电磁计算程序
电磁计算程序
0.5
mm
4.5
mm
74.2
mm
mm
13
。
定子齿宽: bi1r=π(Di1+2h01+2h11)/Q1-b11
bi1t=π(Di1+2h01+2h11+2h21)/Q1-2r21 非平行齿：
bi1=π(Di1+2h01+2h11+2h21/3)/Q1-b11 18、绕组系数
分布系数Kd1=sin（q1α/2）/q1sin（α/2） 其中α=2πP/Q1 短距系数Kp1=sin（βπ/2）
m
0.002
m
m
0.9064
m
18
m
0.0052
m
0.01
m
m
0.7954
0.97
m
0.3010693
m
0.02508911
m
0.02989749
m
0.571
转子内径Di2 13、定子绕组采用双层叠绕，节距y
14、转子采用斜槽，斜槽宽bsk 15、设计定子绕组
每相串联导体数Nφ1=η'COSφ'πDi1A'/M1ikw 并联支路数a1
283.815111
mm mm mm mm2 T
T
m
m
8 4 32 306.265482
1.3
1.25
0.01588526
0.05656378
mm
5
mm
4.13067791
mm
32.25
mm
mm
4.25
mm
4.25
mm
2
mm
8.5
mm
变压器电磁计算程序
1一般电磁计算程序第一部分铁心计算1．确定铁心形式：芯式2．选取铁心直径：查表确定铁心柱和铁轭截面积（cm2）3．硅钢片的牌号：4．接缝形式5．磁密的选取（材质，空载，噪声，温升）B大，空载大，噪声大第二部分绕组计算1．绕组形式2．绝缘结构（主，纵绝缘）3．匝绝缘的选取4．电密的选取(材质，负载，温升)电密大，负载大，温升高第三部分性能参数计算阻抗计算损耗计算温升计算机械力计算重量计算1.根据现有硅钢片牌号确定选用范围30Q140,30Q130,3409,34082.根据经验确定铁心直径．3.查表确定铁心柱截面积，铁轭截面积和角重．4.初选磁密．5.估算每匝电势．6.计算低压线圈匝数，重新计算磁密和每匝电势．7.计算高压线圈匝数．电压比校核8.确定高压线圈的形式，段数，每段匝数，主纵绝缘结构．计算高压线圈的轴向及辅向尺寸．9.确定低压线圈的形式，段数，每段匝数，主纵绝缘结构．计算低压线圈的轴向及辅向尺寸．10.阻抗电压的计算．( 调整)11.负载损耗的计算，计算导线的长度，电阻，铜损（调整）12.空载损耗及空载电流计算，（调整）13.温升计算14.机械力计算15.重量计算4硅钢片较高时，K值取小值。
取整查表，确定铁心柱截面积，铁轭截面积和角重．2.每匝电势估算．E1=4.44fW1BA tet=E1/W1=4.44f BA t B( 高斯)，A t (Cm2)3.低压匝数W2=U2/ et 保留小数点后三位重新确定et，B, 磁密计算B=450*et/ At4.高压匝数W1=U1/ et 各分接匝数电压比校核实际匝数与et的乘积与实际电压的差5.线圈形式确定：小容量为层式线圈：线匝沿轴向按层次排列的线圈.(机械强度差,冲击性能好)圆筒式：单层圆筒式，双层圆筒式，多层圆筒式，分段圆筒式箔式：一般箔式和分段箔式(一层一匝)大容量为饼式线圈：线匝沿辐向形成线饼,再沿轴向排列的线圈. (机械强度好,冲击性能差) 连续式，半连续式，内屏连续式，交错式和螺旋式（单螺旋，单半螺旋，双螺旋，四螺旋）线圈形式的选择：容量，电压等级，使用条件。
直流电机电磁计算程序的设计
（ 如 图５）。
所产生 的磁 场是稳定 的。其定子 由机座 、主磁 极 、换 向
极及相应 的绕组构成 ，转子 为电枢 ，由电枢铁芯 、电枢 绕组和换向器等零 部件 组成 ，见图１ 。
线性插值公式 ：
） ， ） ＝ ＋ 熹 × 一 ）
抛物线插值公式 ：
关 键 词 ：直 流 电机 ； 电磁 计 算 ；Ｖ Ｃ ６ ． ０
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｏ ｆ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ
赵 小 敏 李 国丽 王群 京 周 睿 （ １ ．安 徽 大 学 合 肥 ２ ３ ０ ０ ３ ９ ； 姜 锟 方光 辉 ２ ．江 南 大 学 无 锡 ２ １ ４ １ ２ ２ ）
摘要 ：本 文介绍 了直流 电机 的结构特 点及 电磁 计算 的过 程，并用 Ｖ Ｃ ６ ． ０编 制了 电磁计 算程序，此程序适 用于 不同型号 的直流 电机 的电磁 计算，可 以缩短 电机设计 的时 间，提 高计 算效 率。
Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａｌ Ａｐｐ ｌ ｉ ａ ｎ ｃ ｅ ｓ Ｓ ｅ ｐ． ２ ０ １ ４ ６１
技术创新 ・ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｉ ｎ ｎ ｏ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
滑动接触 ，使外 电路 和电枢绕组相 连 ；磁极是 静止 的 ，
由 于 直 流 电 机 具 有 良好 的 起 动 性 能 ，能 在 宽 广 的范
永磁同步电动机电磁计算程序
序号名称公式单位一额定数据1额定功率P Nkw2相数m13额定线电压U N1V 额定相电压U NV4额定频率ƒHz5极对数p6额定效率η1N%7额定功率因数cosφ1N8额定相电流I NA9额定转速n Nr/min10额定转矩T NN.m11绝缘等级B级12绕组形式双层二主要尺寸13铁芯材料50W470硅钢片14转子磁路结构形式15气隙长度δcm16定子外径D1cm17定子内径D i1cm永磁同步电动机电磁计算程序以下公式中π取值为3.1418转子外径D2cm19转子内径D i2cm20定、转子铁心长度l1=l2cm21铁心计算长度la=l1cm铁心有效长度l effcm铁心叠压系数K fe净铁心长l Fecm22定子槽数Q1 23定子每级槽数Q p1 24极距τp 25定子槽形梨形槽b s0cmh s0cmb s1cmh s1cmh s2cmrcm26每槽导体数N s1 27并联支路数a1 28每相绕组串联导体数NΦ129绕组线规N11S11mm230槽满率根据N11S11=1.54mm2,线径取d1/d1i=1.4mm/1.46mm,并绕根数N1（1）槽面积s scm2槽楔厚度hcm(2)槽绝缘占面积s icm2h1scm绝缘厚度C icm（3）槽有效面积s ecm2(4)槽满率sf% N1三永磁体计算31永磁材料类型铷铁棚32永磁体结构矩形33极弧系数a p34主要计算弧长b1pcm35主要极弧系数a1p 36永磁体Br温度系数a Br永磁体剩余磁通密度B r20T温度t℃t=80℃时剩余磁通密度B rT37永磁体矫顽力H c20KA/m永磁体H c温度系数a Hct=80℃时矫顽力Hc KA/m 38永磁体相对回复磁导率u ru0H/m39最高工作温度下退磁曲线的拐点b k40永磁体宽度b mcm41永磁体磁化方向厚度h Mcm42永磁体轴向长度l Mcm43提供每级磁通的截面积S M cm2四磁路计算44定子齿距t1cm45定子斜槽宽b skcm46斜槽系数K sk147节距y48绕组系数K dp1(1)分布系数K d1α°q1(2)短距系数K p1β49气隙磁密波形系数K f50气隙磁通波形系数KΦ51气隙系数Kδ52空载漏磁系数σ053永磁体空载工作点假设值b1m054空载主磁通Φδ0W b55气隙磁密Bδ056气隙磁压降δ12cm直轴磁路FδA交轴磁路Fδq 57定子齿磁路计算长度h1t1 58定子齿宽b t159定子齿磁密B t10T60定子齿磁压降F t1A查第2章附录图2E-3得H t10A/cm61定子轭计算高度h1j1cm62定子轭磁路计算长度l1j1cm63定子轭磁密B j10T64定子轭磁压降F j1cm查第2章附录图2C-4得C1查第2章附录图2E-3得H j10A/cm65磁路齿饱和系数K t66每对极总磁压降ΣF adAΣF aqA67气隙主磁导ΛδH68磁导基值ΛbH69主磁导标幺值λδ70外磁路总磁导λ1H71漏磁导标幺值λσ72永磁体空载工作点b m073气隙磁密基波幅值Bδ1T74空载反电动势E0V五参数计算75线圈平均半匝长l zl BcmdcmτycmsinαcosαC s76双层线圈端部轴向投影长f dcm77定子直流电阻R1ΩρΩ.mm2/mS1mm2d1mm78漏抗系数C x79定子槽比漏磁导λS1查第2章附录2A-3得K u1K L１λu1λL 1与假设值误差小于1%,不用重复计算80定子槽漏抗X s181定子谐波漏抗X d1Ω查第2章附录2A-4得ΣS82定子端部漏抗X e1Ω83定子斜槽漏抗X sk1Ω84定子漏抗X1Ω85直轴电枢磁动势折算系数K ad 86交轴电枢磁动势折算系数K aqK q87直轴电枢反应电流X adΩE dVI1dAF adA f1adb madΦδadW b88直轴同步电抗X dΩ89交轴磁化曲线（X aq-Iq）计算六工作性能计算90转矩角θ°91假定交轴电流I1q A92交轴电枢反应电抗X