三相异步电动机电磁计算
三相异步电动机转速及力矩计算
三相异步电动机转速及力矩计算首先,我们需要了解三相异步电动机的基本结构和原理。
三相异步电动机由定子和转子组成。
定子上有三个相对称的绕组,通过三相交流电源供电,产生旋转的磁场。
转子则是通过电磁力的作用在该磁场中旋转。
1.转速的计算N=(120*f)/P其中N为转速(单位:转/分钟),f为电源频率(单位:赫兹),P 为极对数。
举个例子,假设电源频率为50赫兹,极对数为2,那么转速N为:N=(120*50)/2=3000转/分钟2.力矩的计算T=k*(V^2/R2)*(1-s^2)其中T为力矩(单位:牛·米),k为常数,V为定子绕组电压(单位:伏特),R2为转子电阻(单位:欧姆),s为滑差。
在实际计算中,滑差s的计算方法为:s=(Ns-Nr)/Ns其中Ns为同步转速,Nr为实际转速。
举个例子,假设定子绕组电压为120伏特,转子电阻为0.5欧姆,同步转速为3000转/分钟,实际转速为2950转/分钟s=(3000-2950)/3000=0.0167然后,将这些值代入力矩公式中计算力矩T:T=k*(120^2/0.5)*(1-0.0167^2)这样,我们就可以计算出三相异步电动机的力矩。
除了以上的计算方法,还有一些其他因素会对三相异步电动机的转速和力矩产生影响。
其中包括负载情况、电动机机械结构、输入电压波动等。
在实际应用中,这些因素需要进一步考虑并进行修正计算。
总结起来,三相异步电动机的转速和力矩可以通过特定的公式计算得到。
转速的计算公式为N=(120*f)/P,力矩的计算公式为T=k*(V^2/R2)*(1-s^2)。
在实际计算时,需要考虑滑差的计算和其他因素的修正。
这些计算方法对于了解和应用三相异步电动机非常重要。
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。
三相异步电机的基本方程式
E s E E 2 s 2 2 I = = = = I 2 s 2 r r + j x r + j s x 2 2 2 s s 2 2 s + j x s s 2
(6-84)
上式左边各物理量的频率为转差频率 f 2 ,而右边各物理量的频率为定子频率 f 1(或 转子堵转时的情况)。由于两种频率下的电流有效值相等,因而折算前后相应的空间磁势 F 2 保持不变。
将漏阻抗代入上式得:
ì ï U = E + I ( r + j x ) = E + I z 1 1 1 1 1 s 1 1 1 s ï í ï 0 = EI + ( r + j x ) = EI + ( r + j s x ) 2 s 2 s 2 2 s s 2 s 2 s 2 2 s ï î
E = j 4 . 4 4 f N k F = I ( r + j x ) = I z m m m m m m 1 1 1 w 1
其中,同步角速度 W= 1
上式表明,电磁转矩既可以用总的机械功率除以机械角速度 W 求 出,也可以用电磁功率除以同步角速度 W 1 求出。
利用式
P ( 1 - sP )e m e c m P m T = = =e e m W( 1 -s ) W W 1 1
和等效电路可得:
2
Tem = =
Pem m2 E 2 I 2 cos j = W W 1 1
三相异步电动机等效电路参数的试验测 定
A、空载试验
目的: 确定激磁参数 r m 、 x m 、铁耗 p Fe 以及机械损耗 p mec 。
具体方法: 将三相异步电动机接到三相交流调压器上,电动机的转轴上不带任何机械负载, n » n。通过改变调压器的输出得 U = ( 1 . 1 ~ 1 . 3 ) U 此时,转子转速 , ,记录期间的定子 1 N 0 s» 0 P0 I 0 。然后,逐渐降低 电压 、空载电流 U 以及空载功率 ,直至定子电流开始回 U0 0 U 升为止。绘出相应的空载特性: 、 (见图6.44) I 0。 P 0= f( 0)
第22讲 三相异步电动机的功率和电磁转矩
。定
I1 I 0 子电流特性曲线如图。
