三相同步电机电磁计算公式
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槽满率
毫米 毫米 自己取定 mm*mm
开口宽
槽边宽 斜口底到底
长度 双层绕组
η B隙
初取极弧系数=0.65 式中θ1等于 0.54978 自己设
试取Bm为1.50φ
气隙
自己设定
根据条件查表3A-1 0.885 根据条件查表3A-2 2.33
根据条件δ/τ查表3A-3 根据条件δ/τ查表3A-4
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
0.03280029 0.33303111 1.63964654 7.47053142 147.946378
22.4261679 36.8017611 9.57360377
自己设定
自己设定 气隙 槽满率
根据不同材料
自己设定
和最小气隙δ有关 0.09993984
自己设定 自己设定 尽量接近Z1/2P
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=
0.6479688 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=
67.5444
100.1484812
972.3443057
0.685397076 20.5257745 13.25667083 8.391213665
30 56.51334166 0.067058269 0.818063393 0.42303719 0.278439327 0.151903189 0.089008386 0.039291955 3815.911027 2919.680108 1159.522278 3.875914907 1.539281537 3.964923293 1.628289922 0.33303111 68.73830376 31.86840611
转子轭磁压降Fjr=
残隙磁压降Fσ2=
空载每极磁压降Ffo=
稳态参数计算
(104)定子线圈尺寸 αc= τy= lF= lE= lB (105)线圈半匝平均长度lca= 定子绕组相电阻（75。）Ra= 定子槽比漏磁导λs= (108)定子绕组端部比漏磁导λe= 谐波比漏磁导λh= 每相漏抗Xs= 漏抗标幺值Xs*= 相电阻标幺值Ra*= （113）每极电枢反应磁动势Fa= 电枢反应直轴折算磁动势Fad= 电枢反应交轴折算磁动势Faq= 直轴电枢反应电抗标幺值Xad*= 交轴电枢反应电抗标幺值Xaq*= 直轴同步电抗标幺值Xd*= 交轴同步电抗标幺值Xq*= （120）短路比Kc= 内功率因数角ψ= 额定功角θ=
48
绕组节距y1=
11
绕组节距比β=
0.916666667
绕组短距系数Kp=
0.991439318
绕组分部系数Kd=
0.9576649463761
取并联支路数a=
2
（27）每槽导体数Ns=
11
每相串联导体数N=
88
导体直径dc=
1.6
漆包线最大外径d=
1.67
并联导体根数Nt
定子轭高度hjs= 定子轭计算高度hjs’= 定子轭磁路长度ljs= 极弧系数αp’= （47）极靴宽度bp= 磁极偏心距H= 极靴圆弧半径Rp= 极靴边缘高度hp'= (51)极靴中心高度hp= 初取漏磁系数σ‘= 磁极宽度bm= 转子轭内径Dir= 转子轭外径Djr= 磁极中心高度hm= 磁极侧高度hm‘= 转子轭高度hjr= (59)转子轭计算高度hjr‘= 转子轭磁路长度ljr= 转子轭轴向长度lr= 磁极与轭间的残隙δ2= 实际极弧系数=αp=
52.78
FjsN
FδtjN= φδN= σN= φmN= BmN= BjrN= Bδ2N= FjrN FmN= Fδ2N= (125）额定负载时每极磁压降FEi= 额定负载时励磁磁动势FfN= 励磁绕组每极匝数Wf= 额定励磁电流IfN=
276.676785
1038.690359 0.00164205 1.060484437 0.028790353 1.55896368 1.480985224 1.564368888
气隙，定子齿，轭磁压降之和Fδtj= （86）计算漏磁几何尺寸 Υ1= Υ2= am= ap= hpm= （87）磁极压板厚d‘= 磁极压板宽b’= 磁极计算长度lm‘= 极靴漏磁导Λp= 极身漏磁导Λm= 磁极漏磁导Λ= (93)每极漏磁通φσ= 漏磁系数σ= 磁极磁通φm= 磁极极身截面积Sm= （97）极身磁密Bm= 转子轭磁密Bjr= 残隙处磁密Bσ2= 极身磁压降Fm=
