永磁电动机计算公式大全(电磁计算程序)精讲

序号名称公式单位算例一额定数据1额定容量PNKVA4.00002相数m13.00003额定线电压UN1V360.0000额定相电压Y接法V4额定相电流A7.22005效率ηN%90.00006功率因数cos0.90007额定转速nNr/min1500.00008额定频率ƒHz26.50009冷却方式空气冷却10转子结构方式切向套环11固有电压调整率△UN%10.0000二永磁材料选择12永磁材料牌号t13预计工作温度Br20℃80.000014剩余磁通密度T1.0400工作温度时的剩余磁通密度T1.0200永磁同步发电机电磁计算程序%K-10.0300%0.000015计算矫顽力KA/m774.0000KA/m760.000016相对回复磁导率1.0680H/m4πx10-717在最高工作温度时退磁曲线拐点位置bk三永磁体尺寸18永磁体磁化方向长度cm2.000019永磁体宽度cm4.500020永磁体轴向长度cm13.000021永磁体段数5.000022极对数2.000023径向结构cm2切向结构cm2117.000024径向结构cm4.0000切向结构cm2.000025永磁体体积径向结构cm3切向结构468.000026永磁体质量kg3.7908稀土钴永磁ρ=8.1~8.3g/cm38.1000永磁体每极截面积永磁体每对极磁化方向长度四转子结构尺寸27气隙长度cm0.20000.05000.150028转子外径cm14.500029轴孔直径cm4.000030转子铁心长cm13.000031衬套厚度cm瓦片形径向结构：有极靴径向结构：切向套环结构：0.45000.1500切向槽楔结构：32极距cm11.382533极弧系数0.821834极间宽度cm2.0284五定子绕组和冲片35定子外径cm22.000036定子内径cm14.600037定子铁心长度cm13.000038每极每相槽数3.000039定子槽数36.000040绕组节距8.000041短距系数0.98470.888942分布系数整数槽绕组：0.9598分数槽绕组43斜槽因数0.99490.34901.265044绕组因数0.940445预估永磁体空载工作点0.830046预估空载漏磁系数1.125047预估空载磁通wb8.8046E-0348预估空载电动势v0.000049绕组每项串联匝数0.00000.961350每槽导体数0.000048.00002.000051实际每相串联匝数144.000052估算绕组线规mm20.9025A/mm24.000053实际电流密度A/mm24.00001.000054电负荷A/mm136.071955定子冲片设计bs1cm0.7500bs2cm0.8500bs0cm0.3500hs1cm0.1300hjcm2.4000hs2cm0.8000tcm1.2734btcm0.567056槽满率cm20.9236cm20.1134cm0.0250cm20.81020.7565漆包线直径：1.13cm0.1130六磁路计算57计算空载磁通wb0.00000000058计算极弧系数0.866059铁心有效长度cm13.400060气隙磁密T0.000061气隙系数1.122762气隙磁位差A0.000063定子齿磁密T0.00000.950064定子齿磁位差A106.7380A/cm49.8000cm1.071765定子轭磁密T0.000066定子轭磁位差131.1810A/cm20.30000.4200cm7.693067极靴平均磁密T0.0000cm13.000068极靴磁位差A22.4544A/cm2.3390cm4.800069磁性磁套平均磁密T0.0000cm0.000070磁性磁套磁位差A0.0000cm0.000071总磁位差A260.37340.000072主磁导0.0000E+000.000073漏磁导H4.1460E-0774漏磁导标幺值0.528375外磁路总磁导4.1460E-070.528376永磁体空载工作点0.34570.654377空载漏磁系数#DIV/0!78空载气隙磁通0.0000E+00#DIV/0!