电机电磁线圈设计程序概述

线圈设计程序目录一、定子硬绕组 (1)二、定子软绕组 (2)三、转子插入式绕组 (3)四、转子散下线绕组 (4)五、简化公式 (5)六、编制说明 (6)定子硬线圈（成型）一、需要数据定子外径Da ；定子内径D ； 铁心总长L ；定子槽数Zi ；极数2P ；线圈节距Y （以槽数计）；每圈匝数n ，每极每相槽数q ； 未绝缘绕组的高度和宽度a ′×b ′， 绝缘后绕组直线部分的高度和宽度a ″×b ″ 绝缘后绕组端部的高度和宽度a l ″×b l ″ 导线规格； 绝缘规范；槽形尺寸 二、线圈尺寸计算1．线圈两边在定子圆周上所垮的角度： α=1360Z Y ︒⨯ 11802Z Y ︒⨯=α2．相邻二线圈端部之距离： L cb = b l ″+△△ ——两线圈端部的间隙见表1（电压≤660）表13．上层线圈斜边所张开的角度（图一） Φ=sin -1121R LcbZ π R1=D/2+G4.G=hh Kδ——线圈槽部高度单边绝缘厚度；δ′——槽下垫条厚度；ho——齿尖高。

5．未包绝缘的下层线关到槽口的距离：H=G+a″+δ″（图三）δ″——层间垫条厚。

6．线圈鼻端到定子内圆的垂直距离j其值的大小以使线圈端部抬高6°～8°一般可选用表2数值（铁心外径大者选用大值）。

表27．拉轴直径d e——一般采用12或16见表2。

（2）通过圆心O点作任意直线OX，使其与gi相交于V点。

（3）作OX1及OX2两直线，使各与OX，成α/2角度，并分别与gi交于Q 和S点。

（4）在OX取QB=G，取BB1=a′，在OX2上取SE=H，取EE1= a′，再在OX上取VK=j。

（5） 连接BK ，并作B1K1∥BK（6） 在OX 上取KY=YF=de/2，再连接EF 并作E 1F 1∥EF 。

（7） 作YX ′，使用权YX ′与YX 成10°角，得YX ′与F 1E 1交点L 。

（8） 连接BE 、B1E 、EY 并作LL 1⊥BE ，连接LO 交gi 上一点L2。

（9） 由作图量得BK 、EY 、B 1E 、LL 1、LL 2。

（10）修正BK 与EY 成弧长（只对2、4极）以OK 为半径分别以B 、K 点为圆心划弧，交于一点O 1，再以O 1为圆心，O 1K 为半径为BK BO 1K 。

以OY 为半径分别以Y 、E 点为圆心划弧，交于一点O 2，再以O 2为圆心，O 2Y 为半径为EY ，并量夹角∠YO 2E 。

BK=180πO 1K α1=1.745×O 1K α1×10-2 EY=180πO 2Y α21=1.745×O 2Y α2×10-2四、确定中部分尺寸9．斜边部分的伸出长（图二）Ld 1=tg Φ×BK10．斜边假想弧长（图二） （图二）T=212Ld EY + 11．斜边与直线部分弯曲之半径伸出长M 及弧长PQ （图二） 弯曲半径r B =r+21b ''r ——见表3 M=r B tg 280Φ-3602B r π（90-Φ）=180Brπ（90-Φ）表312.线圈端部总伸长Ld=A+M+Ld1+2de +a e ″A ——线圈端部伸出直线部分长见表4表413．平均每匝导线长（不计引线）Lcp=2[L+2A+2PQ+2T-2M+2a de '+π]14．两线圈间引线长L1=12)2(2Z LL D +π+（20～30）15．极间引线长L2=PLL D 22)2(2⨯+π+2016．加引线长后的每个线圈平均长： L=n （Lcp+nq l nl 2212+）=nLcp+2L1+q l 2217.每台绝缘导线总重： G=8.9×k ×S ×L ×Z1×10-6公斤 S ——导线截面积（包括并绕导线）k ——导线绝缘系数（双纱包线1.08；双玻璃丝包线1.2）。

转子插入式线圈一、 需要数据：转子外径D2；极数2P ；铁心长L ；转子槽数Z2；相数M ；线圈跨距Y2（以槽数计）；接法； 铜线规格a ×b ；绝缘规范；（长度单位：毫米） 二、 计算（一）槽尺寸校核：（参见绝缘规范）线圈宽度=b ×并列排数+线圈绝缘厚度+匝间绝缘厚。