75
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（1.05-1.1）dy
取C=0.6
、
0.911488526 0.711292106 0.768918527
尽量接近Z1/2P
22.91471088 63.01537333
1.8 4.639768314 5.501398895 732.6469567
(151)磁极单位表面损耗pbm= B0= β0=
磁极表面损耗PFeb=
定子绕组铜损耗pcu1= 励磁损耗pcuf= 机械损耗Pmec= 附加损耗Pda= 总损耗ΣP= 效率η=
392.7 111.1925244 110.1315697 1817.985898 4787.243375
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。)=
746.0900283
0.409973094 0.554905146 3.100659528 3.206420626 1.54572168
0.6 8.2 25.2 6.89576E-07 8.91309E-07 1.58088E-06 0.001179482 1.047177195 0.026180596 184.6762251 1.417648411 1.346738462 1.422563654 58.56139619
给定区
额定功率PN=
额定电压UN=
额定转速nN=
额定频率f=
额定功率因数cosφ=
额定相数m=
额定电流IN=
定子计算区
极对数P=
定子外径D1=
定子内径Di1= 极距τ= 圆周速度v=
定子铁芯总长度Lt=
通风道数nK= 通风道宽度bK=
定子叠压系数Kfet=
定子铁芯净长度Lfet=
磁极铁芯总长度lm=
4
定子导线截面积qa=
2.010624
(32)定子绕组电密Ja=
8.412838427
定子槽尺寸 （本算例使用梨型槽）
bso=
0.35
bs1= Rs= hs0= hs1= hs2= h= 槽面积As= 槽绝缘占面积Ai= 槽满率Sf= 线负荷A= 发热参数Aj=
磁路计算 （39）定子齿距ts= ts1= ts2= ts1/3= (40)定子齿宽度bt1= bt2= 定子齿计算宽度bts= 定子槽深hs= 定子齿计算高度hts‘=
0.9 0.51
0.1 0.15
1.5 0.2 1.80056508 0.20466648 0.768918527 437.3640556 3679.473134
1.7017 1.734425 1.930775 1.778058333 0.834425 0.910775 0.859875
2.26 1.82
气隙比δm/δ= 最小气隙比极距δ/τ= (66)基波磁场幅度系数α1= 三次谐波磁场幅度系数α3= 磁场分部系数fd= 磁场波形系数fb= 直轴电枢反应磁场幅度系数Ad1= 交轴电枢反应磁场幅度系数Aq1= 电枢磁动势直轴折算系数Kad= 电枢磁动势交轴折算系数Kaq= (74)定子卡氏系数Kδ1= 阻尼笼卡氏系数Kδ2= 卡氏系数Kδ= （77）空载每极总磁通φ= 斜槽系数Ksk= 气隙磁密最大值Bδ= 定子视在磁密Bts‘= 定子轭磁密Bjs= (82)气隙磁压降Fδ= 定子齿磁压降Fts= 定子轭磁压降Fjs=
励磁绕组的电密jf= 额定励磁电压UfN= 空载励磁电压Ufo=
6阻尼绕组设计
（138）每极阻尼条数nd= 每极定子绕组截面积Sa= 每根阻尼条截面积Sd≥ 阻尼条直径dy= dd= (142)阻尼条节距td= 阻尼齿的最大磁密Bd=
7损耗与效率
（145）定子齿钢片重Gt= 定子轭钢片重Gjs= 材料单位损耗P10/50= 齿部单位损耗pt= 轭部单位损耗pjs= 定子铁损耗PFe=
与阻尼绕组尺寸有关
取斜一个定子槽距 Bts不需修正
查磁化曲线F-12得到Hts= 5.9
查磁化曲线F-12得到Hjs=
20
气隙
查图3-1 查图3-1
T T
查磁化曲线F-14 15.8
查磁化曲线F-15 17.2
弧度 与线圈伸出铁芯Ld有关
角度 角度
角度
查F-12表取HtsN=
29
查表F-12取HjsN=44 取εN=0.3597
