异步电机电磁计算程序

1额定输出功率PN2额定电压（线电压）UN3相电压Uφ=UN/30.5（Y接法）Uφ=UN（△接法）4额定频率fN5相数m6输出功电流（相）IKW=PN×103/m/Uφ7同步转速n1=60fN/p8极对数p=60fN/n19定子铁心外径Da10定子铁心内径Di11极距τ=πDi/2/p12定子槽数Z113定子齿距t1=πDi/Z114定子槽深hn115定子槽宽bn116定子槽口宽bo117转子铁心外径D218转子铁心内径D019转子槽数Z220转子齿距t2=πD2/Z221转子槽深hn222转子槽宽bn223转子槽口宽bo224定子铁心总长lt125转子铁心总长lt226径向通风沟数nv27径向通风沟宽bv28径向通风沟距tv29定子铁心净长l1=lt1-nvbv30转子铁心净长l2=lt2-nvbv31转子轴向通风孔沿轭高的排数ma32转子轴向通风孔直径da33转子轴向通风孔每排上的数目Na34铜线尺寸（裸铜线）导线高a1异步电机电磁计算一：基本数据（一）额定数据（二）定转子铁心主要尺寸（三）定子绕组数据导线宽b135每槽有效导体数（若为单层=每圈匝数）Sn1=2×每线圈串联匝数36并联支路数α137每极每相槽数q1=Z1/6/p38绕组节距y1=以线圈所跨槽数计39绕组节距比对于短距绕组β1=y1/3/q1对于长距绕组β1=（6q1-y1)/3/q140每支路有效导体截面积Fcu141每相串联匝数W1=Z1Sn1/6/α142绕组短距系数KV1=sin(β1*π/2)或查表143绕组分布系数Kp1=sin(α/2*q1)/q1/sin(α/2)60°相带q1=Z1/6/p120°相带q1=Z1/3/pα=2pπ/Z144定子绕组系数KW1=KV1Kp1或查表145定子线圈每匝平均长lw1=2lt1+4T1+2π（R1+hn1/4）+4A式中：T1=π（Di+hn1）β1/4/P/cosα1波绕组取β1=1M1=T1sinα1（用于第154条）sinα1=（bn1+Si1）/t1端部相邻线圈间的距离毫米Si14.5(6kV),6(10kV)端部由槽个伸出的直线长度毫米A125(6kV),50(10kV)端部的弯曲半径毫米R115(6kV),20(10kV)46定子铜重Gcu1=Sn1/2*Z1lW1Fcu1×8.9×10-647铜线尺寸导线高a2导线宽b248每槽有效导体数Sn2=2×每线圈串联匝数（双层绕组）Sn2=2(双层单匝条形线圈)49并联支路数α250每极每相槽数q2=Z2/6/p51绕组节距y2=以线圈所跨槽数计52绕组节距比对于短距绕组β2=y2/3/q2对于长距绕组β2=（6q2-y2)/3/q253每路导线截面积Fcu254每相串联匝数W2=Z2Sn2/6/α255绕组短距系数KV2=sin(β2*π/2)或查表156绕组分布系数Kp2=sin(α/2*q2)/q2/sin(α/2)60°相带q2=Z2/6/p120°相带q2=Z2/3/p（四）转子绕组数据绕线型转子α=2pπ/Z257转子绕组系数KW2=KV2Kp2或查表158转子线圈每匝平均长lw1=2ls2+4T2+320式中：T2=π（D2-hn2）β2/4/P/cosα2波绕组取β2=1M2=T2sinα2（用于第154条）sinα2=Z2（a2+Si2）/π/(D2-2hn2)端部相邻二线圈裸铜线间的距离毫米Si2Si2=1.7（350V以下）Si2=1.8（500V以下）Si2=2.0（500～1000V）端部由槽个伸出的直线长度毫米A2（用于第161条）A2=30mm（500V及以下）A2=40mm（1000V及以下）59转子铜重Gcu2=Sn2/2*Z2lW2Fcu2×8.9×10-690气隙δ91定子气隙系数Kδ1=(t1+10δ)/［（t1-bo1）+10δ］92转子气隙系数Kδ2=(t1+10δ)/［（t2-bo2）+10δ］93气隙系数Kδ=Kδ1*Kδ294