磁场分部系数fd=0.711265508磁场波形系数fb= 1.108747511直轴电枢反应磁场幅度系数Ad1=0.8532交轴电枢反应磁场幅度系数Aq1=0.33884电枢磁动势直轴折算系数Kad=0.765133172电枢磁动势交轴折算系数Kaq=0.303865124 (74)定子卡氏系数Kδ1= 1.113452078阻尼笼卡氏系数Kδ2= 1.030852295卡氏系数Kδ= 1.147804629（77）空载每极总磁通φ=0.025001113斜槽系数Ksk=0.997146644气隙磁密最大值Bδ=0.711292106定子视在磁密Bts‘= 1.478524606定子轭磁密Bjs= 1.609967011 (82)气隙磁压降Fδ=653.1394979定子齿磁压降Fts=10.738定子轭磁压降Fjs=82.2125304气隙，定子齿，轭磁压降之和Fδtj=746.0900283（86）计算漏磁几何尺寸Υ1=0.409973094Υ2=0.554905146 am= 3.100659528 ap= 3.206420626 hpm= 1.54572168（87）磁极压板厚d‘=0.6磁极压板宽b’=8.2磁极计算长度lm‘=25.2极靴漏磁导Λp= 6.89576E-07极身漏磁导Λm=8.91309E-07磁极漏磁导Λ= 1.58088E-06 (93)每极漏磁通φσ=0.001179482漏磁系数σ= 1.047177195磁极磁通φm=0.026180596磁极极身截面积Sm=184.6762251（97）极身磁密Bm= 1.417648411转子轭磁密Bjr= 1.346738462残隙处磁密Bσ2= 1.422563654极身磁压降Fm=58.56139619转子轭磁压降Fjr=67.5444残隙磁压降Fσ2=100.1484812空载每极磁压降Ffo=972.3443057稳态参数计算(104)定子线圈尺寸αc=0.685397076τy=20.5257745 lF=13.25667083 lE=8.391213665 lB30 (105)线圈半匝平均长度lca=56.51334166定子绕组相电阻（75。
三相异步电动机电磁计算
三相异步电动机电磁计算三相异步电动机是一种常用的交流电动机，具有结构简单、体积小、重量轻、使用方便等优点，广泛应用于工业和民用领域。
在设计和使用三相异步电动机过程中，电磁计算是其中一个重要的方面。
本文将重点介绍三相异步电动机的电磁计算。
首先，我们需要了解三相异步电动机的基本结构和工作原理。
三相异步电动机主要由定子和转子组成。
定子上有三组互相120度电位移的绕组，分别称为A、B、C相绕组。
转子上有两种类型，分别称为鼠笼转子和绕线转子。
电流通过定子绕组产生的旋转磁场，诱导转子中产生感应电动势，从而引起转子以其中一方向旋转。
在进行电磁计算之前，首先需要获得三相异步电动机的设计参数，如额定功率、额定电压、额定频率、极数、电源类型等。
这些参数将直接影响到电磁计算的结果。
然后，进行定子电磁计算。
定子电磁计算的目的是确定定子绕组的电流和磁场分布。
根据输入的电压和频率，可以计算出定子绕组的电流大小。
根据定子绕组的几何尺寸和导线材料的特性，可以计算出定子绕组的电阻和电感。
通过计算和仿真，可以得到定子绕组中的电流分布和磁场分布情况。
接着，进行转子电磁计算。
转子电磁计算的目的是确定转子中的感应电动势和转矩。
转子中的感应电动势是由定子绕组中的旋转磁场诱导产生的，它的大小和方向与转子的位置密切相关。
通过计算和仿真，可以得到转子中的感应电动势分布情况。
转矩是由定子磁场和转子中的感应电流相互作用产生的，通过计算和仿真，可以得到转子的转矩大小和方向。
最后，进行整机电磁计算。
整机电磁计算的目的是确定整个电机的性能。
根据定子和转子的电磁计算结果，可以计算得到整机的额定功率、效率、功率因数、起动特性、转速特性等。
通过计算和仿真，可以优化电机的设计，提高电机的性能。
需要注意的是，三相异步电动机的电磁计算是一个复杂的过程，涉及到电磁场理论、电机动力学、材料科学等多个学科的知识。
在实际应用中，可以利用计算机辅助设计软件进行电磁计算，大大简化了计算过程和提高了计算精度。
三相异步电机电磁转矩计算公式
三相异步电机电磁转矩计算公式三相异步电机电磁转矩计算公式1. 电磁转矩的定义电磁转矩是指三相异步电机在旋转时所产生的力矩，用于驱动机械设备的转动。
2. 电磁转矩的计算公式电磁转矩的计算公式可以分为两种情况：启动情况和正常运行情况。
启动情况下的电磁转矩计算公式启动情况下的电磁转矩计算公式如下：T = (3 * Ks * Is^2) / (ωe^2 * Rr)其中，T为电磁转矩，Ks为转矩系数，Is为电机的起动电流，ωe为电网频率，Rr为转子电阻。
正常运行情况下的电磁转矩计算公式正常运行情况下的电磁转矩计算公式如下：T = Kt * Is * Ir / (ωe * p)其中，T为电磁转矩，Kt为转矩系数，Is为电机的定子电流，Ir 为电机的转子电流，ωe为电网频率，p为极对数。
3. 举例说明以一台三相异步电机为例，其定子电流为10A，转子电流为8A，电网频率为50Hz，极对数为2。
启动情况下的电磁转矩计算假设转矩系数Ks为，转子电阻Rr为欧姆，代入启动情况下的电磁转矩计算公式得到：T = (3 * * 10^2) / (50^2 * ) = ·m正常运行情况下的电磁转矩计算假设转矩系数Kt为，代入正常运行情况下的电磁转矩计算公式得到：T = * 10 * 8 / (50 * 2) = ·m根据以上计算，可以看出在启动情况下，电机的电磁转矩为·m；在正常运行情况下，电机的电磁转矩为·m。
结论电磁转矩的计算与电机的起动电流、定子电流、转子电流、电网频率、转矩系数、极对数、转子电阻等因素密切相关。
根据不同的情况使用对应的计算公式可以准确地计算电机的电磁转矩。
4. 三相异步电机的转矩系数转矩系数是用于计算电磁转矩的一个重要参数，它与电机的机械设计和性能有关。
常见的转矩系数有几种，如起动转矩系数、最大转矩系数、额定转矩系数等。
起动转矩系数起动转矩系数是指电机在启动时产生的转矩与额定转矩之比。
三相同步电机电磁计算公式
150 31.91495584
空载励磁电流Ifo= （130）励磁绕组线规a*b= 励磁绕组导线截面积qf= （132）第n层线圈平均匝长度lfn= Qm
Wm
rm 第n层线圈n= lcf=
(134)Rf(75。)=
0.6479688 0.004138
3.19748665 0.36780445 0.04597556 0.40488548
(172)直流分量时间常数Ta= 控制励磁持续短路电流倍数fko= 额定励磁持续短路电流倍数fkN= 冲击短路电流倍数fy= （176）整步功率Pr=
9有效材料
定子绕组铜重Gcu1= 励磁绕组铜重Gcu2= 定子硅钢片Gfe=
6.482295371 5.325
9.11855881 91.5988 9.16 28 0.5 2 71.98
1.016634338 3.5
43.44247714 6.946167169
5 1061.609472 42.46437888 0.736361089 0.809997198 3.039066562 0.155765707
磁极铁芯净长度lfem=
75 400 1500 50 0.8
3 135.3204388
2 36.92
26 20.4204 20.4204
24 0 0 0.96 23.04 24 22.8
铁芯计算长度li
24.2
最小气隙δ=
0.1
最大气隙δm=
0.15
定子绕组
（20）每极每相槽数q=
4
定子槽数Z1=
0.03280029 0.33303111 1.63964654 7.47053142 147.946378
中小型三相感应电动机电磁计算程序.