aqΩ见P428页表10-1 Xaq-Iq曲线93交轴同步电抗X qΩ94输入功率P1kwSINθSIN2θCOSθ95直轴电流I d A96交轴电流I q A97功率因数cosφ°ψ°φ°98定子电流I1A99负载气隙磁通ΦδW bEδV 100负载气隙磁密BδT 101负载定子齿磁密B t1T 102负载转子磁密B j2T 103铜耗P cu1W 104鉄耗（1）定子轭重量G j1kg（2）定子齿重量G t1kg(3)单位铁耗查第2章附录2E-4得p t1w/kgp j1w/kg(4)定子齿损耗P t1W(5)定子轭损耗P j1W(6)总损耗P Fe Wk1k2105杂耗P sP sN kw106机械损耗P fw w107总损耗ΣP kw108输出功率P2kw109效率η%110工作特性见P430表10-2111失步转矩倍数K MT max112永磁体额定负载工作点b mNf1adN113电负荷A1A/cmλ1n114电密J1A/mm2115热负荷A1J1（A/cm）（A/mm2）116永磁体最大去磁工作点b mhf1adhI adh Alaobusi算例4.00003.0000360.0000207.846096926.50003.00000.89601.00007.15960155253072.07547170.052314.814.74.8191919.10.9518.053667.7453333330.350.080.680.091.060.443213841.539699259 .4mm/1.46mm,并绕根数N1=11.0449520.20.1572481.150.030.887704 76.8400277610.82 6.4511733330.832911-0.121.22801.13216923-0.12856.544 1.0523700751.26E-063.61.219136.81.290888889 1.678155556 0.9808257135 0.932879761 0.965960169302 0.965753860.8333333331.2300402670.9406348791.2448267171.30.87 0.010365012 0.8411970220.02 1101.610936 833.7137955 1.2966666670.6405444441.793880386233.490 2.576666667 5.344105556 1.114305729 12.980832390.71.735 1.211871535 1347.991769 1080.094628 7.68922E-06 1.50683E-065.1029296776.63380858 1.5308789030.869003789 %,不用重复计算1.034706209201.529426831.682915872327.2568888890.5490852490.8357663494.3414579342.3838305111.7158936780.02171.53861.48.21E-010.9608659780.870.9050.403328710.6744.69E-016.28E-010.02051.65E-015.31E-011.63E+00 0.812981515 0.3251926060.4 6.558622511 193.4528014 1.231451467 158.2920937 0.011846361 0.858709257 0.0099496178.19E+0026.656.312.19根据I1q查表10-1得1.38E+014.44E+000.4483284510.8014937140.8938688943.25E+006.34E+000.9999593942.72E+01-5.17E-017.1248912060.010084516196.07567680.8184327131.7453347461.084150606261.317264623.264103534.2097075396.22.17 26.10018674 50.48310465 166.21667622.52 19.806546740.0227.9841 0.4753245883.97E+008.93E+010.18536125713.360.8611346311.04E-02 176.61978556.643 4.630762516 817.884282 0.4683161174.61E-014.79E+01。
中小型三相感应电动机电磁计算程序.