气隙有效长δi=Kδδ95铁心平均长lt=1/2(lt1+lt2)96铁心计算长lt'=lt-nvbv'bv'见图597每极下气隙截面积Fδ=τlt'×10-298定子铁心铁长lFe1=KFel1Kfe铁心叠压系数0.95（不涂漆）99转子铁心铁长lFe2=KFel2100定子齿距t1=πDi/Z1t11/3=π(Di+2hn1/3)/Z1t11/2=π(Di+hn1)/Z1101定子齿宽bz11/3=t11/3-bn1bz11/2=t11/2-bn1102每极下定子齿截面积Fz11/3=Z1bz11/3lFe1/(2p)×10-2Fz11/2=Z1bz11/2lFe1/(2p)×10-2103定子齿磁路长Lz1=2hn1×10-1104转子齿距t2=πD2/Z2t21/3=π(D2-4hn2/3)/Z2105转子齿宽bz21/3=t21/3-bn2106每极下转子齿截面积Fz21/3=Z2bz21/3lFe2/(2p)×10-2(一)磁路各部分尺寸定子齿（平行槽，见图2）转子齿（绕线型平行槽，见图3槽形1）二：磁路计算107转子齿磁路长Lz2=2hn2×10-1116定子轭高hj1=（Da-Di）/2-hn1117定子轭截面积Fj1=hj1lFe1×10-2118定子轭磁路长Lj1=π（Da-hj1）/(2P)×10-12p＞2时119转子轭高hj2=（D2-D0）/2-hn2-2mada/3无轴向通风孔时2mada/3=0120转子轭截面积Fj2=hj2lFe2×10-2121转子轭磁路长Lj2=π（D2-2hn2-hj2）/(2P)×10-12p=2时122转子轭高hj2’=D2/2-hn2-madahj2=（1.57DC2-Nada/2）/2123转子截面积Fj2'=hj1'lFe2×10-2Fj2=hj2lFe2×10-2124转子轭磁路长Lj2’=2hj2’×10-1Lj2=2da×10-1125定子空载感应电势E10=KEUφ空载压降系数KE（查表2）126饱和系数KZ（预先假定值1.1～1.45）127磁场波形系数Kφ（根据KZ查表3)128计算极弧系数α’（根据KZ查表3)129每极下磁通φ=E10×108/(4KφfNW1KW1)130气隙磁通密度Bδ=φ/(α’Fδ)131定子齿磁通密度BZ11/3=φ/(α’FZ11/3)132转子齿磁通密度平行槽（图3槽1）BZ21/3=φ/(α’FZ21/3)133定子轭磁通密度Bj1=φ/2/Fj1134转子轭磁通密度2p＞2时Bj2=φ/2/Fj22p=2时Bj2’=φ/2/Fj2’Bj2=φ/2/Fj2φ=φ(DC2-da)/2/hj2'135定子齿磁场强度αwZ1=(根据BZ11/3查表4)136转子齿磁场强度平行槽αwZ2=(按BZ21/3查表4)137定子轭磁场强度αwj1=(按Bj1查表4)138转子轭磁场强度2p＞2时αwj2=(按Bj2查表4)定子轭转子轭（二）励磁安匝与励磁电流的计算BZ11/3＞18000高斯，按图6校正，并按校正后的齿中实际磁通密度BZ11/3（实）查表4BZ11/3＞18000高斯，按图6校正，并按校正后的齿中实际磁通密度BZ11/3（实）查表42p=2时αwj2’=(按Bj2’查表4)αwj2=(按Bj2查表4)139气隙励磁安匝AWδ=0.16Bδδi140定子齿励磁安匝AWZ1=αwZ1LZ1141转子齿励磁安匝平行槽及梯形槽AWZ2=αwZ2LZ2142实际饱和系数KZ=(AWδ+AWZ1+AWZ2)/AWδ143定子轭励磁安匝AWj1=αwj1Lj1ξ磁路长因数ξ根据Bj1差表5144转子轭励磁安匝2p＞2时AWj2=αwj2Lj2ξξ根据Bj2差表52p=2时AWj2=αwj2’Lj2’+αwj2Lj2145每对极总励磁安匝ΣAW=AWδ+AWZ1+AWZ2+AWj1+AWj2146励磁电流If=pΣAW/（2.7W1KW1）147励磁电流标幺值if=If/IKW148