1、已知数据：输出功率P N=4kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝1B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序2、已知数据：输出功率P N=4kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝2B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，3、已知数据：输出功率P N=5.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝1B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序4、已知数据：输出功率P N=7.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝1B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，5、已知数据：输出功率P N=5.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝2B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序6、已知数据：输出功率P N=7.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝2B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，7、已知数据：输出功率P N=5.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝3B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序8、已知数据：输出功率P N=4kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝3B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，9、已知数据：输出功率P N=11kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝1B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序10、已知数据：输出功率P N=15kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝1B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，11、已知数据：输出功率P N=7.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝3B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序12、已知数据：输出功率P N=4kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝4B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，13、已知数据：输出功率P N=5.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝4B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序14、已知数据：输出功率P N=18.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝1B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，15、已知数据：输出功率P N=15kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝2B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序16、已知数据：输出功率P N=11kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝3B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，17、已知数据：输出功率P N=7.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝4B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序18、已知数据：输出功率P N=22kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝1B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，19、已知数据：输出功率P N=18.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝2B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序20、已知数据：输出功率P N=22kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝2B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，21、已知数据：输出功率P N=15kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝3B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序22、已知数据：输出功率P N=11kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝4B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，23、已知数据：输出功率P N=18.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝3B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序24、已知数据：输出功率P N=22kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝3B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，25、已知数据：输出功率P N=15kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝4B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序26、已知数据：输出功率P N=18.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝4B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，27、已知数据：输出功率P N=22kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝4B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序28、已知数据：输出功率P N=3kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝1B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，29、已知数据：输出功率P N=3kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝2B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序30、已知数据：输出功率P N=3kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝3B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，。