线圈高度=a+线圈绝缘厚度 （图一） 则槽宽应≥线圈宽+槽绝缘厚度+铜线线圈槽宽的公差+装配间隙。

槽深应≥2×线圈高+槽绝缘厚度+铜线线圈及槽高的公差+装配间隙+槽口到楔底部的距离+垫条总厚度。

（二）线圈计算1．半线圈沿转子槽间所跨之角度：（见图四α）图二整节距时α1=22180Z y 式中y2——整节距时的跨距 图二短节距时α2=22180Z y '式中y2′——短节距时的跨距 图三长端部时α3=22180Z y '' 式中y2″= y2（或y2′）+0.5 图三短端部时α4=22180Z y ''' 式中2'''y = y2（或y2′）-0.52．相邻二槽两线圈端部斜边之距离： E 1F 1=W S +△式中：W S ——端线部分绝缘后之宽度；△ ——相邻两线圈斜边间隙，选用1.0～2.0（极数少者，功率大者选用较5．由中心至上层线圈端部导线之平均半径：R 1=22D -（G+2a线圈铜线高度）6．由中心至下层线圈端部导线之平均半径：R 2=22D -（H+2a线圈铜线高度）7．上层线圈端部射线之弧长： 图二整节距时L 1=221Z y R π 图二短节距时L 1′=221Z y R 'π图三长端部时L 1″=221Z y R ''π-（2b+槽内匝间绝缘） 图三短端部时1L '''=221Z y R '''π-（2b +槽内匝间绝缘）8．下层线圈端部射线之弧长： 图二整节距时L 2=222Z y R π 图二短节距时L 2′=222Z y R 'π图三长端部时L 2″=221y R ''π-（2b+槽内匝间绝缘） 图三短端部时2L '''=222Z y R '''π-（2b+槽内匝间绝缘）sin α=1111F D F E ''''=12112R Z F E π'''=0.15932211R Z F E '''10．下层线圈端部展开时与直线部分所成的平面角度：sinβ=0.1593222 2R ZFE''11．上层线圈斜边部分射线之弧长K11-（m1+1m'）=L1-2(r1+b s/2)(1-sinα)设r1=r2=6～10 m1+1m'b s——绝缘后线圈宽r1——从直线部分转向斜边部分的弯曲半径；r2——从斜边部分转向线圈端部的弯曲半径；式中L1及下式L2分别以项7、8中的值计算之。

12．下层线圈斜边部分射线之弧长K22-（m2+2m'）=L2-2(r1+b s/2)(1-sinβ)13．弯曲部分之伸出长a1、c1、a2、c2a1值系由三角形D1N1C1求得a1=D2N=（r1+ b s/2）cosα取r2=r1C1=a1=（r1+ b s/2）cosαa2=（r1+ b s/2）cosβ同理C2=a2=（r1+ b s/2）cosβ14．斜边部分伸出长Cx图四时：Cx=1/2（Cx1+Cx2）=1/2（K1tanα+K2tanβ）图五长端部时：x C''=1/2（K1tanα+K2tanβ）图五短端部时：x C'''=1/2（K1tanα+K2tanβ）15．线圈端部伸出总长图四时：Ld=A+a1+Cx1+C1+d图五时：Ld=A+a 1+x C '' +C 1+d=（A+2）+a 1+x C '''C 2+（d+2） 式中A ——直线部分伸出铁心长，其值见表1d ——尖端部分伸出长=并头套宽度+10mm （一般取25~35）表116．上层线圈端部斜边弦长T 1 图四时：T 1=αsin Cx图五长端时：1T ' =αsin xC '' 图五短端时：1T ''' =αsin xC ''' 17．下层线圈端部斜边弦长T 2 图四时：T 2=βsin Cx图五长端时：2T '' =βsin xC '' 图五短端时：2T ''' =βsin x C '''18．端部斜边的弯曲半径ρ（从图六求得）K所对的弦长K K 1=2R 1sin(π180211⨯R K )K 2=2R 2sin(π180222⨯R K )MN 1=R 1-2221)(1K R - MN 2=R 2-2222)(2K R -ρ1=121182MN T MN +ρ2=222282MN T MN +（也可以用作图法求出弯曲半径ρ）19．斜边T 1T 2所对的弧长1T 2T1T 2T =180π2Raicsin R T 22~120.上层线圈由于r 1r 2所接之曲弧长 L 1=（r 1+2S b ）（90°-α）180π21．下层线圈由于r 1r 2所接之曲弧长L 2=（r 1+S b ）（90°-β）180π22．上层线圈半匝平均长图四时Lcp 1=L+2（A+1T+2L 1+d ）图五时Lcp 1=L+2A+1T '' +1T'''+4L 1+2d+423．下层线圈半匝平均长图四时Lcp 2=L+2（A+2T+2L 2+d ）图五时Lcp 2=L+2A+2T '' +2T'''+4L 2+2d+424．每台线圈未绝缘导线的总重 Gcu=r(Lcp 1+Lcp 2)Z 2S×10-6 (公斤)式中r ——导线比重，铜线r=8.9，铝线r=2.7 s ——导线截面积（包括并绕导线的截面）注：短节路与整节路线线圈计算方法一样，分别以短节距2y '或整节距y 2计算即可。

注：端部斜边的弯曲半径的求法： 1．计算法： ρ=MNT MN 8)(422+∵)2(N M N M N N a ''-''='⨯''ρρ （22)(2)(N M N M N a ''-''⨯=''ρ ∴ρ=N M N M N a ''''+''2)()(22=MNMN T 8)(42+2．作图法：如图，先画R1（R2）和斜边伸出长Cx 作一假想圆柱。