三相异步电动机的工作特性
三、功率因数特性 cos1 f (P2 )
异步电动机运行时需要从电网吸收 无功电流进行励磁,所以I1电流总是滞后 电源电压U1,功率因数 cos1 1 。空载时 ,定子电流为I0,基本为励磁电流,此时 功率因数为 cos1 0.1--0.2 左右。当负载 P2增大时,励磁电流I0保持不变,有功 电流随着P2的增大而增大,使 cos1 增大,接近额定负载时,功 cos1 0.76 0.9 左右。如超过额定功率后负载进一步 率因数最高, 增大,转速下降速度加快,s上升较快,使 R/s 下降较快,转 子电流有功分量所占比例下降,使定子电流有功分量比例也下 降,从而使 cos1反而减小,曲线如图。
T f (P2 ) 也为一直线。电磁转矩特性曲线如图。
R/s2
三相异步电动机的工作特性
五、效率特性 f (P2 )
根据效率公式,有
p P2 P1 p 1 P1 P1 P2 p
当P2变化时,效率η的变化取决于损耗 p的变化。而 损耗:
p p
Cu1
pCu1 pFe pCu2
pm+ps P2
P1
PM
Pm
异步电动机功率平衡流程图
二、三相异步电动机的转矩关系
异步电动机传输给转轴的总机械功率Pm就是电磁转矩T与 转轴机械角速度Ω的乘积,即
Pm T T
同时还可以表示为: T Pm Pm
Pm
2 n 60
Pm PM 2 n1 1 (1 s ) 60
2 ) P1k 3 I1k ( R1 R2
从而可求得:短路阻抗:
第五章 三相异步电动机的电力拖动
磁转矩的参数表达式。显然当U1、f1及电动机的各参数不变
时, 电磁转矩T仅与转差率 s 有关,根据式(5-2)可绘出异步 电动机的 T-s 曲线, 如图5-1所示。
T
' r 2 m1 pU12 s
n
n1 nN nm
HP 段是稳定运行段。 电动机随着负载的增加 而转速略有下降;
H B
P
0
TN
A Tst Tmax
T
AP 段是不稳定 运行段。
图 5-3 三相异步电动机的固有机械特性曲线
5. 2. 2 人为机械特性
由电磁转矩的参数表达式可知 , 人为地改变异步电动机
的任何一个或多个参数(U1 , f1 , p , 定、转子电路的电阻或 电抗等), 都可以得到不同的机械特性, 这些机械特性统称为 人为机械特性。下面介绍改变某些参数时的人为机械特性。
程度远远不及转子电流增加的程度大,根据磁动势平衡方程式,
定子电流也将大为增加, 长期超过额定值就会发生“烧机”现 象。
T CT Φ1I 2 ' cos2
(5-1)
5. 1. 2 电磁转矩的参数表达式
根据三相异步电动机的近似等效电路可知
' r '2 2 Pem m1 I 2 s U1 ' I2 2 r2 2 r X X 1 1 2 s
T
' r 2 m1 pU12 s
r2' ' 2f1 r X X 1 2 1 s
2
2
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。
三相鼠笼式异步电动机电磁计算及其优化
毕业设计(论文)( 2015届)题目三相鼠笼式异步电动机电磁计算及其优化学号 1101230122姓名杜杰辉所属系电气与电子信息学院专业电气工程及其自动化班级 11电气本(一)班指导教师裴建良摘要本论文介绍了三相鼠笼异步电机的设计,并对其工作原理和与其他类型的电机比较来展现了它的特点和用途。
之后对其结构进行了简单的介绍。
从而由各个方面分析三相鼠笼异步电机,为下一步关于电动机的设计做了铺垫。
关于电机的设计,其中的因素需要从多个方面考虑,并且电动机的外部结构和内部数据分析比较复杂,所以在分析的时候比较繁琐。
本论文將从多个角度分析这些问题。
充分的调节电动机的耗量与其他指标之间的关系。
通过对典型电动机铭牌数据,并通过对典型电动机铭牌数据的分析计算。
从而达到下一步的优化。
本文从经济与效率两个角度,全面的剖析了电动机的优化,最后做出一个优化方案。
最后,本文还通过一些工具以及相关图表,对电动机进行了深入的分析。