永磁直流电机电磁设计算例
永磁直流电机电磁设计算例假设我们要设计一个功率为500W的永磁直流电机，额定电压为24V。
首先，我们需要确定电机的转矩常数和电机的转速范围。
转矩常数表示电机在给定电压下的输出转矩大小。
常用的永磁直流电机转矩常数一般在0.02-0.06Nm/A之间。
假设我们选择一个转矩常数为0.04Nm/A的永磁直流电机。
根据功率和转矩常数的关系，我们可以计算出电机的额定电流为500/0.04=12.5A。
接下来，我们需要确定电机的磁路尺寸和磁路材料。
磁路尺寸决定了电机的体积和重量，而磁路材料的选择直接影响电机的性能和效率。
常见的磁路材料包括硅钢片、铁氧体和软磁合金等。
这里我们选择硅钢片作为磁路材料。
根据电机的功率和额定电流，我们可以计算出电机的额定转矩为500/12.5=40Nm。
接下来，我们需要根据额定转矩和转矩常数计算出永磁体的磁通。
磁通是永磁体产生的磁场大小，它与电机的转矩和电压密切相关。
磁通的计算公式为磁通=转矩/转矩常数=40/0.04=1000Wb。
接下来，我们需要计算出电机的磁场密度和磁力线密度。
磁场密度表示单位面积内的磁场大小，而磁力线密度表示单位长度内的磁场线条数。
根据磁场强度和磁路材料的磁导率，我们可以计算出磁场密度和磁力线密度。
最后，我们需要设计电机的线圈和定子参数。
根据额定电流和电压，我们可以计算出电机的线圈匝数和线圈直径。
定子参数的计算需要根据电机的磁通和磁场密度来决定。
综上所述，永磁直流电机的电磁设计是一个复杂的过程，需要根据电机的功率、转矩和工作条件来选择合适的磁路材料和定子参数。
设计过程需要综合考虑电机的性能、效率和成本等因素，从而确保电机的稳定运行和长寿命。
三相异步电动机电磁计算
三相异步电动机电磁计算三相异步电动机是一种常用的电动机类型，它的工作原理是通过交流电源的三相电流产生旋转磁场，从而驱动转子转动。
在三相异步电动机的设计和应用过程中，电磁计算是一个关键的步骤。
本文将从定子和转子两个部分分别介绍三相异步电动机的电磁计算。
1.定子的电磁计算：定子是三相异步电动机的固定部分，它通常由绕组和磁路组成。
定子的电磁计算主要涉及绕组的电磁特性和磁路的磁密分布。
(1)绕组的电磁特性：绕组的电磁特性包括电阻、电感和互感。
电阻是绕组的直流电阻，可以通过实验测量得到。
电感是绕组对交流电的阻抗，可以根据绕组的几何形状和材料特性计算得到。
互感是不同绕组之间的电磁耦合效应，通常需要进行有限元仿真来计算。
(2)磁路的磁密分布：磁路是指定子的铁心部分，用于引导磁场线以增加磁路上的磁感应强度。
磁密是磁场的密度，可以通过磁路的几何形状和材料特性计算得到。
在计算过程中，通常需要考虑定子的饱和效应和磁路的磁阻。
2.转子的电磁计算：转子是三相异步电动机的旋转部分，它通过与定子的旋转磁场相互作用来产生电磁力和转矩。
转子的电磁计算主要涉及电动机的运行特性和电磁锁定问题。
(1)运行特性：转子的运行特性包括转速、转矩和功率等参数。
可以通过定子和转子的电磁特性来计算转子的运行特性。
转速可以通过电枢起动和负载特性曲线来确定。
转矩可以通过磁场方程和电机参数来计算。
功率可以通过转矩和转速来计算。
(2)电磁锁定问题：电磁锁定是指转子在特定的电磁条件下不能转动的现象。
这是因为当转子的旋转磁场和定子的磁场之间存在一定的相对滑差时，会产生电磁力矩。
当电机的电磁力矩等于或大于负载的力矩时，转子会停止转动。
电磁锁定问题可以通过改变电机的设计和控制参数来解决。
综上所述，三相异步电动机的电磁计算是一个复杂的过程，需要考虑定子和转子的电磁特性、磁路和电磁锁定等因素。
这些计算可以通过实验测量、数值仿真和数学方法来得到。
电磁计算的结果可以用于电动机的设计、性能评估和控制策略的制定。
永磁同步伺服电机电磁计算流程
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 217.949V 2.34d 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 310116.071A 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 60N pnf ==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 rB 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)0.931T100100Br 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 3010 1.047rr C B H μμ-=⨯=式中 70410H /m μπ-=⨯ 三、永磁体尺寸18．永磁体磁化方向长度 0.35cm M h =19．永磁体宽度 1.56cm M b =20．永磁体轴向长度 5.35cm M L = 21．永磁体段数 1W =22．永磁体每极截面积 28.346cm M M M A L b == 23．永磁体每对极磁化方向长度 20.7cm MP M h h == 24．永磁体体积 311.684cm m M MP V PA h == 25．永磁体质量 31095.812g m m m V ρ-=⨯= 稀土钴材料密度 38.2g/cm ρ=四、转子结构尺寸26．气隙长度 10.19cm δδ=∆+= 均匀气隙空气隙长度10.03cm δ= 非磁性套环长度 0.16cm ∆=27．转子外径 2 3.0cm D = 28．轴孔直径 2 1.0cm i D =29．转子铁心长度 2 5.35cm M L L ==30．衬套厚度 222()0.49cm 2i M h D D h h --∆+==31．极距 2(2)2.105cm 2D pπτ-∆== 径向瓦片形32．极弧系数 0.74p α=33．极间宽度 2(1)0.547cm p b ατ=-= 五、定子绕组和定子冲片34．定子外径 1 4.8cm D =35．定子内径 1212 3.06cm i D D δ=+= 36. 定子铁心长度 1 5.35cm M L L ==长径比λ＝1.7537．每极每相槽数 1q =38. 定子槽数 212Q mpq ==39．绕组节距 3y = 整距绕组,影响下面一些系数40. 短距系数 180sin 12p K β==41. 分布因数 1d K = 42.斜槽因数 1sk K =43.绕组因数 1dp d p sk K K K K ==波形系数 sin()20.91.024i iK φαπα⋅==44.预估永磁体空载工作点 '00.67m b = 工作点范围在0.55-0.75Br 内但高速电机应取小一些。
永磁直流电动机电磁计算程序
23 极距 24 气隙长度
永磁直流电动机电磁计算程序
符号或算式
单位
PN
W
UN
V
nN
r/min
IN
A
TstN
η n=PN/UNIN*100 P'=(1+2η n/100)/(3η n/100)*PN E'a=(1+2η n/100)/3*UN p
Br20 工作温度时的剩磁密度为
α br为Br的温度系数 IL为Br的不可逆损失率 Hc20 工作温度时的矫顽力为 Hc=[1-(t-20)α Br/100](1-IL/100)Hc20 μ r=Br/μ 0Hc/1000 bk
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
t'k=tk*De2/Dk(厘米)
要求bk<0.8τ (1-α δ )厘米
七 最大去磁校核
113 不同工作时的最大瞬时电流
A
突然起动时
A
瞬时堵转时
A
114 直轴电枢磁动势
A
A
115 交轴电枢磁动势 116 换向元件电枢磁动势 117 电枢总去磁磁动势 118 最大去磁时永磁体工作点
Amax
A/cm A A A
12 114.591561
9.75 22
0.443181818 1
0.75 0.78 0.441786459 22.06948582 2528.97683 半梨形槽
电机电磁计算说明
鼠笼型转子三相异步电动机电磁计算说明一、主要性能数据1. 电动机五个重要的性能指标效率[η]、功率因数[ϕcos ]、最大转矩倍数[st T ]、堵转转矩倍数[st T ]、堵转电流倍数[st I ]。
2. 电动机的额定值额定功率：电动机在额定情况运行下，由轴端输出的机械功率，单位kW 。
额定电压：电动机额定运行时外加于定子绕组上的线电压，单位V 。
额定频率：电动机额定运行时电网频率，单位Hz 。