漏抗计算系数Cx=5.25fNPNlt'(W1KW1)2/(pUφ2106)149定子相电阻(75℃)R1(75)=W1lW1×10-3/(46Fcu1α1)(15℃)R1(15)=R1(75)/1.24150定子相电阻标幺值r1=R1(75)IKW/Uφ151定子槽漏磁导λ1n=KB1h4/bn1+h2/4bn1+KH12h1/3bn1KB1(查图7)KH1(查图7)152定子槽漏抗x1n=Cxl1nλ1n/(KW12ltq1)见附图8l1n=lt1-nvbv1153定子差漏抗x1δ=Cx0.304τ/(KW12δi)×Σ(KW1V/v)2Σ(KW1V/v)2（查图9，10）154定子端部漏抗x1Λ=Cx1.2(A1+0.5M1)/lt’见第45条A1见第45条M1155定子漏抗x1=x1n+x1δ+x1Λ156转子相电阻（75℃）R2(75)=W2lW2×10-3/(46Fcu2α2)（15℃）R2(15)=R2(75)/1.24157转子相电阻标幺值r2=R2(75)IKW/Uφ*（W1KW1/W2/KW2）2158转子槽漏磁导λ2n=KB2(hO2/bO2+2hS/(bO2+bn2)+h4/bn2)+KH22h1/3bn2三：参数计算（一）定子参数此值应与预先假定值KZ相接近，否则重新假定并计算注：2p=2时，无轴向通风孔时mada=0（参见122条），(二）转子参数绕线型转子参数则AWj2=αwj2’Lj2’KB2(查图7)KH2(查图7)159转子槽漏抗x2n=Cxl2nλ2n/(KW22lt’q2)见附图8l2n=lt2-nvbv2160转子差漏抗x2δ=Cx0.304τ/(KW22δi)×Σ(KW2V/v)2Σ(KW2V/v)2（查图9，10）161转子端部漏抗x2Λ=Cx1.2(A2+0.5M2)/lt’见第48条A2见第48条M2162转子漏抗x2=x2n+x2δ+x2Λ200电机总电抗x=x1+x2/(1-ifx1)201定子齿铁重GZ1=7.8Z1bZ11/2hn1lFe1×10-6202定子轭铁重Gj1=15.6pFj1lj1×10-3203铁耗QFe=CFeq10/50［GZ1(BZ11/2/104)2+Gj1(Bj1/104)2］×10-3式中CFe=3（定子开口槽）；2.5（半开口）q10/50（差表6）BZ11/2=bZ11/3BZ11/3/bZ11/2204铁耗标幺值qFe=QFe/PN205机械损耗轴向通风Qm=K'(Da/100)3×10-2Da≈500～900mm2p24681012K'3.651.50.70.350.20.2径向通风Qm=2.4p(τ/100)3（nv+11）×10-3式中：nv（径向通风沟数）206机械损耗标幺值qm=Qm/PN207杂散损耗QD≈0.005PN208杂散损耗标幺值qD=QD/PN=0.005209效率的预先假定值η’（预先假定值）210有功电流标幺值ip=1/η’211空载有功电流标幺值ioa=qFe+qm212电抗电流标幺值ix=Kxiv2［1+（Kxiv）2］式中：Kx=x/(1-ifx1)iv=ip-ioa213无功电流标幺值iR=if+ix214定子电流标幺值i1=(ip2+IR2)1/21.轴向通风公式，若风扇外径与定子铁心外径相差大时，以风扇外径替定子铁心外径2.上述公式适用于离心式风扇，而对于同一外径的旋桨式风扇,其机械损耗约为离心式风扇的1/3（三）电机总电抗四：损耗、效率、功率因数的计算215转子电流标幺值i2=(ip2+Ix2)1/2216定子铜耗标幺值qcu1=i12r1217转子铜耗标幺值qcu2=i22r2218总损耗标幺值Σq=qcu1+qcu2+qFe+qm+qD219输出功率标幺值PN=1.0220输入功率标幺值P1=1+Σq221效率η=PN/P1=1/(1+Σq)222功率因数cosφN=1/η/i1223定子铜耗Qcu1=qcu1PN224转子铜耗Qcu2=qc