判断此值大于1为真，否重新计算。修改45、46项#DIV/0!79空载气隙磁密0.000080空载定子齿磁密0.000081空载定子轭磁密0.000082绕组平均半匝长27.400014.400083每相绕组电阻1.07112.4500E-042.1700E-0484槽比漏磁导λs1.4488λs4.33673.666785端部比漏磁导0.621886差漏磁导0.322387齿顶比漏磁导1.1543均匀气隙1.154388总漏磁系数3.547289每相绕组漏抗0.6546#DIV/0!90每极电枢磁动势659.957791交轴电枢反应电抗有极靴：0.0000无极靴：均匀气隙：0.580992交轴同步电抗0.6546#DIV/0!93内功率因数角40.700094每极直轴电枢磁动势348.36470.80980.045895永磁体负载工作点#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!96额定负载气息磁通#DIV/0!97负载漏磁系数#DIV/0!98负载气隙磁密#DIV/0!99负载定子齿磁密#DIV/0!100负载定子轭磁密#DIV/0!101直轴电枢反应电抗#DIV/0!#DIV/0!102直轴同步电抗#DIV/0!#DIV/0!七电压调整率和短路电流计算103空载励磁电动势V0.0000104额定负载时直轴内电动势#DIV/0!105输出电压#DIV/0!sinφ0.1900106电压调整率#DIV/0!107短路电流倍数#DIV/0!31.4469108永磁体最大去磁工作点八损耗和效率计算109定子齿质量110定子轭质量111齿部单位铁耗112轭部单位铁耗113钉子铁耗114定子绕组铜耗115机械损耗116杂散损耗117总损耗118效率序号公式一1PN2mUNIUNY接法UN=1/△接法UN=UNI4IN=PN*103/mUn5ηN6cos7nN8ƒ91011△UN1213tBr20工作温度时的剩磁密度Br=[1+（t-20)aBr/100](1-IL/100)Br20314其中aBr—Br的温度系数IL—Br的不可逆损失北HC20工作温度时的计算矫顽力HC=[1+（t-20)aBr/100](1-IL/100)HC20μr=Br/Hcμ0*10-3式中μO16bk17hM18bM19LM2021W22P=60ƒ/nN径向结构AM=LMbm切向结构AM=2LMbM径向结构hMp=2hM切向结构hMp=hM25Vm=PAmhMp23241415mm=pVm*10-3稀土钴永磁ρ=8.1∽8.3g/cm3铁氧体永磁ρ=4.8∽5.2g/cm3钕铁硼永磁ρ=7.3∽7.5g/cm4δ均匀气隙δ=δ1+△式中δ1—空气隙长度△——无纬玻璃丝带厚度或非磁性材料套环厚度不均匀气隙δmax=1.5δ28D229Di2L2=LM+(W-1)△L式中△L—隔磁板厚度瓦片形径向结构hh=D2-Di2-2(△+hm)/2有极靴径向结构hh=D2-Di2-2(hp+hm)/2式中hp—极靴高度切向套环结构：hh=D2-Di2-2(△+△′+bm)/2式中△′—垫处最大厚度26273031切向槽楔结构：hh=D2-Di2-2(hw+△1+Bm+△2)/2其中hw—槽楔厚度及槽口高度△1—外侧垫条厚度△2—里侧垫条厚度32τ=Лd2/2p33ap34b2=(1-ap)τ35D136Di1=D2+2δ137L138q39Q=2mpq40y41Kp=sin180β/2式中y/mq整数槽绕组Kd=sin180/2m/qsin180/2mq整数槽绕组Kd=sin180/2m/dsin180/2md其中d—将q化为假分数后分数的分子Ksk=2sinas/2/as其中as=tsk/τ1Л—斜槽中心角424