额定电流：电动机在额定电压、额定频率下、轴端有额定功率输出时，通过定子绕组的线电流单位A 。
额定转速：电动机在额定电压、额定频率下、轴端有额定功率输出时，转子的转速，单位min /r 。
3. 在电磁计算中什么是标幺值？怎么表示？标幺值是一种比值，它表示的是实际值与基值的比例关系。
一般按下面的方法表示。
如定子相电流1I 的表么值用'1i 表示，KWI I i 1'1=。
4. 为什么在电磁计算中要使用标幺值？在电磁计算中采用标幺值不但可以方便计算，又可清楚的反映各参数之间的关系。
5. 电磁计算中基值有那些。
功率基值：额定输出功率2P ，单位kW 电压基值：额定相电压1U ，单位V 电流基值：功电流KW I ，单位A 阻抗基值：KWI U 1，单位Ω 6. 输出功率的计算过程ηφ⋅⋅⋅⋅=112cos 3U I P (相电压每相电流、11U I )因为，Y 接时13U U N ⋅=，△接时13I I N ⋅=(用相量计算可证明) 故：ηφ⋅⋅⋅⋅=cos 32N N I U P 7. 功电流的计算功电流：132310U P I KW⋅⋅=，单位A 。
二、 三相交流绕组1. 对三相交流绕组的要求a. 在一定的导体数下，获得较大的基波电势和基波磁势。
b. 三相电势和磁势必须对称，即三相大小相等相位互差︒120。
c. 电势和磁势波形尽可能接近正弦波，谐波分量要小。
d. 用铜量少，绝缘性能和机械性能可靠。
永磁同步电动机电磁计算
A A H H
H
72 永磁体空载工作点
73 气隙磁密基波幅值
74 空载反电动势
五
参数计算
75 线圈平均半匝长
76 双层线圈端部轴向投影长 77 定子直流电阻
78 漏抗系数 79 定子槽比漏磁导
查第2章附录2A-3得
bm0
与假设值误差小于1%,不用重复计算
Bδ1
T
E0
V
lz lB d τy sinα cosα Cs fd R1 ρ S1 d1 Cx λS1 Ku1 KL１ λu1 λL 1
98 定子电流 99 负载气隙磁通
100 负载气隙磁密 101 负载定子齿磁密 102 负载转子磁密 103 铜耗 104 鉄耗
（1）定子轭重量 （2）定子齿重量 (3)单位铁耗 查第2章附录2E-4得
Xq
Ω
P1
kw
SINθ
SIN2θ
COSθ
Id
A
Iq
A
cosφ
°
ψ
°
φ
°
I1
A
Φδ
Wb
Eδ
V
Bδ
T
Bt1
23.26410353 4.209707539
6.2
2.17 26.10018674 50.48310465 166.2166762
2.5 2
19.80654674 0.02
27.9841 0.475324588
3.97E+00 8.93E+01
0.185361257 13.36
0.861134631 1.04E-02
cm
Ksk1
y
Kdp1 Kd1
α
°
电机输入功率和电磁功率的计算关系
电机输入功率和电磁功率的计算关系
电机输入功率和电磁功率之间存在着密切的关系。
电机输入功
率是指电机从电源吸收的总功率，包括了机械功率损耗和电磁功率。
而电磁功率则是指电机转换电能为机械能的功率。
首先，我们来看电机输入功率的计算。
电机输入功率可以通过
以下公式计算：
输入功率 = 输出功率 / 效率。
其中，输出功率是电机输出的机械功率，效率是电机的工作效率。
电机的效率通常是一个小于1的数值，因为在能量转换过程中
总会有一定的能量损耗。
而电磁功率可以通过以下公式计算：
电磁功率 = 电机的转矩× 转速。
电机的转矩是指电机在旋转时产生的力矩，通常用牛顿·米（N·m）来表示；转速则是指电机的转动速度，通常用每分钟转数
（rpm）来表示。
因此，电机输入功率和电磁功率之间的关系可以用以下公式表示：
输入功率 = 电磁功率 / 效率。
这个公式显示了电机输入功率与电磁功率之间的直接关系。
当电机的效率提高时，相同的电磁功率下，输入功率会相应减小，反之亦然。
这也说明了提高电机效率对于节能和提高设备运行效率的重要性。
除了上述的公式关系外，还需要考虑到电机的负载特性、电机的设计参数、工作环境等因素对电机输入功率和电磁功率的影响。
这些因素都会对电机的实际运行情况产生影响，需要在工程实践中综合考虑。
综上所述，电机输入功率和电磁功率之间的计算关系是通过电机的效率和电机的转矩、转速来联系起来的，而在实际应用中还需要考虑到其他因素的影响。
三相同步电机电磁计算公式(精)
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
取150匝
取漆包扁线3.55*1.5
取励磁绕组电密jf=3.5
效率试取lcf=71.2
紫铜的k=0.2
等于(1.05-1.1dy
取C=0.6
、
0.911488526 0.711292106 0.768918527近Z1/2P
0.911488526
0.711292106
0.911488526 0.711292106
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
电机的电磁场计算方法
电机的电磁场计算方法引言电机是将电能转换为机械能的装置，电机的工作原理是基于电磁感应和电磁力的作用。
了解电机的电磁场分布情况对于设计和优化电机具有重要意义。
本文将介绍电机的电磁场计算方法，包括分析电机的电磁场分布、计算电机的磁感应强度和电磁力等内容。
电机的电磁场分布分析电机的电磁场分布是指电机内部空间各点的磁场强度和方向的分布情况。
电机的电磁场分布分析可以通过解析方法、数值计算方法和实验测量方法来实现。
解析方法解析方法是通过求解电机的磁场分布的数学方程来得到电磁场的分布情况。
常用的解析方法包括矢量势法、有限元法和有限差分法等。
•矢量势法：矢量势方法是求解电机的磁场分布的一种常用方法，它通过求解电机的矢量势方程来得到电磁场的分布情况。
该方法适用于磁场分布具有对称性的电机。
•有限元法：有限元方法是一种广泛应用于电磁场计算的数值方法，它将电机空间划分为多个小单元，通过在每个小单元上建立适当的数学模型，并求解模型的方程来得到电磁场的分布情况。
•有限差分法：有限差分法是一种将电机空间离散化后，通过差分近似求解电磁场分布的方法。
该方法相对简单，容易实现。
数值计算方法数值计算方法是通过计算电机的电磁场分布情况，得到电磁场的分布情况。
数值计算方法通常需要借助计算软件来实现，常用的电磁场计算软件有ANSYS Maxwell、COMSOL Multiphysics等。
数值计算方法适用于复杂几何结构的电机，可以通过建立几何模型、设置边界条件、选择求解方法等步骤来完成电磁场计算。
实验测量方法实验测量方法是通过实验手段来测量电机的电磁场分布。
常用的实验手段包括磁场测量仪器、电磁场扫描仪等。
实验测量方法可以直接测量电机的电磁场分布情况，但需要进行现场实验，并且可能会受到外界干扰。
电机磁感应强度的计算电机的磁感应强度是描述电机磁场强度的物理量，可以通过电磁场测量和数值计算方法来计算。
电磁场测量方法电磁场测量是通过测量电机的磁感应强度来得到电机的磁场分布情况。
三相异步电机电磁转矩计算公式
三相异步电机电磁转矩计算公式摘要：1.三相异步电机的基本概念2.电磁转矩的定义及计算公式3.三相异步电机电磁转矩的计算方法4.影响电磁转矩的因素5.结论正文：一、三相异步电机的基本概念三相异步电机是一种常见的电动机类型，其工作原理是利用定子与转子之间的磁场作用产生转矩，从而驱动电机转动。
在三相异步电机中，定子绕组接通三相交流电源，形成旋转磁场，转子则通过与定子磁场相互作用，产生电磁转矩，从而实现电机的运转。
二、电磁转矩的定义及计算公式电磁转矩是指在磁场作用下，使机械元件转动的力矩。
其计算公式为：T = P / ω其中，T 表示电磁转矩，P 表示电机输入的机械功率，ω 表示电机的角速度。
三、三相异步电机电磁转矩的计算方法对于三相异步电机，其电磁转矩的计算需要考虑定子磁场、转子磁场以及转子与定子之间的磁场作用。
一般情况下，三相异步电机的电磁转矩计算公式为：T = 3 × P × s / r2其中，T 表示电磁转矩，P 表示电机输入的机械功率，s 表示定子磁场的同步转速，r2 表示转子的电阻。
四、影响电磁转矩的因素电磁转矩的大小受多种因素影响，主要包括：1.定子磁场的强度：定子磁场强度越大，电磁转矩越大。
2.转子磁场的强度：转子磁场强度越大，电磁转矩越大。
3.转子与定子之间的磁场作用：转子与定子之间的磁场作用越强烈，电磁转矩越大。
4.转子的电阻：转子的电阻越大，电磁转矩越小。
5.电机的工作频率：电机的工作频率影响磁场的变化，进而影响电磁转矩。
五、结论综上所述，三相异步电机的电磁转矩计算公式为T = 3 × P × s / r2，其中P 为电机输入的机械功率，s 为定子磁场的同步转速，r2 为转子的电阻。