8瞬态参数和时间常数
（159）励磁绕组漏抗标幺值Xfs*= 励磁绕组比漏磁导λfs=
励磁绕组电抗标幺值Xf*= 阻尼绕组直轴电抗标幺值Xds*= λds= 阻尼绕组横轴电抗标幺值Xqs*= 直轴瞬态电抗标幺值Xd*’= （164）交轴瞬态电抗标幺值Xq*‘= 直轴超瞬态电抗标幺值Xd*’‘= 交轴超瞬态电抗标幺值Xq*’‘= （167）励磁绕组电阻标幺值Rf*= 励磁绕组时间常数Td0= 瞬变电流时间常数Td’= 超瞬变电流时间常数Td‘’= 负序电抗X2*=
3.2 3.37 13.175085
0.7 13.42824128 0.33121825 12.56878175
0.25 2.19358252 1.048970637 7.668255488
9 14 3.70641748 3.768404852 2.5 4 3.927 24.3 0.0088 0.693730948
1.5 0.004897064
1.1151 0.00646758 0.711265508 1.108747511
0.8532 0.33884 0.765133172 0.303865124 1.113452078 1.030852295 1.147804629 0.025001113 0.997146644 0.711292106 1.478524606 1.609967011 653.1394979 10.738 82.2125304
5.额定负载时励磁磁动势
和励磁绕组
（123）额定负载时电动势标幺值Ei*= 其中W= Q= ε= （124）额定工况磁路计算 φN= BδN= BtsN’= BtsN= BjsN= FδN=
FtsN=
1.08588376 1.084838595 0.047631536 2.514046155
0.027148303 0.772380547 1.605505859 1.605505859 1.748237032 709.2335738
474.4318814 0.223346988 0.251930531
64.5208994 3683.83686 1198.47332 478.510596
1125 7282.98864 0.91148853
0.28079421 2.75169438 4.15670912 0.43883449
7.5195078 0.87766899 0.35083437 1.62828992 0.25299405
毫米 毫米 自己取定 mm*mm
开口宽
槽边宽 斜口底到底
长度 双层绕组
η B隙
初取极弧系数=0.65 式中θ1等于 0.54978 自己设
试取Bm为1.50φ
气隙
自己设定
根据条件查表3A-1 0.885 根据条件查表3A-2 2.33
根据条件δ/τ查表3A-3 根据条件δ/τ查表3A-4
6.482295371 5.325
9.11855881 91.5988 9.16 28 0.5 2 71.98
1.016634338 3.5
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自己设定
自己设定 气隙 槽满率
根据不同材料
自己设定
和最小气隙δ有关 0.09993984
自己设定 自己设定 尽量接近Z1/2P
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=
0.6479688 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=
67.5444
100.1484812
972.3443057
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转子轭磁压降Fjr=
残隙磁压降Fσ2=
空载每极磁压降Ffo=
稳态参数计算
(104)定子线圈尺寸 αc= τy= lF= lE= lB (105)线圈半匝平均长度lca= 定子绕组相电阻（75。）Ra= 定子槽比漏磁导λs= (108)定子绕组端部比漏磁导λe= 谐波比漏磁导λh= 每相漏抗Xs= 漏抗标幺值Xs*= 相电阻标幺值Ra*= （113）每极电枢反应磁动势Fa= 电枢反应直轴折算磁动势Fad= 电枢反应交轴折算磁动势Faq= 直轴电枢反应电抗标幺值Xad*= 交轴电枢反应电抗标幺值Xaq*= 直轴同步电抗标幺值Xd*= 交轴同步电抗标幺值Xq*= （120）短路比Kc= 内功率因数角ψ= 额定功角θ=