331tsk—斜面宽距离44Kdp=KdKpKsk45b´m046σ´047φδ0=b´m0BrAm/δ0*10-448E´0=(1+△UN/100)*UN49N´=E´0/4.44ƒKdpkφN´S=An´/pd双层绕组NS取偶整数单层绕组NS取偶整数式中a—并联支路数51N=pqNS/aAcu=IN/aJ´式中J´—定子电流密度J=IN/aNtACU式中Nt—并绕根数54A=QNSIN/aЛDi1=2mNIN/ЛDi1见图8-17bbs1bs2bs0hs14350525355hs2t=ЛDi1/Qbt=Л(Di1+2hs1)/Qsƒ槽面积：AS=bs2+bs1/2*hs2+Лb2s2/8槽绝缘占面积：Ai=Ci(2hs2+Лbs2/2+bs1)式中Ci—槽绝缘厚度Aeƒ=AS-AiSƒ=NtNsd2/Aeƒ57φ´δ0=E´0/4.44ƒNKdpkφai均匀气隙ai=ap+4/τ/δ+6/1-a定转子轴向长度相等时：Leƒ=L1+2δ定转子轴向长度相等时：（L1-L2）/2δ=8时Leƒ=L1+3δ（L1-L2）/2δ=14时Leƒ=L1+4δ60Bδ=φδ0/aiτLeƒ*10461Kδ=t(4.4δ+0.75bs0)/t(4.4δ+0.75bs0)-b2s062Fδ=2BδδKδ/μo*10-256585955Bt=Bδ*tleƒ/btKFeL1式中Kfe—铁芯叠压系数，一般取0.92-0.95F1=2Htht查附录2磁化曲线得HtHt—定子齿磁路计算长度圆底槽ht=hs1+hs2+bs2/6平底槽ht=hs1+hs265Bj=φ´δ0/2L1KFehjFj=2CjHjιj查附录2磁化曲线得HjCj=考虑到轭部磁通密度不均匀而引入的轭部磁路长度校正系数，查附录3曲线得ιj—定子轭磁路计算长度ιj=л(D1-hj)/4pBp=(δ´0+1)φ´δ0/2apτLp*104式中Lp—极靴轴向长度Fp=2Hpιp式中ιp—极靴磁路平均计算长度切向套环结构ιp=bm+△′+△切向槽楔结构ιp=bm+△′+△有极靴径向结构ιp=hpBh=9(σ0+1)φ´δ0/2hhl1式中hh—磁性衬套的计算厚度676869636466Fh=2Hhιh式中ιh—磁性衬套的计算厚度ΣF=Fδ+Ft+Fj+FP+Fh切向结构Fh=0Λδ=φ´δ0/ΣF主磁导标么值λδ=Λδ*hmp/μrμ0Am*10273Λσ由电磁场计算求得74λδ=Λδ*hmp/μrμ0Am*10275Λn=Λδ+Λσbm0=φm0=λn/λn+1hm0=∫m0=λn+177σ0=bm0/bm0-hm0λσφδ0=(bm0-hm0λσ)BrA´m*10-4∣φδ0-φ´δ0/φδ0∣*100判断上式的值是否小于1%，否则修改bm0、σ0´，重新进行计算79Bδ0=φδ0/aiτLef*10480Bt0=Bδ0*tLef/btKfeL181BJ0=φδ0/2L1hjKfe*104Lav=L1+LE式中LE—线圈端部平均长R1=2ρLavN/aNtAcuA、E、B级绝缘：76788283707172ρCu75=0.217*10-3Ω.mm2/cmF、H级绝缘：ρCu115=0.245*10-3Ω.mm2/cm梨形槽：λs=1/4[0.31+2h1/3(d2+b)+h2/b+k1h3/b+d1+k2(0.985+hs/b0)]半开口梯形槽：λs=1/4[2h1/3(d2+b)+h2/b+k1h3/b+d1+k2(h4/b1+2h5/b1+b0+h6/b0)]式中k1=3β+1.67k2+3β+1.6785λE=0.34+q/L1(ΙE-0.64τβ)86λd=ap*5δ/bs0/5+5δ/bs0λt=λtmax(τ-b2)+λtminb2/τ不均匀气隙：λtmax=t-bs0/4δ´δ´=δmin+1/3(δmax-δmin)b2t/3λtmin=(t-bs0)hp/4δhp+(t-bs0)b2b2≥t/3λtmin=1/ЛLn*t/bs0均匀气隙：λtmax=λt