电磁转矩的大小受定子磁场、转子磁场、转子与定子之间的磁场作用以及转子的电阻等多种因素影响。
电机电磁功率计算公式
电机电磁功率计算公式一、电机电磁功率的基本概念。
电机的电磁功率是指电机通过电磁感应作用，将电能转换为机械能（电动机情况）或者将机械能转换为电能（发电机情况）的这部分功率。
它是电机能量转换过程中的一个关键物理量。
1. 对于直流电动机。
- 已知电枢电动势E = C_e¶hi n（其中C_e为电动势常数，¶hi为每极磁通，n 为电机转速），电枢电流为I_a。
- 电磁功率P_em=E I_a。
- 从能量转换角度来看，电源输入电功率P_1=UI（U为电枢电压，I为总电流，对于并励电动机I = I_a+I_f，I_f为励磁电流；对于串励电动机I = I_a），电枢回路铜损耗p_Cua=I_a^2R_a（R_a为电枢电阻），电磁功率P_em=P_1-p_Cua。
2. 对于直流发电机。
- 同样E = C_e¶hi n，I_a为电枢电流。
- 电磁功率P_em=E I_a。
- 从能量转换角度，发电机输出电功率P_2=UI（U为电枢端电压，I为负载电流），电枢回路铜损耗p_Cua=I_a^2R_a，电磁功率P_em=P_2+p_Cua。
1. 三相异步电动机。
- 设三相异步电动机定子输入功率为P_1，定子铜损耗为p_Cu1，铁损耗为p_Fe，转子铜损耗为p_Cu2，机械损耗为p_mec，附加损耗为p_ad。
- 电磁功率P_em=P_1-p_Cu1-p_Fe。
- 另外，根据等效电路原理，电磁功率P_em=3I_2^′ 2frac{R_2^′}{s}（其中I_2^′为转子折算到定子侧的电流，R_2^′为转子电阻折算到定子侧的值，s为转差率）。
2. 三相同步发电机。
- 设相电压为E_0（空载电动势），相电流为I，功率因数角为φ。
- 电磁功率P_em=m E_0Icosθ（其中m = 3为相数，θ=ψ-φ，ψ为内功率因数角）。
- 从能量转换角度，如果输入机械功率为P_1，机械损耗为p_mec，铁损耗为p_Fe，则电磁功率P_em=P_1-p_mec-p_Fe。
（完整版）三相异步电动机电磁计算
（完整版）三相异步电动机电磁计算三相电机额定电压U=380V，f=50HZ,机座号Y132，输出P2=8KW， p=4极1.型号：Y132M2.输出功率：P N=8KW3.相数：m1=34.接法：5.相电压：Uφ=380V6.功电流：I w=P2×103m1UΦ=8×1033×380=7.018A7.极对数：p=28.定⼦槽数：Z1=369.转⼦槽数：Z2=3210.定⼦每极每相槽数：Qp1=Z12pm1=362×2×3=311.定⼦外径：D1=21cm定⼦内径：D i1=13.6cm⽓隙长度：δ=0.4mm转⼦外径：D2=13.52cm 13.6-0.04*2=13.52cm转⼦内径：D i2=4.8cm定⼦槽型：半闭⼝圆底槽定⼦槽尺⼨：b o1=0.35cm b1=0.67cm h o1=0.08cm R1=0.44cm h12=1.45cm转⼦槽形：梯形槽转⼦槽尺⼨：b o2=0.1cm b r1=0.55cm b r2=0.3cm h o2=0.05cm h r12=2.3cm12.极距：τ=πD i12p =3.1415×13.64=10.681cm13.定⼦齿距：t1=πD i1Z1=3.1415×13.636=1.187cm14.转⼦齿距：t2=πD2Z2=3.1415×13.5232=1.327cm15.⽓隙长度：δ=0.04cm16.转⼦斜槽距：b sk=t1=1.187cm17.铁芯长度：l=16cm18.铁芯有效长度：⽆径向通风道：l ef=l+2δ=16.08cm19.净铁芯长：⽆径向通风道：l Fe=K Fe l=0.95*16=15.2cmK Fe=0.95（不涂漆）20.绕组型式：单层交叉式21.并联⽀路数：a1=122.节距：1-9,2-10,11-1823.每槽导线数：由后⾯计算的数据根据公式计算为：每极磁通φ1=0.00784wb波幅系数：K A=1.46绕组系数：K dp1=0.96每相串联有效导线数：Nφ1K dp1=K z′U1×10?2K Aφ1×50f1=1.21×380×10?2 1.46×0.00784×5050=401.70 K’z取1.21每相串联导线数：Nφ1=Nφ1K dp1K dp1=401.700.96=418每槽导线数：N1‘=41812=34.83取整数：N1=3524.线规：导线并饶根数与截⾯积之积（式中的值由其后的公式算得）：N1’A1′=I1a1J1=9.16271×5.19=1.7655mm2由此可通过查表知线规为：2-1.06（N-φ）25.每根导线截⾯积：A cl=0.00882cm226.槽有效⾯积：A e=A s-A i=1.1444cm2A s=2R+b s12×(h s′?h)+πR22A i=C i(2h s12+πR)C i-绝缘厚度 h-槽楔厚度 C i=0.08mm27.槽满率：k s=N s1N cl d2A e ×100%=2×35×0.0131.1444=79.5%d-绝缘导线外径 d=1.14mm28. 每相串联导线数：N φ1=Z 1N s1ma 1=35×363=42029. 绕组分布系数：K d1=sin (α2q 1)q 1sin (α2)=0.96q 1=Z 12pm=364×3=3α=2pπZ 1=2×2×180°36=20°30. 绕组短距系数：K p1=sin (β×90°)=1 β=y mq 131. 绕组系数：K dp1=K d1K p1=0.96⼆．磁路计算32. 每极磁通：?1=K E U ?2.22fN ?1K dp1=0.00784Wb =380×0.9232.22×50×420×0.96K E =0.923 K E 范围0.85-0.95 33. 定⼦齿截⾯积:A t1= b t1l Fe Z 12p =76.05cm 2 34. 转⼦齿截⾯积：A t2=b t2l Fe Z 22p=75.95cm 2b t1,b t2-定，转⼦齿宽35. 定⼦轭部截⾯积：A j1=h j ′l Fe =1.877×15.2=28.53cm 2 h j ′=D 1D i12h s +13R =3.7?(0.08+1.45+0.44)+0.443=1.87736. 转⼦轭部截⾯积：A j2=h j2′l Fe =30.65cm 2 h j2′=D 2?D i22h R 23d k =2.016因⽆通风孔d k =037. 空⽓隙⾯积：A δ=τl ef =10.681×16.08=171.8cm 2 38. 波幅系数：K A =1.46 K S =1.276 K A 由饱和系数K S 查得，开始计算时先假定K S39. 定⼦齿磁密：B t1=K A1A t1×104=1.46×0.0078476.05×104=1.505T40. 转⼦齿磁密：B t2=K A1A t2×104=1.46×0.0078475.95×104=1.507T41. 定⼦轭磁密：B j1=12×?1A j1×104=12×0.0078428.53×104=1.37T 42. 转⼦轭磁密：B j2=12×?1A j2×104=12×0.0078430.65×104=1.28T43. ⽓隙磁密：B δ=K A1A δ×104=1.46×0.00784171.8×104=0.666T44. 定⼦齿磁场强度：H T1=20.58A/cm （查表硅钢⽚磁化曲线） 45. 转⼦齿磁场强度：H t2=20.79A/cm （查表硅钢⽚磁化曲线） 46. 定⼦轭磁场强度：H j1=11.44A/cm （查表硅钢⽚磁化曲线） 47. 转⼦轭磁场强度：H j2=8.43A/cm （查表硅钢⽚磁化曲线） 48. 定⼦齿磁路计算长度：h T1′=h s1+h s2+R3=1.597cm49. 转⼦齿磁路计算长度：h T2′=h R1+h R2=2.3cm 50. 定⼦轭磁路计算长度：l j1′=π(D i1?h j1′)4p=7.51cm 51.转⼦轭部磁路计算长度：l j2′=π(D i2+h j2′)4p=2.67cm52. ⽓隙磁路计算长度：δe =δK c1K c2=0.4×1.308×1.031÷10=0.05393cm K c1=t1t1?r1δK c2=t2t2?r2δt-齿距 b0-槽⼝宽53.定⼦齿磁位降：F t1=H t1×h t1′=32.86A54.转⼦齿磁位降：F t2=H t2×h t2′=47.81A55.定⼦轭部磁位降：F j1=C1H j1l j1′=43.31AC1=0.504 定⼦轭部磁路校正系数56.转⼦轭部磁位降：F j2=C2H j2l j2′=9.23AC2=0.41 转⼦轭部磁路校正系数57.⽓隙磁位降：Fδ=0.8Bδδe×104=0.8×0.666×0.05393×104=287.34A58.