1、已知数据：输出功率P N=4kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝1B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序2、已知数据：输出功率P N=4kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝2B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，3、已知数据：输出功率P N=5.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝1B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序4、已知数据：输出功率P N=7.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝1B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，5、已知数据：输出功率P N=5.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝2B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序6、已知数据：输出功率P N=7.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝2B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，7、已知数据：输出功率P N=5.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝3B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序8、已知数据：输出功率P N=4kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝3B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，9、已知数据：输出功率P N=11kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝1B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序10、已知数据：输出功率P N=15kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝1B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，11、已知数据：输出功率P N=7.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝3B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序12、已知数据：输出功率P N=4kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝4B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，13、已知数据：输出功率P N=5.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝4B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序14、已知数据：输出功率P N=18.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝1B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，15、已知数据：输出功率P N=15kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝2B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序16、已知数据：输出功率P N=11kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝3B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，17、已知数据：输出功率P N=7.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝4B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序18、已知数据：输出功率P N=22kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝1B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，19、已知数据：输出功率P N=18.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝2B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序20、已知数据：输出功率P N=22kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝2B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，21、已知数据：输出功率P N=15kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝3B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序22、已知数据：输出功率P N=11kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝4B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，23、已知数据：输出功率P N=18.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝3B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序24、已知数据：输出功率P N=22kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝3B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，25、已知数据：输出功率P N=15kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝4B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序26、已知数据：输出功率P N=18.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝4B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，27、已知数据：输出功率P N=22kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝4B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序28、已知数据：输出功率P N=3kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝1B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，29、已知数据：输出功率P N=3kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝2B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序30、已知数据：输出功率P N=3kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝3B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，。
交流励磁机电磁计算设计程序
交流励磁机电磁计算设计程序一般包括以下几个步骤：
1. 确定设计参数：包括额定电压、额定电流、额定功率、工作频率等。
2. 确定磁路结构：根据设计参数和实际应用需求，确定励磁机电磁系统的磁路结构，包括励磁绕组、铁芯、气隙等。
3. 计算励磁电流：根据设计参数和磁路结构，计算出励磁电流的大小和波形，以便选择合适的励磁电源。
4. 电磁场分析：利用电磁场分析软件，对励磁机电磁系统进行三维电磁场分析，包括磁场强度、磁通密度、磁阻、涡流等。
5. 热分析：根据电磁场分析结果，对励磁机电磁系统进行热分析，以确定各部件的温度分布和散热需求。
6. 优化设计：根据电磁场分析和热分析结果，对励磁机电磁系统进行优化设计，以提高性能、降低损耗、减少温升等。
7. 实验验证：根据优化设计结果，制作样机并进行实验验证，以检验设计的可行性和正确性。
8. 完善程序：根据实验验证结果，对程序进行完善和改进，以提高程序的准确性和可靠性。
需要注意的是，以上步骤仅为一般流程，具体实现过程还需根据实际需求和条件进行调整和完善。
同时，为了确保计算结果的准确性和可靠性，需要采用专业的电磁场分析软件和热分析软件进行计算和分析。
永磁同步电动机电磁计算程序
永磁同步电动机电磁计算程序序号名称公式单位⼀额定数据1额定功率P Nkw2相数m13额定线电压U N1V 额定相电压U NV4额定频率?Hz5极对数p6额定效率η1N%7额定功率因数cosυ1N8额定相电流I NA9额定转速n Nr/min10额定转矩T NN.m11绝缘等级B级12绕组形式双层⼆主要尺⼨13铁芯材料50W470硅钢⽚14转⼦磁路结构形式15⽓隙长度δcm17定⼦内径D i1cm永磁同步电动机电磁计算程序以下公式中π取值为3.1418转⼦外径D2cm19转⼦内径D i2cm20定、转⼦铁⼼长度l1=l2 cm21铁⼼计算长度la=l1cm铁⼼有效长度l effcm铁⼼叠压系数K fe净铁⼼长l Fecm22定⼦槽数Q1 23定⼦每级槽数Q p1 24极距τp 25定⼦槽形梨形槽b s0cmh s0cmb s1cmh s1cmh s2cmrN s1 27并联⽀路数a1 28每相绕组串联导体数NΦ129绕组线规N11S11mm230槽满率根据N11S11=1.54mm2,线径取d1/d1i=1.4mm/1.46mm,并绕根数N1（1）槽⾯积s scm2槽楔厚度hcm(2)槽绝缘占⾯积s icm2h1scm绝缘厚度C icm（3）槽有效⾯积s ecm2(4)槽满率sf% N1三永磁体计算31永磁材料类型铷铁棚32永磁体结构矩形33极弧系数a p34主要计算弧长b1pcm35主要极弧系数a1p 36永磁体Br温度系数a Br永磁体剩余磁通密度B r20Tt=80℃时剩余磁通密度B rT37永磁体矫顽⼒H c20KA/m永磁体H c温度系数a