关键词:异步电动机;设计;优化;AbstractKeywords: induction motor; design;optimize;第一章前言电动机一般由两种电机形式组成,分别是直流电机和交流电机。
生活中结构不同,主要是在转子上,鼠笼式的转子是铸铝的,用铜线绕制的绕线式,外接电阻接在转子上的三个铜环上。
它的作用是用来调整转速。
起动转矩越大,起动电流越小。
鼠笼式电机则与绕线式相反。
绕线式的转子和定子绕组在结构上基本相同,一模一样的道理三相绕组是Y 星连接方式,它的三根端线在转轴上的铜环上,与外电路接通的方式是通过电刷的。
鼠笼式电机得到广泛的应用,是因为他的结构简单,价格也比较实惠,而且容易控制。
相反绕线式的应用就少一点,因为它的结构复杂,价格也比较贵,而且电机运行的时候不容易控制。
所以用的比较少。
但是有些地方也会使到绕线式,一般在重负荷的情况下,因为绕线式他的运行力矩比较大。
鼠笼式这种电动机的优点是简单,成本低,使用时间长。
三相异步电动机电磁计算清单
三相异步电动机电磁计算清单三相异步电动机是一种常见的工业电动机,具有结构简单、可靠性高、使用寿命长等特点。
它由定子和转子两部分组成,其中定子上绕有三组相间120度的绕组,分别为A、B、C相,而转子则是由导电材料制成,通过感应电流和磁场的作用来实现电动机的运行。
本篇文章将从电磁计算的角度,来详细介绍三相异步电动机的相关内容。
在电磁计算清单中,需要分析和计算的主要有以下几个方面:1.定子绕组的计算:定子绕组是三相异步电动机中最重要的部分之一,它决定了电机的电磁特性和性能。
计算定子绕组需要考虑到绕组的线圈数目、匝数、绕组类型、绕组排列等因素。
根据电机的额定功率和电压,可以计算出定子绕组的截面积、匝间电压和定子电阻等参数。
2.励磁电流的计算:异步电动机需要通过电磁铁来提供励磁磁场,从而实现电机的运转。
在计算中需要考虑到励磁电流的大小和相位,以及励磁电抗的计算。
3.转矩计算:三相异步电动机的转矩是通过转子和定子之间的空气间隙磁场变化来产生的,因此需要计算转子的磁场强度和定子磁场的大小,从而得到电机的转矩特性。
4.耗损功率的计算:电机在运行过程中会产生一定的损耗功率,包括铁耗、铜耗和机械损耗等。
这些损耗功率需要在计算中考虑到,从而得到电机的总功率。
5.输电线路计算:在电机运行的过程中,需要通过输电线路将电源的电能输送到电机上。
输电线路的计算主要包括线路电阻、电感和电容等参数的计算。
除了以上的内容,还可以根据具体应用来进行一些特殊计算,比如电机的启动过程、定子和转子的匝数比、电机的故障诊断等。
总结起来,三相异步电动机的电磁计算清单非常繁杂,需要综合考虑多个因素,从而得到电机的各项参数和性能。
在实际应用中,可以使用电机设计软件来进行计算和仿真,从而提高计算的精度和效率。
在电机的设计和应用过程中,电磁计算是非常重要的一环,对于确保电机的正常运行和性能优化具有重要意义。
三相异步电机的基本方程式讲解
具体方法: 将三相异步电动机接到三相交流调压器上,电动机的转轴上不带任何机械负 UN 载,此时,转子转速 n » n1 , s » 0 。通过改变调压器的输出得U0 = (1.1~1.3) , P0 U0 U 0 、空载电流 I0 记录期间的定子电压 以及空载功率 。然后,逐渐降低 , = f (U0 ) (见图6.44)。 直至定子电流开始回升为止。绘出相应的空载特性: 、 I 0 P0
2 2 ¢ U P = P m I r = p + p 不变,于是, 0 之间必然为直线,如图6.45所示。 mec 与 Fe 0 0 1 0 1
图6.45
2 ¢ P = f ( U 0 0 )的关系曲线
由此可以将 p Fe 与 pmec 分离开来,然后再利用 U0 = U N 时的数值计算如下:
I2s = E2 s sE2 E2 = = = I2 r2 r2 + jx2s s r2 + jsx2s + jx2s s
(6-84)
上式左边各物理量的频率为转差频率 f 2 ,而右边各物理量的频率为定子频率 f1 (或 转子堵转时的情况)。由于两种频率下的电流有效值相等,因而折算前后相应的空间磁势 F2 保持不变。