饱和系数：K s=F t1+F t2+FδFδ=32.86+47.81+287.34287.34=1.28与38项⽐对59.总磁位降：F=F t1+F t2+F j1+F j2+Fδ=32.86+47.81+43.31+9.23+287.34=420.55A60.励磁电流：I m=4.44pFmN?1K dp1=4.44×2×420.553×420×0.96=3.087A61.励磁电流标⼳值：I m?=I mI w =3.0877.018=0.439962.励磁电抗标⼳值：X m?=1I m?=10.4399=2.2732三．参数计算63.线圈平均半匝长度：l c1=l e+2(d+l E′)=31.22cmd=1.5cm(直线部分伸出长) l E′=kτck对2,4极取0.58 τc-平均节距τc=10.54cm64. 线圈端部平均长度：l E =2(l E ′+d )=15.22cm 65. 线圈端部轴向投影长度：f d =l E ′sin α=3.77cm 66. 阻抗折算系数：K z =m 1(N ?1K dp1)2m 2(N ?2K dp2)2=15241式中：对笼型转⼦m 2=Z 2，N ?2=1，K dp2=1 67. 定⼦相电阻：R 1=ρ1N ?1lc1a 1N c1A c1=1.61Ωρ1-导线电阻率标⼳值：R 1?=R 1I w U ?=0.029768. 转⼦导条电阻：R B =K zK B ρB l B A B=1.1407Ω式中：K B =1.04(对铸铝转⼦) ρB -导条电阻率 l B =16cm(转⼦导条长度) A B =0.965cm 2(每根导条截⾯积) 标⼳值：R B ?=R B ×I 2U ?=1.1407×7.018380=0.021169. 转⼦端环电阻：R R =K zρR Z z D R2πp 2A R =0.3467ΩρR-端环电阻系数 D R-端环平均直径（10.7cm） A R-端环截⾯积（2.6cm2）标⼳值：R R?=R R I wU?=0.3467×7.018380=0.00670.转⼦电阻标⼳值：R2?=R B?+R R?=0.0211+0.006=0.027171.漏抗系数：C x=0.4π2fl ef(N?12pq1)(I wU?)×10?5=0.4×3.14152×50×16.08×(42022×3)(7.018380)×10?8=0.0172372.定⼦槽漏磁导：λs1=K U1λU1+K c1λc1=1.2431K U1=1 K c1=1 λU1=0.4097 λc1=0.833473.定⼦槽漏抗：X s1?=(lσ1l ef )λc1C x=(1616.08)×0.8334×0.01723=0.01429lσ1=l1(对⽆径向通风道)74.定⼦谐波漏磁导：λd1=0.0129对60°相带整数槽绕组，且23≤β≤1λd1=π218×[(5q12+1)?(14cq1+23c2?14c3q1)3q12]?K dp12式中:c-短距槽数，c=8q1(1-p)75.定⼦谐波漏抗：x d1?=m1q1τπ2δef K sλd1C x=1.8243×0.01723=0.0314376.定⼦端部漏磁导：λE1=0.67(l E-0.64τc)=5.677877.定⼦端部漏抗：X E1?=(q1l ef )λE1C x=(316.08)×5.6778×0.01723=0.0182578. 定⼦漏抗标⼳值：X 1?=X s1?+X d1?+X E1? =0.01429+0.03142+0.01825=0.0639779. 转⼦槽漏磁导：λs2=λU2+λc2=2.1754 λU2=h R0b 02=0.5(槽上部漏磁导)λL2=1.6754(槽下部漏磁导)80. 转⼦槽漏抗：X s2?=(lσ2l ef)K dp12(Z1Z 2)λs2C x =0.03862=2.2413×0.01723 l σ2=l 281. 转⼦谐波漏磁导：对笼型转⼦：λd2=∑1(k Z 2p ±1)2=0.013K=1，2,3 82.转⼦谐波漏抗：X d2=m 1q 1τK dp12πδef K sλd2C x =1.6757×0.01723=0.0288783. 转⼦端部漏磁导：λE2=0.757(l Bl 21.13+D R 2p)=2.025(对笼型转⼦)84. 转⼦端部漏抗：X E2?=q 1l efK dp12λE2C x =0.3478×0.01723=0.00599 85.转⼦斜槽漏抗：X sk=0.5(b sk t 2)2X d2=0.5×(1.1871.327)2×0.02887=0.0115586. 转⼦漏抗标⼳值：X 2?=X s2?+X d2?+X E2?+X sk ?=0.08503 87. 运⾏总漏抗：X ?=X 1?+X 2?=0.06397+0.08503=0.149四．运⾏性能计算88.满载电流有功分量：I p?=1η=10.88=1.136设η=0.88 η?效率89.满载电抗电流：I x?=σ1X?I p?2[1+(σ1X?I p?)2]=1.0281×0.149×1.1362×[1+(1.0281×0.149×1.136)2]=0.2037式中：σ1=1+I m?X1?=1+0.4399×0.06397=1.0281 90.满载电流⽆功分量：I Q?=I m?+I x?=0.4399+0.2037= 0.643691.满载电动势⽐值：K E=1?(I p?R1?+I Q?X1?)=1?(1.136×0.0297+0.6436×0.06397)=0.925与32项进⾏⽐对92.定⼦电流：I1?=√I p?2+I Q?2=√1.1362+0.64362=1.3056I1=I1?I w=1.3056×7.018=9.1627A93.转⼦导条电流：I2?=√I p?2+I x?2=√1.1362+0.20372=1.154I2=I2?I w K1=1.154×7.018×37.8=306.13AK1-电流折算系数K1=m1N?1K dp1Z2=3×420×0.9632=37.894.转⼦端环电流：I R=Z22πp I2=322×3.1415×2×306.13=779.58A95.定⼦电密：J1=I1a1N c1A c1×102=9.16271×1.76423=5.19A/mm296.线负荷：A1=m1Z?1I1πD i1=3×420×9.16273.1415×13.6=270.22Acm97.热负荷：AJ1=A1J1=1402.4498.转⼦导条电密：J B=I2A B×102=306.130.965×102=3.17A/mm299.转⼦端环电密：J R=I RA R×102=779.582.6×100=2.998A/mm2100.空载电动势⽐值：K E0=1?I m?X1?=1?0.4399×0.06397=0.9719101.空载定⼦齿磁密：B t10=K E0K E B t1=0.97190.925×1.505=1.5813T102.空载定⼦轭磁密：B j10=K E0K E B j1=0.97190.925×1.37=1.4395T103.定⼦齿单位铁损耗：p t1由B t10查表得44.02×10?3W/cm3 104.定⼦轭单位铁损耗：p j1由B j10查表的36.7×10?3W/cm3 105.定⼦齿体积：V t1=2pA t1h t1′=485.68cm3106.定⼦轭体积：V j1=4pA j1l j1′=1713.73cm3107.铁损耗：P Fe=k1pt1V t1+k2pj1V j1对半闭⼝槽：k1=2.5,k2=2P Fe=(2.5×44.02×485.68+2×36.7×1713.73)×10?3= 179.24W标⼳值：P Fe?=P FeP N×103=0.0224108.基本铁耗：P Fe1?=pt1V t1+pj1V j1 P N×10=44.02×10?3×485.68+36.7×10?3×1713.738000=0.01053109.定⼦电阻损耗：P cu1?=I1?2R1?=1.30562×0.0297=0.0506P cu1=P cu1?P N ×103=0.0506×8000=404.8W110. 转⼦电阻损耗：P cu2?=I 2?2R 2=1.1542×0.0271=0.0361 P cu2=P cu2P N ×103=288.8W 111. 风摩损耗：P fv *参考试验值确定为0.01 P fv =P fv ?P N ×103=0.01×8000=80W 112. 杂散损耗：P s *对铸铝转⼦可取0.02P s =P s ?P N ×103=0.02×8000=160W113. 总损耗：∑P ?=P cu1?+P cu2?+P Fe ?+P fv ?+P s ?=0.0506+0.0361+0.0224+0.01+0.02=0.1391 114. 