参数计算

Z
2
I
2 B
R2
Z
2
I
2 B
RB
2Z
2
I
2 R
RR
RB 为导条电阻;
RR 为相邻导条间的端环电阻.
于是 :
R2
RB
2RR (IB IR )2
RB
2RR 2
,
由于 IB 2sin 2sin p 2p
IR
2
Z2 Z2
于是 :
R2
RB
Z
2 2
RR
2 2 p2
(
lB AB
电机的电气参数
（一）直流电机电气参数：
励磁绕组电阻Rf、励磁绕组电感Lf；
电枢绕组电阻Ra、电枢绕组电感La；
（二）交流同步电机电气参数：
励磁绕组电阻Rf、励磁绕组电感Lf； 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
（三）交流异步（感应）电机 电气参数：
转子绕组电阻R2、转子漏抗x2δ 定子绕组电阻R1、定子励磁电抗xm 定子漏抗x1δ
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：
K m1 ( N1Kdp1 )2 m2 N2Kdp2
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：
Kdp2 1,
N2
1 2
,
m2 Z2
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。
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：
x•
x U N
I N x U N
,式中U N , I N为电机的额定相电压 ,相电流
IN
电抗的计算方法有两种：
对于凸极式同步电机，显然，由于气隙不均匀，则对应于不 同气隙尺寸下的主电抗值是不同的。根据双反应理论，把主电抗 分为直轴的电枢反应电抗和交轴的电枢反应电抗。
直轴电枢反应电抗等于X ad kd X m
交轴电枢反应电抗等于X aq kq X m
式中，系数Kd与Kq由曲线图查得。
对于隐极式同步电机，由于电机气隙基本上均匀，因此电枢 反应电抗不分成直轴与交轴，即：
m
2
K
2 dp1
q ef
为主磁路的比磁导.
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。
进一步分析表明:
若线负荷A 2mNIN1 N ;
D
以及B
N
E1 4K Nm f Kdp
因此，选用较大的A和较小的Bδ将使电机的主电抗变大。
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 K'FR
式中 K'F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：
Ra
N a lc Ac (2a)2
Nalc 1 Ac (2a) 2a
式中 Na为绕组的总导体数 ;
lc为线圈的平均半匝长 ;
Ac为导体截面积 ;
2a为并联支路数 ;
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：
R1
K
' F
2 N1lc Ac1a1
式中 N1为绕组的每相串联匝数; lc为线圈的平均半匝长;
Ac1为导体截面积;
a1为相绕组的并联支路数;
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
磁链 : m1 1Kdp1N 0
2m
p
(NKdp1)2 I
2
lef
ef
பைடு நூலகம்
A
X
iA 2I cos(t)
Lm m1
2I
Xm
2fLm
2f
m1
2I
4 f0
m
(NK dp1)2 p
lef
ef
式中0 4 107 H / m
上式也可写成如下形式：
Xm
4f0
N2 pq
lef m
, 式中m
2p
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
IB
2 sin
2
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：
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。
由电枢电流所建立的气 隙基波磁密为 :
B 1
0H1
0
F1
ef
,
式中ef 有效气隙长 , F1为每极基波磁势幅值
F1
2m
p
NK dp1I
1.35
NK dp1I p
磁通 : 1
2
B 1lef
1）磁链法
对任何一个电路的电抗可以写成： X L
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
则电感的计算又可归结为对磁链的计算。
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。
Z
2 2
2 2 p2
DR )
Z2 AR
(
lB AB
Z2 DR
2P2 AR
)
lB , AB为导条的长度和面积 ; DR , AR为端环的平均直径和截 面积
折算到定子方面的每相转子电阻为：
R2' R2 K
三、同步电机
R2
m1 m2
( N1kdp1 N 2 K dp2
)2
R2
4m1 ( N1K dp1 )2 Z2
§4-1 绕组电阻的计算
直流电阻可按下式计算：
R l
A0 电阻率与温度有关,当温度为15C时铜的ρ 0.0175 106 Ω.m
在电机通常的运行范围内, 温度t时的电阻率ρt可按下式进行换算 : ρt ρ15[1 α(t t15 )]
α为导体电阻的温度系数. 对于铜α 0.004/C
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℃。
Xa Xm
§4-4 漏电抗的计算
漏电抗即为漏磁场对应的电抗。绕组的漏电抗分为：1）槽漏抗；2）
谐波漏抗；3）齿顶漏抗；4）端部漏抗等四个部分。
上述四个部分的漏抗全部相加即得总的漏抗值。
漏抗的公式可以表示为 : X
4f0
N2 pq
lef
s t E 因此，漏抗的计算归结为相应的比漏磁导λ的计算。