48
绕组节距y1=
11
绕组节距比β=
0.916666667
绕组短距系数Kp=
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绕组分部系数Kd=
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取并联支路数a=
2
（27）每槽导体数Ns=
11
每相串联导体数N=
88
导体直径dc=
1.6
漆包线最大外径d=
1.67
并联导体根数Nt
定子轭高度hjs= 定子轭计算高度hjs’= 定子轭磁路长度ljs= 极弧系数αp’= （47）极靴宽度bp= 磁极偏心距H= 极靴圆弧半径Rp= 极靴边缘高度hp'= (51)极靴中心高度hp= 初取漏磁系数σ‘= 磁极宽度bm= 转子轭内径Dir= 转子轭外径Djr= 磁极中心高度hm= 磁极侧高度hm‘= 转子轭高度hjr= (59)转子轭计算高度hjr‘= 转子轭磁路长度ljr= 转子轭轴向长度lr= 磁极与轭间的残隙δ2= 实际极弧系数=αp=
52.78
FjsN
FδtjN= φδN= σN= φmN= BmN= BjrN= Bδ2N= FjrN FmN= Fδ2N= (125）额定负载时每极磁压降FEi= 额定负载时励磁磁动势FfN= 励磁绕组每极匝数Wf= 额定励磁电流IfN=
276.676785
1038.690359 0.00164205 1.060484437 0.028790353 1.55896368 1.480985224 1.564368888
气隙，定子齿，轭磁压降之和Fδtj= （86）计算漏磁几何尺寸 Υ1= Υ2= am= ap= hpm= （87）磁极压板厚d‘= 磁极压板宽b’= 磁极计算长度lm‘= 极靴漏磁导Λp= 极身漏磁导Λm= 磁极漏磁导Λ= (93)每极漏磁通φσ= 漏磁系数σ= 磁极磁通φm= 磁极极身截面积Sm= （97）极身磁密Bm= 转子轭磁密Bjr= 残隙处磁密Bσ2= 极身磁压降Fm=
75
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（1.05-1.1）dy
取C=0.6
、
0.911488526 0.711292106 0.768918527
尽量接近Z1/2P
22.91471088 63.01537333
1.8 4.639768314 5.501398895 732.6469567
(151)磁极单位表面损耗pbm= B0= β0=
磁极表面损耗PFeb=
定子绕组铜损耗pcu1= 励磁损耗pcuf= 机械损耗Pmec= 附加损耗Pda= 总损耗ΣP= 效率η=
392.7 111.1925244 110.1315697 1817.985898 4787.243375
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。)=
746.0900283
0.409973094 0.554905146 3.100659528 3.206420626 1.54572168
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给定区
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额定电压UN=
额定转速nN=
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额定相数m=
额定电流IN=
定子计算区
极对数P=
定子外径D1=
定子内径Di1= 极距τ= 圆周速度v=
定子铁芯总长度Lt=
通风道数nK= 通风道宽度bK=
定子叠压系数Kfet=
定子铁芯净长度Lfet=
磁极铁芯总长度lm=
4
定子导线截面积qa=
2.010624
(32)定子绕组电密Ja=
8.412838427
定子槽尺寸 （本算例使用梨型槽）
bso=
0.35
bs1= Rs= hs0= hs1= hs2= h= 槽面积As= 槽绝缘占面积Ai= 槽满率Sf= 线负荷A= 发热参数Aj=
磁路计算 （39）定子齿距ts= ts1= ts2= ts1/3= (40)定子齿宽度bt1= bt2= 定子齿计算宽度bts= 定子槽深hs= 定子齿计算高度hts‘=