Hct=80℃时矫顽⼒Hc KA/m 38永磁体相对回复磁导率u ru0H/m39最⾼⼯作温度下退磁曲线的拐点b k40永磁体宽度b mcm41永磁体磁化⽅向厚度h Mcm42永磁体轴向长度l Mcm43提供每级磁通的截⾯积S M cm2四磁路计算44定⼦齿距t1cm45定⼦斜槽宽b skcm46斜槽系数K sk147节距y48绕组系数K dp1(1)分布系数K d1α°K p1β49⽓隙磁密波形系数K f50⽓隙磁通波形系数KΦ51⽓隙系数Kδ52空载漏磁系数σ053永磁体空载⼯作点假设值b1m054空载主磁通Φδ0Wb55⽓隙磁密Bδ056⽓隙磁压降δ12cm直轴磁路FδA交轴磁路Fδq 57定⼦齿磁路计算长度h1t1 58定⼦齿宽b t159定⼦齿磁密B t10T60定⼦齿磁压降F t1A查第2章附录图2E-3得H t10 A/cm61定⼦轭计算⾼度h1j1cm63定⼦轭磁密B j10T64定⼦轭磁压降F j1cm查第2章附录图2C-4得C1查第2章附录图2E-3得H j10 A/cm65磁路齿饱和系数K t66每对极总磁压降ΣF adAΣF aqA67⽓隙主磁导ΛδH68磁导基值ΛbH69主磁导标⼳值λδ70外磁路总磁导λ1H71漏磁导标⼳值λσ72永磁体空载⼯作点b m073⽓隙磁密基波幅值Bδ1 T74空载反电动势E0V五参数计算75线圈平均半匝长l zl BτycmsinαcosαC s76双层线圈端部轴向投影长f dcm77定⼦直流电阻R1ΩρΩ.mm2/mS1mm2d1mm78漏抗系数C x79定⼦槽⽐漏磁导λS1查第2章附录2A-3得K u1K L１λu1λL 1与假设值误差⼩于1%,不⽤重复计算80定⼦槽漏抗X s181定⼦谐波漏抗X d1Ω查第2章附录2A-4得ΣS82定⼦端部漏抗X e184定⼦漏抗X1Ω85直轴电枢磁动势折算系数K ad 86交轴电枢磁动势折算系数K aqK q87直轴电枢反应电流X adΩE dVI1dAF adA f1adb madΦδadW b88直轴同步电抗X dΩ89交轴磁化曲线（X aq-Iq）计算六⼯作性能计算90转矩⾓θ°91假定交轴电流I1q A92交轴电枢反应电抗X aqΩ见P428页表10-1 Xaq-Iq曲线93交轴同步电抗X qΩ94输⼊功率P1kwSINθSIN2θCOSθ95直轴电流I d A 96交轴电流I q A 97功率因数cosυ°99负载⽓隙磁通ΦδW bEδV 100负载⽓隙磁密BδT 101负载定⼦齿磁密B t1T 102负载转⼦磁密B j2T 103铜耗P cu1W 104鉄耗（1）定⼦轭重量G j1kg（2）定⼦齿重量G t1kg(3)单位铁耗查第2章附录2E-4得p t1w/kgp j1w/kg(4)定⼦齿损耗P t1W(5)定⼦轭损耗P j1W(6)总损耗P Fe Wk1k2105杂耗P sP sN kw106机械损耗P fw w107总损耗ΣP kw108输出功率P2kw109效率η%110⼯作特性见P430表10-2111失步转矩倍数K MT max112永磁体额定负载⼯作点b mNf1adN113电负荷A1A/cmλ1n114电密J1A/mm2115热负荷A1J1（A/cm）（A/mm2）116永磁体最⼤去磁⼯作点b mhf1adhI adh Alaobusi算例4.00003.000026.50003.00000.89601.00007.15960155253072.07547170.052314.814.74.8191919.10.9518.053667.7453333330.350.080.680.091.060.443213841.539699259 .4mm/1.46mm,并绕根数N1=1 1.0449520.20.1572480.887704 76.8400277610.82 6.4511733330.832911-0.121.22801.13216923-0.12856.544 1.0523700751.26E-063.61.219136.81.290888889 1.678155556 0.9808257135 0.932879761 0.965960169302 0.965753860.8333333331.2300402670.9406348791.2448267171.30.87 0.010365012 0.8411970220.02 1101.610936 833.7137955 1.2966666670.6405444441.793880386233.490 2.576666667 5.344105556 1.114305729 12.980832390.71.735 1.211871535 1347.991769 1080.094628 7.68922E-06 1.50683E-065.1029296776.63380858 1.5308789030.869003789 %,不⽤重复计算1.034706209201.529426831.682915872327.2568888890.5490852490.8357663494.3414579342.3838305111.7158936780.02171.53861.48.21E-010.9608659780.870.9050.403328710.6744.69E-016.28E-010.02051.65E-015.31E-011.63E+00 0.812981515 0.3251926060.4 6.558622511 193.4528014 1.231451467 158.2920937 0.011846361 0.858709257 0.009949617 8.19E+0026.656.312.19根据I1q查表10-1得1.38E+014.44E+000.4483284510.8014937140.8938688943.25E+006.34E+000.9999593942.72E+01-5.17E-017.1248912060.010084516196.07567680.8184327131.7453347461.084150606261.317264623.264103534.2097075396.22.17 26.10018674 50.48310465 166.2166762 2.52 19.806546740.0227.9841 0.4753245883.97E+008.93E+010.18536125713.360.8611346311.04E-02 176.61978556.643 4.630762516 817.884282 0.4683161174.61E-01。
