永磁同步电动机电磁计算

cm
Ksk1
y
Kdp1 Kd1
α
°
q1
Kp1
β
Kf
KΦ
Kδ
σ0
b1m0
Φδ0
Wb
Bδ0
56 气隙磁压降
直轴磁路 交轴磁路 57 定子齿磁路计算长度 58 定子齿宽 59 定子齿磁密 60 定子齿磁压降 查第2章附录图2E-3得 61 定子轭计算高度 62 定子轭磁路计算长度 63 定子轭磁密 64 定子轭磁压降 查第2章附录图2C-4得 查第2章附录图2E-3得 65 磁路齿饱和系数 66 每对极总磁压降
26 每槽导体数 27 并联支路数 28 每相绕组串联导体数 29 绕组线规
30 槽满率
D2
cm
Di2
cm
l1=l2
cm
la=l1
cm
leff
cm
Kfe
lFe
cm
Q1
Qp1
τp
bs0
cm
hs0
cm
bs1
cm
hs1
cm
hs2
cm
r
cm
Ns1
a1
NΦ1
N11S11
mm2
根据N11S11=1.54mm2,线径取d1/d1i=1.4mm/1.46mm,并绕根数N1
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
0.157248 1.15 0.03
0.887704 76.84002776
1
0.82 6.451173333
0.832911 -0.12 1.22 80
1.13216 923
-0.12 856.544 1.052370075 1.26E-06
0 3.6 1.2 19 136.8
1.290888889 1.6781Fra Baidu bibliotek5556 0.980825713
530 72.0754717
0.05 23
14.8
14.7 4.8 19 19
19.1 0.95 18.05
36 6 7.745333333
0.35 0.08 0.68 0.09 1.06 0.44
32 1 384 1.539699259 .4mm/1.46mm,并绕根数N1=1
1.044952 0.2
38 永磁体相对回复磁导率
ss
cm2
h
cm
si
cm2
h1s
cm
Ci
cm
se
cm2
sf
%
N1
铷铁棚 矩形
ap b1p a1p aBr Br20 t Br Hc20 aHc
Hc ur u0
cm
T ℃ T KA/m
KA/m
H/m
39 最高工作温度下退磁曲线的拐点 40 永磁体宽度 41 永磁体磁化方向厚度 42 永磁体轴向长度 43 提供每级磁通的截面积
永磁同步电动机电磁计算程序
公式
单位
PN m1 UN1 UN
ƒ
p η1N cosφ1N IN nN TN B级 双层
kw
V V Hz
%
A r/min N.m
50W470硅钢片
δ
cm
D1
cm
Di1
cm
18 转子外径 19 转子内径 20 定、转子铁心长度 21 铁心计算长度
铁心有效长度 铁心叠压系数 净铁心长 22 定子槽数 23 定子每级槽数 24 极距 25 定子槽形 梨形槽
四
磁路计算
44 定子齿距
45 定子斜槽宽
46 斜槽系数
47 节距
48 绕组系数
(1)分布系数
(2)短距系数
49 气隙磁密波形系数 50 气隙磁通波形系数 51 气隙系数 52 空载漏磁系数 53 永磁体空载工作点假设值 54 空载主磁通 55 气隙磁密
bk
bm
cm
hM
cm
lM
cm
SM
cm2
t1
cm
bsk
0.87 0.905 0.40332871 0.674
4.69E-01 6.28E-01
0.0205 1.65E-01 5.31E-01 1.63E+00 0.812981515 0.325192606
0.4 6.558622511 193.4528014 1.231451467 158.2920937 0.011846361 0.858709257 0.009949617
cm cm cm
cm Ω Ω.mm2/m mm2 mm
80 定子槽漏抗 81 定子谐波漏抗
查第2章附录2A-4得 82 定子端部漏抗 83 定子斜槽漏抗 84 定子漏抗 85 直轴电枢磁动势折算系数 86 交轴电枢磁动势折算系数 87 直轴电枢反应电流
88 直轴同步电抗
Xs1
Xd1
Ω
ΣS
Xe1
Ω
Xsk1
67 气隙主磁导 68 磁导基值 69 主磁导标幺值 70 外磁路总磁导 71 漏磁导标幺值
δ12 Fδ Fδq h1t1 bt1 Bt10 Ft1 Ht10 h1j1 l1j1 Bj10 Fj1 C1 Hj10 Kt ΣF ad ΣF aq