0.9 0.51
0.1 0.15
1.5 0.2 1.80056508 0.20466648 0.768918527 437.3640556 3679.473134
1.7017 1.734425 1.930775 1.778058333 0.834425 0.910775 0.859875
2.26 1.82
气隙比δm/δ= 最小气隙比极距δ/τ= (66)基波磁场幅度系数α1= 三次谐波磁场幅度系数α3= 磁场分部系数fd= 磁场波形系数fb= 直轴电枢反应磁场幅度系数Ad1= 交轴电枢反应磁场幅度系数Aq1= 电枢磁动势直轴折算系数Kad= 电枢磁动势交轴折算系数Kaq= (74)定子卡氏系数Kδ1= 阻尼笼卡氏系数Kδ2= 卡氏系数Kδ= （77）空载每极总磁通φ= 斜槽系数Ksk= 气隙磁密最大值Bδ= 定子视在磁密Bts‘= 定子轭磁密Bjs= (82)气隙磁压降Fδ= 定子齿磁压降Fts= 定子轭磁压降Fjs=
励磁绕组的电密jf= 额定励磁电压UfN= 空载励磁电压Ufo=
6阻尼绕组设计
（138）每极阻尼条数nd= 每极定子绕组截面积Sa= 每根阻尼条截面积Sd≥ 阻尼条直径dy= dd= (142)阻尼条节距td= 阻尼齿的最大磁密Bd=
7损耗与效率
（145）定子齿钢片重Gt= 定子轭钢片重Gjs= 材料单位损耗P10/50= 齿部单位损耗pt= 轭部单位损耗pjs= 定子铁损耗PFe=
与阻尼绕组尺寸有关
取斜一个定子槽距 Bts不需修正
查磁化曲线F-12得到Hts= 5.9
查磁化曲线F-12得到Hjs=
20
气隙
查图3-1 查图3-1
T T
查磁化曲线F-14 15.8
查磁化曲线F-15 17.2
弧度 与线圈伸出铁芯Ld有关
角度 角度
角度
查F-12表取HtsN=
29
查表F-12取HjsN=44 取εN=0.3597
8瞬态参数和时间常数
（159）励磁绕组漏抗标幺值Xfs*= 励磁绕组比漏磁导λfs=
励磁绕组电抗标幺值Xf*= 阻尼绕组直轴电抗标幺值Xds*= λds= 阻尼绕组横轴电抗标幺值Xqs*= 直轴瞬态电抗标幺值Xd*’= （164）交轴瞬态电抗标幺值Xq*‘= 直轴超瞬态电抗标幺值Xd*’‘= 交轴超瞬态电抗标幺值Xq*’‘= （167）励磁绕组电阻标幺值Rf*= 励磁绕组时间常数Td0= 瞬变电流时间常数Td’= 超瞬变电流时间常数Td‘’= 负序电抗X2*=
3.2 3.37 13.175085
0.7 13.42824128 0.33121825 12.56878175
0.25 2.19358252 1.048970637 7.668255488
9 14 3.70641748 3.768404852 2.5 4 3.927 24.3 0.0088 0.693730948
1.5 0.004897064
1.1151 0.00646758 0.711265508 1.108747511
0.8532 0.33884 0.765133172 0.303865124 1.113452078 1.030852295 1.147804629 0.025001113 0.997146644 0.711292106 1.478524606 1.609967011 653.1394979 10.738 82.2125304
5.额定负载时励磁磁动势
和励磁绕组
（123）额定负载时电动势标幺值Ei*= 其中W= Q= ε= （124）额定工况磁路计算 φN= BδN= BtsN’= BtsN= BjsN= FδN=
FtsN=
1.08588376 1.084838595 0.047631536 2.514046155
0.027148303 0.772380547 1.605505859 1.605505859 1.748237032 709.2335738
474.4318814 0.223346988 0.251930531
64.5208994 3683.83686 1198.47332 478.510596
1125 7282.98864 0.91148853
0.28079421 2.75169438 4.15670912 0.43883449
7.5195078 0.87766899 0.35083437 1.62828992 0.25299405