永磁同步伺服电机电磁计算流程
电机计算与磁场分析1.1 计算程序及算例注：计算采用手算和MathCAD 计算结合使用的方法所以计算结果保留到小数点后三位。
一、 额定数据1．额定功率 5KW N P =2．相数 3m =3．额定电压 直流输出电压 40V d U =额定相电压 217.949V 2.34d N U U +== 三相桥整流考虑二极管压降4．功率因数 cos 0.8ϕ= sin 0.6ϕ=5．额定相电流 310116.071A cos N N N P I m U ϕ⨯==⋅⋅ 6．效率 0.9N η=7．额定转速 100000rpm N n = 8．预取极对数 2p =9．频率 3333Hz 60N pnf ==10．冷却方式 空气冷却 11．转子结构 径向套环12．电压调整率 20%N U ∆≤二、永磁材料选择13．材料牌号 NSC27G 烧结钐钴材料，主要考虑到高温工作环境 该材料高温下退磁小。
14．预计温度 T= 250C 15.剩余磁通密度 20 1.0T r B =0.03%B r rB α=----的温度系数 0r I L B =---的不可逆损失率工作温度下 201(20)(1)0.931T100100Br r r IL B t B α⎡⎤=+--=⎢⎥⎣⎦ 16.计算矫顽力 20760kA/m c H =工作温度下 201(20)(1)707.56KA/m 100100Br C r IL H t H α⎡⎤=+--=⎢⎥⎣⎦17.相对回复磁导率 3010 1.047rr C B H μμ-=⨯=式中 70410H /m μπ-=⨯ 三、永磁体尺寸18．永磁体磁化方向长度 0.35cm M h =19．永磁体宽度 1.56cm M b =20．永磁体轴向长度 5.35cm M L = 21．永磁体段数 1W =22．永磁体每极截面积 28.346cm M M M A L b == 23．永磁体每对极磁化方向长度 20.7cm MP M h h == 24．永磁体体积 311.684cm m M MP V PA h == 25．永磁体质量 31095.812g m m m V ρ-=⨯= 稀土钴材料密度 38.2g/cm ρ=四、转子结构尺寸26．气隙长度 10.19cm δδ=∆+= 均匀气隙空气隙长度10.03cm δ= 非磁性套环长度 0.16cm ∆=27．转子外径 2 3.0cm D = 28．轴孔直径 2 1.0cm i D =29．转子铁心长度 2 5.35cm M L L ==30．衬套厚度 222()0.49cm 2i M h D D h h --∆+==31．极距 2(2)2.105cm 2D pπτ-∆== 径向瓦片形32．极弧系数 0.74p α=33．极间宽度 2(1)0.547cm p b ατ=-= 五、定子绕组和定子冲片34．定子外径 1 4.8cm D =35．定子内径 1212 3.06cm i D D δ=+= 36. 定子铁心长度 1 5.35cm M L L ==长径比λ＝1.7537．每极每相槽数 1q =38. 定子槽数 212Q mpq ==39．绕组节距 3y = 整距绕组,影响下面一些系数40. 短距系数 180sin 12p K β==41. 分布因数 1d K = 42.斜槽因数 1sk K =43.绕组因数 1dp d p sk K K K K ==波形系数 sin()20.91.024i iK φαπα⋅==44.预估永磁体空载工作点 '00.67m b = 工作点范围在0.55-0.75Br 内但高速电机应取小一些。
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I p* 1.064 BT21 0 0.881 HT21 0 2.941 Cs1 5.578 ф(ξ) 3.114 hr1+hr2 22.0 SB3' -1.3 Kr5st 1.000
I x* 0.249 BT22 0 1.434 HT22 0 14.38 ATT22 0 34.5 Pcu1* 0.015
I 1Q* 0.717 Bc1 0 1.481 HTc1 0 18.18 ATc1 0 64.4 Pcu1 1674
1-εL 0.945 Bc2 0 0.447 HTc2 0 1.48 ATc2 0 12.8 PAl2* 0.015
1-ε0 0.971 Bg 0 0.763 Hg 0 2.37 ATg 0 581.1 PAl2 1627
0.9420 I2 526 Δ2R 1.1 PT1 399 PFe 2424 P1*
0.062 1.062 5。起动计算 Ist' 668.6 Ist 757.8 bpx 4.5 hR2' 20.9 ε21st 1.000 Z(st)* 0.127
0.829 AT(st) 4560 X1(st)* 0.049 Ka 0.976 br2' 4.5 ε23st 1.700 Tst(倍) 2.37
3356 Fs 1.498 C1 0.367 C2 2.176 ATT1 67.8
Ks *** Ku1 0.917 ε21 1.000 λu2 0.667 λL2 3.584 RB*