输⼊功率：P 1 =1+∑P =1.1391 115. 满载效率：η=1?∑P ?P 1=10.13911.1391=0.878η?η′η=0.878?0.880.878=?0.0023>?0.005与88项假定值⽐对116. 功率因数：cos φ=1I 1?η=11.3056×0.878=0.872117. 满载转差率：S N =P cu2?P em=0.03611.07797=0.0335P em *-⽓隙电磁功率P em ?=P 1??P cu1??P Fe1?=1.07797118. 额定转速：n N =60f (1?S N )p=60×50×(1?0.0335)2=1449.75r/min119. 最⼤转矩倍数： T max ?=N2×(R 1+√R 1+X ?2)=2×(0.0297+√0.02972+0.1492)=2.66五．起动性能计算I st =(2.5~3.5)T max ?×I w =61.8A120. 起动时槽磁动势： F st =0.707I stN ?1a 1×(K V1+K dp1K d1Z1Z2)√K E0=3071.09A121. 虚拟磁密：B L =F st ×10?41.6δβc=5.0241TβL =0.64+2.5√δt 1+t 2=0.955122. 起动漏磁饱和系数：K as =0.418123. 定⼦槽⼝宽增⼤：?b 01=(t 1?b 01)(1?k as )=0.4874 124. 转⼦槽⼝宽增⼤：?b 02=(t 2?b 02)(1?k as )=0.7141 125. 定⼦槽上部漏磁导减少：?λU1=h r0?0.58h r1b 01(b 01b 01+1.5b 01)=0.1836126. 转⼦槽上部漏磁导减少：?λU2=h R0b 02(b 02b 02+b 02)=0.4397127. 起动定⼦槽漏磁导：λs1st =K U1(λU1??λU1)+K c1λc1=1.0596 128. 起动定⼦槽漏抗标⼳值：X s1st ?=λs1st λs1X s1?=1.05961.2431×0.01429=0.01218129. 起动定⼦谐波漏抗标⼳值：X d1st ?=k as X d1?=0.01218 130. 定⼦起动漏抗标⼳值：X 1st ?=X s1st ?+X d1st ?+X E1? =0.01218+0.01313+0.01825=0.04356131. 挤流转⼦导条相对⾼度：ε=2πh B √b Bb s fρB ×109=1.551h B -转⼦导条⾼度（cm ） b Rb S-转⼦导条宽与槽宽之⽐，对铸铝转⼦为1ρB -转⼦导条电阻率 h B =2.35cm 132. 导条电阻等效⾼度：h ρR =h B φ(ε)k a=2.351.45×1=1.621133. 槽漏抗等效⾼度：h ρx =h B ψ(ε)k a =2.35×0.78×1=1.833 134. 挤流电阻增⼤系数：K R =(1+a )φ2(ε)1+a [2φ(ε)?1]=1.308a =b 1b 2135. 挤流漏抗减少系数：K x =b 2(1+a )2ψ(ε)b px(1+a ′)2(K r1′K r1)=0.888a ′=b 1b pxb px =b 1+(b 2??b 1)ψ(ε)136. 起动转⼦槽下部漏磁导：λL2st =K x λL2=K X ×2h 1b 0+b 1+λL =1.4875 λL =4β(1+α)k τ1137. 起动转⼦槽漏磁导：λs2(st )=(λU2??λU2)+λL2st =1.5478 138. 起动转⼦槽漏抗标⼳值：X s2st ?=λs2st λs2×X s2?=0.0275139. 起动转⼦谐波漏抗标⼳值：X d2st ?=k as X d2?=0.01207 140. 起动转⼦斜槽漏抗标⼳值：X skst ?=k as X sk ?=0.0048 141. 转⼦起动漏抗标⼳值：X 2st ?=X s2st ?+X d2st ?+X E2?+X skst ?=0.05036 142. 起动总漏抗标⼳值：X st ?=X 1st ?+X 2st ?=0.04356+0.05036=0.09392143. R Bst ?=[k R(l efN V2b 02l B)+l B ?(l f ?N V2b 02)l B]×R B ?=0.0276144. 转⼦起动电阻标⼳值：R 2st ?=R Bst ?+R R ?=0.0276+0.006=0.0336 145. 起动总电阻标⼳值：R st ?=R 1?+R 2st ?=0.0297+0.0336=0.0633 146. 起动总阻抗：Z st ?=√R st ?2+X st ?2=0.1133147. 起动电流：I st =I KwZ st=7.0180.1133=61.94A61.94?61.861.94=0.0023<0.005148. 起动电流倍数：I st ?=61.949.1627=6.76 149. 起动转矩倍数：T st ?=R 2(st )Z st ?2(1?S N )=0.03360.11332×(1?0.0335)=2.53。
电机的计算公式大全
电机的计算公式大全一、直流电机。
1. 感应电动势（E）- 对于直流发电机，E = C_evarPhi n，其中C_e为电动势常数（C_e=(pN)/(60a)，p为磁极对数，N为电枢绕组总导体数，a为电枢绕组并联支路对数），varPhi为每极磁通（单位为Wb），n为电机转速（单位为r/min）。
- 对于直流电动机，该公式同样适用，感应电动势为反电动势。
2. 电磁转矩（T）- T = C_TvarPhi I_a，其中C_T为转矩常数（C_T=(pN)/(2π a)），I_a为电枢电流（单位为A）。
3. 直流电动机的转速公式。
- 根据E = C_evarPhi n和U = E+I_aR_a（U为电枢电压，R_a为电枢电阻），可得n=frac{U - I_aR_a}{C_evarPhi}。
二、异步电动机。
1. 转差率（s）- s=frac{n_1-n}{n_1}，其中n_1为同步转速（n_1=(60f)/(p)，f为电源频率，单位为Hz），n为电动机的实际转速。
2. 电磁转矩（T）- 转矩的实用公式T = frac{2T_m}{(s)/(s_m)+frac{s_m}{s}}，其中T_m为最大转矩，s_m为临界转差率。
- 最大转矩T_m=frac{m_1pU_1^2}{4π f_1X_20}（m_1为定子相数，U_1为定子相电压，X_20为转子静止时的每相漏电抗）。
3. 定子电流（I_1）- 根据等效电路，I_1=frac{U_1}{Ż_1+frac{Ż_2'}{(1 - s)/(s)}}，其中Ż_1为定子阻抗，Ż_2'为转子折算到定子侧的阻抗。
三、同步电机。
1. 同步转速（n_1）- n_1=(60f)/(p)，与异步电机的同步转速公式相同。
2. 电磁功率（P_em）- 对于隐极同步电机P_em=mfrac{E_0U}{X_s}sinθ，其中m为相数，E_0为空载电动势，U为端电压，X_s为同步电抗，θ为功角。
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鼠笼型转子三相异步电动机电磁计算说明一、 主要性能数据1. 电动机五个重要的性能指标效率[η]、功率因数[ϕcos ]、最大转矩倍数[st T ]、堵转转矩倍数[st T ]、堵转电流倍数[st I ]。
2. 电动机的额定值额定功率：电动机在额定情况运行下，由轴端输出的机械功率，单位kW 。
额定电压：电动机额定运行时外加于定子绕组上的线电压，单位V 。
额定频率：电动机额定运行时电网频率，单位Hz 。
额定电流：电动机在额定电压、额定频率下、轴端有额定功率输出时，通过定子绕组的线电流单位A 。
额定转速：电动机在额定电压、额定频率下、轴端有额定功率输出时，转子的转速，单位min /r 。
3. 在电磁计算中什么是标幺值？怎么表示？标幺值是一种比值，它表示的是实际值与基值的比例关系。
一般按下面的方法表示。
如定子相电流1I 的表么值用'1i 表示，KW I I i 1'1=。
4. 为什么在电磁计算中要使用标幺值？在电磁计算中采用标幺值不但可以方便计算，又可清楚的反映各参数之间的关系。
5. 电磁计算中基值有那些。
功率基值：额定输出功率2P ，单位kW电压基值：额定相电压1U ，单位V电流基值：功电流KW I ，单位A 阻抗基值：KWI U 1，单位Ω 6. 输出功率的计算过程ηφ⋅⋅⋅⋅=112cos 3U I P (相电压每相电流、11U I )因为，Y 接时13U U N ⋅=，△接时13I I N ⋅=(用相量计算可证明) 故：ηφ⋅⋅⋅⋅=cos 32N N I U P7. 功电流的计算 功电流：132310U P I KW ⋅⋅=，单位A 。