结论: 频率折算相当于将旋转状态的转子绕组折算为堵转(或静止不动) 状态的转子绕组。折算后定、转子绕组的频率皆为 f1 。
m2 , N 2 k w 2
图6.38 三相异步电机经频率折算后的等效电路
转子机械轴上 总的机械输出 功率对应的等 效电阻
图6.38中,转子绕组的电阻
r2 s
被分成两项:
转子绕组本身 的电阻
三相异步电机
。当转差率为0.04时,转子的转速
,转子的电势频率为
答 0.02,1Hz, 720r/min,2Hz 3、三相感应电动机空载时运行时,电机内损耗包括 , , ,
和
,电动机空载输入功率 P0 与这些损耗相平衡。
答 定子铜耗,定子铁耗,机械损耗,附加损耗
第3章 三相异步电动机
4、三相异步电机转速为 n ,定子旋转磁场的转速为 n1 ,当 n
第3章 三相异步电动机
计算
1、有一台三相四极异步电动机, Hz , N 380V ,Y 接法, N 0.83 , cos 50 U 机械损耗与附加损耗之和为 288W , 1 0.35 , 2 0.34 , N 0.04 。 R s R 设 I 1N I 2 N 20.5 A ,求此电动机额定运行时的输出功率、电磁功率、电磁转 矩和负载转矩。
电磁转矩
计算
Tem
Pem P 10716 60 em N m 68.26 N m n1 2 3.16 1500 1 2 60 P
或
负载转矩
10288 N m 68.26 N m 1440 2 60 P2 10000 T2 N m 66.35 N m 1440 2 60 Tem
C 输入功率 ;
D 全机步电动机
判断
1、三相异步电动机转子为任意转数时,定转子合成基波磁势转速不变 。 ( 对 )
2、当三相异步电动机转子绕组短接并堵转时,轴上的输出功率为零,则定子边 输入功率亦为零 。 3、三相异步电动机的功率因数 cos1 总是滞后的 。 4、异步电动机的负载转矩在任何时候都绝不可能大于额定转矩。 (错) ( 对) ( 错)
2 解: 总机械功率 P m1 I 2 N
三相异步电动机转速及力矩计算
三相异步电动机转速及力矩计算首先,我们来介绍理论计算方法。
三相异步电动机的转速与电枢电压、电机磁极数和输入频率有关。
根据电动机的工作原理和电机物理参数,可以通过下列公式计算转速:Ns=(120*f)/p其中,Ns是同步速度(单位为转/分钟),f是输入频率(单位为赫兹),p是电机磁极数。
这个公式是根据电磁学基本原理得出的。
同步速度是电磁铁磁场旋转的速度,它是电磁铁的旋转磁场的速度。
当电动机的转速等于同步速度时,称为同步转速。
然而,实际电动机的转速通常低于同步速度,这是由于转子上存在滑动损失。
滑动是指转子相对于旋转磁场的相对速度。
因此,实际电动机的转速Ns与同步速度N同步的关系可以用下列公式表示:Ns=N同步*(1-s)其中,s是滑动,可以用下列公式计算:s=(N同步-N)/N同步其中,N是实际转速。
实际测量方法是通过使用测速装置来测量电机的转速。
测速装置可以是非接触式的,例如光电传感器或霍尔传感器,也可以是接触式的,例如零速继电器。
测量电动机的力矩是一种复杂的过程。
力矩是指电机的输出力矩,它与输入电压、输入电流和功率因数有关。
三相异步电动机的力矩可以通过下列公式计算:T = (3 * V * I * cosθ * s) / (2 * π * f)其中,T是输出力矩,V是线电压,I是线电流,θ是功率因数,s 是滑动,f是输入频率。
这个公式是通过对三相电动机的工作原理进行分析得出的。
它表明,输出力矩与电压、电流、功率因数和滑动成正比。
公式中的常数3/2π表示了磁通与电压和电流之间的关系。
需要注意的是,以上公式假设电动机是线路平衡的和对称的,且无功功率接近于零。
在实际应用中,要考虑到电动机的额定电压、额定电流和功率因数等参数,以确保电机的正常运行。
综上所述,三相异步电动机的转速和力矩是通过理论计算和实际测量来确定的。
理论计算方法根据电磁学原理,根据电机的输入频率、磁极数和电压等参数计算转速和力矩。