τy 151 KL1 0.938 ε22 4.696 SB1 3 λs2 4.251 RR*
Cs 88.083 λL1 1.411 ε23 1.700 SB2 95 ρ 0.0217 R2 * 0.012 I 1* 1.283 Δ2 2.3 GT1 71.9 PC1 713 Ps* 0.005
1 bsk' 1.15 hs1 1.24 br4 4 y 1 0 0 0 0 Zφ1Kdp1 96 bT21 19.34 ST21 58612 BT21 0.858 hT21' 22.0 ATT22 29.8
1 d1 15 hs2 31.26 hr0 1 9 0 0 0 0 Z1 102 bT21 11.88 ST21 36001 BT22 1.396 hT22' 24 ATc1 52.9
3.488 0.486 0.333 λL2(st) λs2(st) Xs2(st)* 1.712 1.814 0.038 Xd2(st)* XSK(st)* X2(st)* 0.019 R2(st)* 0.039 0.008 R(st)* 0.048 0.069 X(st)* 0.118
1 h 2 D3 382 hr1 0.87 d11 1.33 d12 0 Leff 441.6
1 Ci 0.3 D4 260 hr2 21.13 Si 30 β 0.889 LFe 418
3
q
3 B1 20 hr3 24 Sx1 241 Sx2 0 DR 321 τp 153.2 Kc1 1.169 Sg 67632 Bg 0.743 ge' 0.96 AT 735.2
t1
17.0 hc1' 27.83 Sc1 11634 Bc1 1.442 Lc1' 96.6 ATc2 12.6
t2
21.0 hc2' 92.20 Sc2 38540 Bc2 0.435 Lc2' 39.7 ATg 565.9
0.960 0.985 2。磁路计算 1-εL' 1-εL 0.9452 FT' 1.1835 HT1 19.75 HT22 12.43 HTc2 1.46 0.9451 FT 1.1834 HT2 2.80 HTc1 14.95 Hg 2.30
1.000 Xd1* 0.024 Kr5 1.000 Xe2* 0.004 RB 0.042
0.010 Kr3 0.218 Xs2* 0.090 SR 1135
0.016 X2* 0.141 R1 * 0.009
0.011 0.002 4。工作性能计算 η' η 0.9402 I 2* 1.092 IR 1213 GC1 140.3 PFe* 0.022
cosφ
f
d
LZ
LE ***
ΣS
Cx 0.051 Xs1* 0.033 Kr4 1.000 Xd2* 0.033 R1 0.036
ε
ε11 0.755 Xe1* 0.005 Kr1' 0.349 XSK* 0.014 RR 0.007
ε12 2.842 X1* 0.063
ΣR
45.757 646.166 λu1 λs1 0.452 Kr1 0.333 SB3 130 ρ2 0.0434 X* 0.204 I1 123.8 A1 309 Im 48.2 AT 0 783.7 Ps 550 Sn 0.014 BL 3.554 HB 46 hpx 21.8 br4' 6.8 Kr1st 0.333 Δ1 3.15 BT1 0 1.537 HT1 0 24.57 ATT1 0 84.4 Pfw* 0.005 n 739 Kz 0.572 ξ 3.102 hpr 14.8 SB2' 94 Kr4st 1.000 1.737 Kr2 0.086 SB 227 SB 227
三 相 异 步 电 动 机 电 磁 计 算 计 算 单
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型 号
轴流泵电机110kW-8 节
电磁设计： 马德鑫
距
0。设计要求及计算结果
功率 极数 相数 频率 电压 额定电流
110
效率
8
功率因数
3 n 1450 TM(倍) 2.31 Ist(倍)
50 I kw 96.49 Δ1A1 974 Tst(倍) 2.37 Di2 110
Cs2 8.372 ψ(ξ) 0.486 Δλu2 0.565 SB' 96.4 Kr1st' 0.349
Δλu1 0.207 R~/R0
λs1(st) Xs1(st)* 1.547 X~/X0 0.030 Kr'
753.9
Xd1st* 0.014 ε' 1.000 hR3' -0.2 ε22st 4.654 Ist(倍) 6.12
380 Δ1 3.15 Gcu 72.6 GFe 898.6
226.1 I线 214.4 440
并联支路数
88 η 94.2 n
0.84
cosφ
1 0 0
匝 双层叠绕 接 法
9 0 0
数
0 0
并绕根数 线
0 0
径
铁 芯 长 绕组形式
0.829 Sn
17
槽 满 率
4 0
1.25 0
739 0.014 5.81 1。主要数据及主要尺寸 D1 Di1 D2 520 Q1 72 R(bs) 5.5 b02 1.5 Z 34 Sf 77.3 KFe 0.95 Kd1 390 Q2 58 bs1 8.3 br1(r1) 4.5 N1 4 N2 0 L 440 Kp1 110 g 0.8 b01 4 br2(r2) 4.5 d01 1.25 d02 0 Pfw 500 Kdp1 0.945
Φ
8
Δ
77.3
接 法
绕组形式 绝缘等级 定子槽形 转子槽形
Ps* 0.005 α 0.3491 B2 20 Ss 342 Sx 241 S 311 B 20 τ 9 Kc2 1.024 Kc 1.196 Im 45.1 Im* 0.468 Xm* 2.137
a
8 hs0 1 br3 6.8 δ1 0.04 δ2 0 Pfw' 411.3 Zφ1 102 bT1 8.93 ST1 33581 BT1 1.497 hT1' 34.3 ATT21 6.2