Λδ Λb λδ λ1 λσ
cm A
T A A/cm cm cm T cm
5 0.932879761 0.965960169
30 2 0.96575386 0.833333333 1.230040267 0.940634879 1.244826717 1.3 0.87 0.010365012 0.841197022
0.02 1101.610936 833.7137955 1.296666667 0.640544444 1.793880386
pj1
w/kg
Pt1
W
Pj1
W
P Fe
W
k1
k2
Ps
P sN
kw
P fw
w
ΣP
kw
P2
kw
η
%
KM Tmax bmN f1adN A1 λ1n J1 A1J1 bmh f1adh
A/cm
A/mm2 （A/cm）（A/mm2）
Iadh
A
序 算例
4.0000 3.0000 360.0000 207.8460969 26.5000 3.0000 0.8960 1.0000 7.159601552
8.19E+00
26.65 6.3
12.19
根据I1q查表10-1得 1.38E+01 4.44E+00
0.448328451 0.801493714 0.893868894
3.25E+00 6.34E+00 0.999959394 2.72E+01 -5.17E-01 7.124891206 0.010084516 196.0756768 0.818432713 1.745334746 1.084150606 261.3172646
A/cm
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
233.4 90
2.576666667 5.344105556 1.114305729 12.98083239
0.7 1.735 1.211871535 1347.991769 1080.094628 7.68922E-06 1.50683E-06 5.102929677 6.63380858 1.530878903
小于1%,不用重复计算
0.869003789
1.034706209 201.5294268
31.68291587 23 2
7.256888889 0.549085249 0.835766349 4.341457934 2.383830511 1.715893678
0.0217 1.5386
1.4 8.21E-01 0.960865978
176.6197855 6.643
4.630762516 817.884282 0.468316117
4.61E-01
4.79E+01
T
Bj2
T
Pcu1
W
Gj1
kg
Gt1
kg
pt1
w/kg
(4)定子齿损耗 (5)定子轭损耗 (6)总损耗
105 杂耗
106 机械损耗 107 总损耗 108 输出功率 109 效率 110 工作特性见P430表10-2 111 失步转矩倍数
112 永磁体额定负载工作点
113 电负荷
114 电密 115 热负荷 116 永磁体最大去磁工作点
以下公式中π取值为3.14
序号 一
名称 额定数据
1 额定功率
2 相数 3 额定线电压
额定相电压
4 额定频率
5 极对数 6 额定效率
7 额定功率因数 8 额定相电流
9 额定转速 10 额定转矩
11 绝缘等级
12 绕组形式
二
主要尺寸
13 铁芯材料
14 转子磁路结构形式
15 气隙长度
16 定子外径
17 定子内径
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
Ω
X1
Ω
Kad
Kaq
Kq
Xad
Ω
Ed
V
I1d
A
Fad
A
f1ad
bmad
Φδad
Wb
Xd
Ω
89 交轴磁化曲线（Xaq-Iq）计算 见P428页表10-1 Xaq-Iq曲线
六
工作性能计算
90 转矩角 91 假定交轴电流
92 交轴电枢反应电抗
θ
°
I1q
A
Xaq
Ω
93 交轴同步电抗 94 输入功率
95 直轴电流 96 交轴电流 97 功率因数
（1）槽面积 槽楔厚度 (2)槽绝缘占面积
绝缘厚度 （3）槽有效面积 (4)槽满率
三
永磁体计算
31 永磁材料类型
32 永磁体结构
33 极弧系数
34 主要计算弧长
35 主要极弧系数
36 永磁体Br温度系数
永磁体剩余磁通密度
温度
t=80℃时剩余磁通密度
37 永磁体矫顽力 永磁体Hc温度系数
t=80℃时矫顽力