实际测量方法通过使用测速装置和功率测量装置来测量电机的转速和力矩。
异步电机电磁计算的调整要点
异步电机电磁计算的调整一.效率偏低的调整电机效率的高低决定于总损耗的大小,因此要提高效率,就要设法减少各部分的损耗.表1列出了电机效率偏低的原因,调整措施及注意事项.表1序号原因提高η的措施注意事项1 定子电阻损耗大:由于r1*大所致增大导线截面积槽满率提高使嵌线困难缩短绕组端部长度嵌线困难减少定子绕组匝数 (1漏抗减小,起动电流增大(2磁密提高, cosф降低2 转子铝损耗大:由于r2*大所致增大转子槽面积 (1引起转子齿及转子轭部磁密提高, cosф降低(2如果槽深与槽宽的比值增大,使漏抗增大, cosф及TM 、T(st*降低增大端环截面积端环太厚使铸铝质量不易保证3 铁耗大:由于铁心磁密高和旋转铁耗大所致减小定子内径Di1 引起转子磁密提高增加铁心长度增加定子绕组匝数使定子电阻损耗增大,漏抗增大减少定、转子槽口宽度和采用磁性槽楔,以减少旋转铁耗漏抗增大,使TM和T(st*降低4 机耗大提高装配质量减小风扇尺寸使温升提高改善轴承润滑质量5 杂耗大适当增大气隙使cosф下降改进转子铸铝和加工工艺采用新型绕组二.功率因数偏低的调整无功电流iQ*=ix*+im*,如果使iQ*减小,则ф角减小, cosф提高.可见,提高cosф主要从减小im*和ix*着手.表2列出了功率因数偏低的原因,调整措施及注意事项.表2序号原因提高cosф的措施注意事项1 磁化电流im*大增加定子绕组匝数,以降低磁密 (1r1*增大使η降低(2 xσ*增大, TM、T(st*下降适当减小气隙 (1杂耗增大, η降低,温升增高(2谐波漏抗xad*增大增加铁心长度以降低磁密调整槽形尺寸,使齿部和轭部磁密分配合理2 电抗电流ix*大:由于漏抗xσ*大所致改变槽形尺寸,加大槽宽,减小槽高,增大槽口 xσ*减小, i(st*增大缩短绕组端部长度以减少端部漏抗嵌线困难三.最大转矩偏低的调整由于r1*< σ *, 故最大转矩 TM 近似地与定、转子总漏抗 x σ * 成反比 . 可见 , 要使TM 提高 , 就必须使 x σ * 减小 . 表 3 列出了 TM 偏低的原因 , 调整措施及注意事项 .表3原因提高TM的措施注意事项漏抗xσ*大减少定子绕组匝数 im*增大,使cosф降低改变定转子槽数、增大槽宽、减小槽高 (1 xσ*减小、i(st*增大 (2磁密提高缩短绕组端部长度以减小端部漏抗嵌线困难适当增大气隙和转子槽口宽度 cosф降低,起动电流增大四.起动转矩偏低的调整起动转矩T(st*与起动时的转子电阻r2(st*成正比,近似地与起动时的总漏抗xσ(st *的平方成反比.可见,要提高T(st*,就须增大起动时的转子电阻和减小起动时的总漏抗,首先应从前者着手. 表4列出了TM偏低的原因,调整措施及注意事项.表4序号原因提高T(st*的措施注意事项1 r2(st*小改变转子槽形增加挤流效应适当减小转子槽面积和端环面积转子电阻损耗增大,η降低2 xσ(st *大减小起动总漏抗,方法与前述减小漏抗的方法相同五.起动电流偏大的调整起动时虽然是总电阻增大,总漏抗减小,但仍然是xσ(st *? r(st*,影响起动电流的主要因素是xσ(st *,因此要降低起动电流主要是从增大起动总漏抗着手,其次是增加挤流效应,使起动电阻增大. 表5列出了TM偏低的原因,调整措施及注意事项.表5序号原因减小起动电流i(st*的措施注意事项1 xσ(st *小增加定子绕组匝数铝损耗增大,效率降低改变定转子槽形,变为深而窄引起轭部磁密提高2 r(st*小增大挤流效应,使r2(st*增大硅钢片是含硅量在0.5%-5%的超低碳钢板,主要用于发电、输变电、电机、电子和家电业。
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。
三相异步电动机的转动原理 旋转磁场
Im
i A i B iC
t
三相异步电动机的同步(旋转磁场)转速:
60 f n0 (转/分) p
极对数
每个电流周期 磁场转过的空间角度
同步转速
( f 50Hz)
n0
p 1
p2 p3