二、 三相交流绕组1. 对三相交流绕组的要求a. 在一定的导体数下，获得较大的基波电势和基波磁势。
b. 三相电势和磁势必须对称，即三相大小相等相位互差︒120。
c. 电势和磁势波形尽可能接近正弦波，谐波分量要小。
d. 用铜量少，绝缘性能和机械性能可靠。
2. 三相绕组的分类a. 按槽层数分类，可分为双层绕组和单层绕组。
b. 按每极每相槽数分类，可分为整数槽绕组和分数槽绕组。
c. 按排列方式可分为，双层绕组可分为迭绕组、波绕组；单层绕组可分为等元件绕组、单层穿插绕组和单层同心绕组。
3. 每极每相槽数q为了使三相电势相等，每相在每极下应占有相等的槽数，该槽数成为每极每相槽数。
一般用q 表示，pm Z q ⋅=〔Z 为槽数，p 为极数〕。
q 可以是整数，也可以是分数。
q 为分数时cb a q =中c 不能是3或3的倍数。
4. 最大并联支路数a 对于整数槽p a =max ，对于分数槽c b aq =，c p a =max 。
5. 极距τ和节距y 极距pZ =τ〔槽〕，当线圈的节距τ=y 时成为等距绕组，当τ<y 时成为短距绕组。
在电动机设计中一般采用短距绕组来降低高次谐波的影响。
三、 三相交流电机的磁路计算1. 感应电势当磁通密度幅值为m B 的正弦磁场以速度v 切割长度为l 的导体时，会在导体部感应强度为幅值E 的电势，即v l B E m ⋅⋅=当m B 的单位为T ，l 的单位为m ，v 的单位为s m /m/s 时，E 的单位为V 。
2. 导体电势 根据电路根底，导体电势得有效值Φ⋅⋅==f E E m c c 22.2211〔推导过程省略〕，其中f 为频率，Φ为每极磁通。
3. 匝电势线圈得两条边在不同极下，感应电势的大小相等、方向相反，且在时间上相差︒180，故整距线圈的匝电势Φ⋅⋅==f E E c t 44.4211，考虑到短距对电势的影响，11144.42p c t K f E E ⋅Φ⋅⋅==，其中)90sin(11︒⋅=τy K p 成为短距系数。
4. 线圈电势 ω匝线圈的电势11t y E E ⋅=ω5. 线圈组电势考虑到线圈的分布对电势的影响〔存在电角度差〕，线圈组〔q 个线圈〕的电势111d y q K E q E ⋅⋅=，其中2sin 2sin1a q a q K d ⋅⋅=，称为绕组的分布系数。
〔1Q p a π⋅=〕 6. 相电势、每相磁通量Φ⋅⋅⋅⋅=f K E dp 144.4ω，其中111p d dp k k k ⋅=，Φ为每极磁通量，ω为每相串联导体数。
在电磁计算中一般要先假定电势求磁通，即1122.2dp K f E ⋅⋅⋅=Φω，1)95.0~85.0(U E ⋅=，其中1U 为定子绕组每相电压。
7. 磁通密度、磁势的计算电机的每极磁路通过了2个定子齿、1个定子轭、2个转子齿、1个转子轭、2个气隙。
定子齿部磁密11t s t S F B Φ= 转子齿部磁密22t st S F B Φ= 定子轭部磁密1121c c S B Φ⋅= 转子轭部磁密2221c c S B Φ⋅=气隙磁密gs g S F B Φ= 其中s F 是反响磁路饱和影响的波幅系数，S 为各局部磁路面积。
在求得磁路各局部磁通密度后，根据铁心的磁化曲线可获得各局部的单位长度磁势at ，用at 乘以各局部磁路长度l 可得到各局部磁路的磁势，但气隙磁势求法不同。
e g g g B AT ⋅⋅=8.0，其中21c c e K K g g ⋅⋅=为有效气隙长度。
将各局部磁路的磁势相加可得每极所需磁势AT 。
磁密的单位为Tesla 〔国际单位制〕或Gauss ，G T 100001=磁势的单位为A 或)Turn Amp (⋅⋅T A 。
8. 磁化电流 满载磁化电流122.2dp m K m p AT I ⋅⋅⋅⋅=ω单位A 。
满载磁化电流标么值kw m m I I i =' 激磁电抗标么值'1m m i x =〔mm I U X 1=〕 空载电势标么值101x i e m ⋅-=〔110X I U E m ⋅-=〕，其中1x 为考虑定子槽漏磁、端部漏磁、谐波影响的等效电抗，其实际值的单位为Ω。
满载电势标么值)(111x i r i e r p ⋅+⋅-=〔)(111X I R I U E r p ⋅+⋅-=〕其中p i 为定子电流中的有功分量的标么值ϕηcos 11⋅==i i p ，r i 为定子电流中的无功分量ϕsin 1⋅=+=i i i i x m r ，x i 为满载电抗电流其大小反响了电机的漏磁、谐波影响的程度，可用电路法直接求解出。
利用电机空载电势和满载电势的比值可轻松求出空载磁路特性〔如1010t t B ee B =〕，根据空载磁路可得空载磁化电流10022.2dp m K m p AT I ⋅⋅⋅⋅=ω 9. 电机的电流 电流是电机计算中的最关键参数，电磁计算其实就是计算电机各局部电流。
有功电流概念：有功电流是指定子电流中以做功〔发热或产生机械能〕形式消耗掉的局部，用p I 表示。
无功电流概念：无功电流是指定子电流中用于能量转换〔鼓励磁通、电抗电流〕的局部，其本身不产生热量，用r I 表示。
定子电流是有功电流分量和无功电流分量的矢量和，用1I 表示。
221r p I I I +=，转子电流〔导条电流〕222x p i i i +=，有效值21122Q K m I i I dp KW ⋅⋅⋅=ω，试中211Q K m dp ⋅⋅ω是将转子电流折算到定子侧的电流变比，由于铸铝转子绕组是一个对称的多相绕组〔每根导条为一相〕，实际上转子绕组共有N 根导体，其绕组系数为1。
端环电流pQ I I R ⋅⋅=π22，即表示将端环电流按电角度〔2Q p ⋅=πα〕折算后，用导条电流计算。
四、 电动机的功率方程1. 平衡方程fw s cu fe cu P P P P P P P -----=2112是功率平衡方程。
方程中所有工程都为有功功率即以发热和做功的形式消耗，以下逐项说明。
2. 额定功率ϕηcos 32⋅⋅⋅⋅=N N I U P 是通过电机转轴输出的额定机械功率。
3. 输入功率ϕcos 31⋅⋅⋅=N N I U P 是输入电机的有功电功率。
4. 定子铜耗12113R I P cu ⋅⋅=是定子电流与定子电阻产生的电功率，也发热形式消耗。
5. 定子铁耗m fe R I P ⋅⋅=203〔〕是定子铁心受磁滞现象和涡流现象影响的热损耗，在实际计算中是通过铁心磁路各局部磁通密度查到对应的每单位损耗值，再乘以铁心总重量，在通过校正系数得到的。
铁耗的大小与最大磁密、额定频率、材料用量、单片厚度成正比。
注意，实际中还存在转子铁耗，但转子频率非常低12f s f ⋅=，故可忽略不计。
6. 转子铜耗2222R I P cu ⋅=是转子电流与转子电阻产生的电功率，也发热形式消耗。
7. 杂散损耗s P 是反响漏磁通、谐波磁通、磁谐波磁通产生的有害附加转矩对电机的损耗，一般按经历或标准选取。
8. 机械损耗fw P 是考虑风扇和轴承对电机的损耗，一般按经历取。
9. 转差率fws fe cu P P P P P S +++='22表示为铜耗占总电磁功率的比例，式中'fe P 为旋转铁耗约占铁耗的65％。
10. 效率12P P =η为输出功率与输入功率的比值。
11. 功率因数五、 最大转矩电动机的最大转矩与额定电压的平方成正比，与频率成反比。
转差率可以影响最大转矩时转差点。
六、 起动计算鼠笼型转子电动机的起动计算十分复杂，因为起动时，起动电流很大，导致磁路饱和，磁路的各个参数改变，不能按原磁路参数计算。
另外由于转子导条有集肤效应〔又称挤流效应〕使转子的有效槽高变短，又改变了转子参数。
下面简单介绍一下这些关键参数。
Z K 起动时由于磁路饱和引起漏抗变化系数。
R K 考虑集肤效应使转子电阻增加系数。
一般大于1X K 考虑集肤效应使转子电抗减小系数。
一般小于1 起动电流倍数'1'111i z I Z U I st st st ⋅=⋅=，表示起动电流与额定电压成正比与起动阻抗成反比。
起动转矩倍数)1('2'2S z r T stst st -=，所以要想明显的增大起动转矩，就需要增大转子起动电阻在总起动阻抗中的占有率。
七、 电磁计算中关键尺寸及其影响1. 冲片、槽形尺寸 在一样磁密的情况下冲片尺寸越大其磁通越大，也就是出力越大。
SB Φ=。
在一样冲片的下，定子槽形越大，其能容纳的导体面积越大，可以降低电密，减小热负荷，减小电阻〔匝数不变〕和定子铜耗，降低槽满率〔匝数、线规不变〕，但定子齿部磁密升高，激磁电流增大导致定子电流增大〔满载时影响不大〕，铁耗增大。
在一样冲片的下，转子槽形增大，可降低导条电密，减小热负荷，减小转子电阻和转子铜耗，但转子齿部磁密升高，激磁电流增大导致定子电流增大〔满载时影响不大〕，无转子铁耗故铁耗不受影响。
但影响最大的是起动性能，使起动转矩大幅下降。