360 180 120
3000(转/分) 1500(转/分) 1000(转/分)
电动机转速和旋转磁场同步转速的关系:
C
iA
iB
iC
t
Im
X
()电流入
iA
A
iA
iB
iC
t
iC
iB
Z X Y
C B
Im
A
Y
N
Z
合成磁场方向:
t 0
C
B
向下
S
X
同理分析,可得 其它电流角度下 的磁场方向:
iA
iB
iC
t
Im
n0
A Y
60
Z
n0
Y
A Z
n0
Y C
A Z B X
N
B
X
CS
C
B X
t 60
t 120
异步电机运行中: 电动机起动瞬间:
s 1% ~ 9%
(转差率最大) n 0, s 1
2.定子中通入三相对称电流
(1)电路图
定子的末端(X、Y、Z)连接在一起,首端(A、B、 C)分别接入三相对称电源,三相电源相序为U、V、W, 三个绕组中就会产生三相对称电流iu、iv、iw。
(2)三相对称电流的数学表达式 以Iu 为初始相量,则:
60 f1 磁极对数p=2→旋转磁场的转速 n1 2
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。
电机磁极对数怎么看?三相异步电机磁极对数计算_电机极对数和槽数的关系
电机磁极对数怎么看?三相异步电机磁极对数计算_电机极对数和槽数的关系三相异步电动机的极数一般有2、4、6、8、10极几种。
它们对应的同步转速为3000、1500、1000、750、600r/min。
由于转子速度比同步转速约低2%~5%,因此上述各种极数的三相异步电动机的实际转速为2900、1450、960、740、580r/min。
见下图表所示。
从上面标注的数值来看,三相异步电动机的转子旋转速度不会与旋转磁场同步或者超过旋转磁场的速度。
假如转子旋转速度与旋转磁场同步,即转子速度等于旋转磁场速度,转子导体与旋转磁场相对静止,就不会切割磁力线,因此不能产生感应电动势,也就没有感应电流,转轴上就没有了电磁转矩,于是电动机就不会旋转了。
磁极对数用p表示,由于三相异步电机定子彼此在360圆周中匀称分布三个线圈绕组,旋转磁场的磁极对数p与定子绕组的布置有关系。
假如每相绕组只有一个线圈,而彼此在空间隔为120,于是产生p=1的旋转磁场。
假如将每相绕组由2个线圈串联在组成,则此时的p=2,以此类推5个线圈串联组成就为10极。
由于磁极分为N、S,所以10极就是5对磁场极性。
旋转磁场的转速(用n表示),它与电源频率(f)成正比,与电动机的极对数p成反比,即n=60f/p,式中的n为旋转磁场的转速,单位r/min;f为电源频率,国内频率为50Hz;p为电动机磁极对数。
国家规定标准频率为50Hz,所以旋转磁场的转速只与电动机极对数有关,极对数多则转速慢。
常用的三相异步电动机的主要技术数据有电动机的型号、额定功率、额定转速、额定电压、额定电流、效率、功率因数,这些都是铭牌数据,在电动机的铭牌可以直接看出来。
此外还有电动机的启动电流倍数、启动转矩倍数、最大转矩倍数,这些技术数据是不标出来的,一般状况下,是能够满意使用要求的。
特别状况时可提出要求进行特地设计以达到要求。
另外一种技术数据就是电动机的线圈和铁芯数据,一般是统一设计的数据,在使用时要留意,有时会有变化,因不同的生产厂家在制造时可能会有调整。
(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。
异步电动机电磁计算程序
20、绕组形式:单层、交叉式
21、并联支路对数:a1=1
22、节距:y1 (1~9、2 ~10、11 ~18)(槽)
23、每槽导体数:Ns1=29
24、导体并绕根数、线径:Nc1dc1=2×Φ1.30 (mm)
25、每根导体截面积:Ac1=π(dc1/2)2 ×10-2 (cm2)
26、槽有效面积:Ae=As-Ai (cm2)
67、定子相电阻:
R1
1 N 1le1
a1Nc1 Ac1
(Ω)
ρ1=0.0217×10-4 Ω·cm (B级绝缘)
标幺值: R1 R1Ikw U NΦ
68、转子导条电阻: RB
K
K B BlB
AB
(Ω)
KB=1.04 (铸铝转子)
ρB =0.0434×10-4 Ω·cm——铸铝材料电阻率(B级) lB ——转子导条长度 (cm) (lB=lt ) AB ——转子导条截面积 (cm2) (转子槽面积) 标幺值: RB RBIkw U NΦ
69、转子端环电阻: RR
K
BZ2 DR 2 p2 AR
(Ω)
DR =D2-hR——转子端环平均直径 (cm) AR=(hR-0.1)×bR ——转子端环截面积 (cm2)
bR=1.0 ——转子端环厚度(cm) 标幺值: RR RR Ikw U NΦ 70、转子电阻标幺值: R2 RB RR
71、漏抗系数:
rR=0.24 (cm) bR3= bR4= hR0=0.05 (cm) hR1=0.1 (cm) hR2=2.5 (cm) hR3=
—— ↑ D2
等槽宽
—— ↑ D2
12、极距:
π Di1
2p
13、定子齿距:
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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:Y132M
2.输出功率:P N=8KW
3.相数:m1=3
4.接法:
5.相电压:Uφ=380V
6.功电流:
7.极对数:p=2
8.定子槽数:Z1=36
9.转子槽数:Z2=32
10.定子每极每相槽数:
11.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=2.3cm
12.极距:
13.定子齿距:
14.转子齿距:
15.气隙长度:δ
16.转子斜槽距:b sk=t1=1.187cm
17.铁芯长度:l=16cm
18.铁芯有效长度:无径向通风道:l ef=l+2δ=16.08cm
19.净铁芯长:无径向通风道:l Fe=K Fe l=0.95*16=15.2cm
K Fe=0.95(不涂漆)
20.绕组型式:单层交叉式
21.并联支路数:a1=1
22.节距:1-9,2-10,11-18
23.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:φ
φ
K’z取1.21
每相串联导线数: φ φ
每槽导线数: 取整数:N1=35
24.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):
’
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=0.00882cm2
26.槽有效面积:A e=A s-A i=1.1444cm2
C i-绝缘厚度 h-槽楔厚度 C i=0.08mm
27.槽满率:
d-绝缘导线外径 d=1.14mm
28.每相串联导线数: φ
29.绕组分布系数:
30.绕组短距系数:
31.绕组系数:
二.磁路计算
32.每极磁通:
K E=0.923 K E范围0.85-0.95
33.定子齿截面积:
34.转子齿截面积:
b t1,b t2-定,转子齿宽
35.定子轭部截面积:
36.转子轭部截面积:
因无通风孔d k=0
37.空气隙面积: δ
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 S
39.定子齿磁密:
40.转子齿磁密:
41.定子轭磁密:
42.转子轭磁密:
43.气隙磁密: δ
δ
44.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:
49.转子齿磁路计算长度:
50.定子轭磁路计算长度:
51.转子轭部磁路计算长度:
52.气隙磁路计算长度:δδ
δδ
t-齿距 b0-槽口宽
53.定子齿磁位降:
54.转子齿磁位降:
55.定子轭部磁位降:
C1=0.504 定子轭部磁路校正系数56.转子轭部磁位降:
C2=0.41 转子轭部磁路校正系数57.气隙磁位降: δδδ
58.饱和系数: δ
δ
与38项比对
59.总磁位降: δ
60.励磁电流:
61.励磁电流标幺值:
62.励磁电抗标幺值:
三.参数计算
63.线圈平均半匝长度:
d=1.5cm(直线部分伸出长)
k对2,4极取0.58 -平均节距
64.线圈端部平均长度:
65.线圈端部轴向投影长度:
66.阻抗折算系数:
式中:对笼型转子m2=Z2, ,K dp2=1
67.定子相电阻: -导线电阻率
标幺值:
68.转子导条电阻:
式中:K B=1.04(对铸铝转子) -导条电阻率 l B=16cm(转子导条长度)
A B=0.965cm2(每根导条截面积)
标幺值:
69.转子端环电阻:
-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:
70.转子电阻标幺值:
71.漏抗系数:
72.定子槽漏磁导:
K U1=1 K c1=1 U1=0.4097 c1=0.8334 73.定子槽漏抗:
(对无径向通风道)
74.定子谐波漏磁导: d1=0.0129
对 相带整数槽绕组,且
式中:c-短距槽数,c=8q1(1-p)
75.定子谐波漏抗:
δ
76.定子端部漏磁导: E1=0.67(l E-0.64)=5.6778
77.定子端部漏抗:
78.定子漏抗标幺值:
79.转子槽漏磁导:
(槽上部漏磁导)
L2=1.6754(槽下部漏磁导)
80.转子槽漏抗:
81.转子谐波漏磁导:对笼型转子:
K=1,2,3
82.转子谐波漏抗:
δ
83.转子端部漏磁导: (对笼型
转子)
84.转子端部漏抗:
85.转子斜槽漏抗:
86.转子漏抗标幺值:
87.运行总漏抗:
四.运行性能计算
88.满载电流有功分量:
设 =0.88 效率89.满载电抗电流:
式中:
90.满载电流无功分量:
91.满载电动势比值:
与32项进行比对
92.定子电流:
93.转子导条电流:
K1-电流折算系数
94.转子端环电流:
95.定子电密:
96.线负荷:
97.热负荷:AJ1=A1J1=1402.44
98.转子导条电密:
99.转子端环电密:
100.空载电动势比值:
101.空载定子齿磁密:
102.空载定子轭磁密:
103.定子齿单位铁损耗:p t1由B t10查表得104.定子轭单位铁损耗:p j1由B j10查表的105.定子齿体积:
106.定子轭体积:
107.铁损耗:
对半闭口槽:k1=2.5,k2=2
标幺值:
108.基本铁耗:
109.定子电阻损耗:
110.转子电阻损耗:
111.风摩损耗:P fv*参考试验值确定为0.01
112.杂散损耗:P s*对铸铝转子可取0.02
113.总损耗:
114.输入功率:
115.满载效率:
与88项假定值比对
116.功率因数: φ
117.满载转差率:
P em*-气隙电磁功率
118.额定转速: r/min 119.最大转矩倍数:
五.起动性能计算
120.起动时槽磁动势:
121.虚拟磁密:
δ
δ
122.起动漏磁饱和系数:K as=0.418
123.定子槽口宽增大:
124.转子槽口宽增大:
125.定子槽上部漏磁导减少:
126.转子槽上部漏磁导减少:
127.起动定子槽漏磁导:
128.起动定子槽漏抗标幺值:
129.起动定子谐波漏抗标幺值:
130.定子起动漏抗标幺值:
131.挤流转子导条相对高度:
h B-转子导条高度(cm)-转子导条宽与槽宽之比,对铸
铝转子为1
-转子导条电阻率 h B=2.35cm
132.导条电阻等效高度:
φ
133.槽漏抗等效高度:
134.挤流电阻增大系数: φ
φ135.挤流漏抗减少系数:
136.起动转子槽下部漏磁导: 137.起动转子槽漏磁导:
138.起动转子槽漏抗标幺值: 139.起动转子谐波漏抗标幺值: 140.起动转子斜槽漏抗标幺值: 141.转子起动漏抗标幺值:
142.起动总漏抗标幺值:
143.
144.转子起动电阻标幺值:
145.起动总电阻标幺值:
146.起动总阻抗: 147.起动电流:
148.起动电流倍数: 149.起动转矩倍数:。