三相同步电机电磁计算公式教程
三相同步电机电磁计算公式
三相同步电机电磁计算公式当电流通过励磁线圈时，通过右手定则可以得到旋转磁场的磁通方向。
根据安培定理，磁通产生的磁场会导致转子上的导体感应出感应电动势，从而形成转子电流。
根据洛伦兹力定律，磁场和电流的相互作用会导致电磁力，从而实现电机的转动。
在推导电磁计算公式之前，我们需要先引入一些基本参数和符号：Ns：同步转速，单位为转/分钟f：电源频率，单位为赫兹p：极对数，即固定磁极数目的一半N：电机转速，单位为转/分钟s：滑差，定义为（Ns-N）/NsE：转子感应电动势，单位为伏特V：电机端电压，单位为伏特R：每相绕组电阻，单位为欧姆X：每相绕组电抗，单位为欧姆Z：每相绕组阻抗，单位为欧姆根据电压和电流的关系，可以得到以下公式：V=I*Z根据欧姆定律，可以得到以下公式：将上述两个公式联立，并代入感应电动势的表达式，可以得到：I*Z=I*R+E进一步展开化简，可以得到：I*(Z-R)=E如果我们假设转子电流小于感应电动势的电阻电压降，也就是I*X<<E，那么上述公式可以近似化简为：I*Z≈E根据电磁感应定律，可以得到以下公式：E=K*N*B*A其中，K是一个常数，B是磁场的密度，A是转子的面积。
假设电机的电磁转矩为Te，那么可以得到以下公式：Te=Kt*I*I其中，Kt是电磁转矩的比例常数。
Ns=(2*f)/ps=(Ns-N)/NsV=I*ZI*(Z-R)=EE=K*N*B*A通过以上公式，我们可以对三相同步电机的电磁性能进行精确的计算和分析。
这些公式提供了评估电机性能、设计电机参数和优化电机结构的工具。
对于不同的应用需求，可以根据具体情况进行合理选择和定制。
三相同步电机电磁计算公式
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。)=
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=
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
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=
0.03280029 0.33303111 1.63964654 7.47053142 147.946378
三相电机有功功率计算公式
三相电机有功功率计算公式三相电机有功功率的计算公式是P = √3 × U × I × cosφ ，其中 P 表示有功功率，U 表示线电压，I 表示线电流，cosφ 表示功率因数。
咱先来说说这个线电压 U 。
就好比咱家里的电灯泡，它接的电压就是 220 伏，这叫相电压。
但要是工厂里那些大家伙，像三相电机，就得用线电压，通常是 380 伏。
我记得有一次去一家工厂参观，那里面全是各种各样的机器在运转。
其中有一台大型的三相电机，正呼呼地转着，带动着整个生产线。
当时我就好奇，这电机到底有多大的劲儿能让这么多设备都动起来。
工程师就跟我讲，要算它的劲儿，也就是有功功率，就得用这个公式。
再说说线电流 I 。
电流这东西，就像水流一样，流得越多，能量就越大。
但在三相电机里，这电流可不是随便流的，得按照一定的规律。
就像三个人一起干活，得配合好，劲儿使在一处，这电流也得协调好，不然电机可就转不顺畅啦。
功率因数cosφ 这个家伙有点抽象。
简单说，就是衡量电机用电效率的一个指标。
如果功率因数低，就说明电机用电不太“省事儿”，有好多电都浪费了。
有一次我在实验室里，和几个同学一起做实验，就是测一个三相电机的有功功率。
我们按照公式，小心翼翼地测量着电压、电流，还得算出功率因数。
那过程可真是紧张又刺激，就怕哪个数据测错了。
最后算出来的时候，大家都兴奋得不行，感觉自己像是解开了一个大谜团。
在实际应用中，这个公式可重要了。
比如说，工厂要选电机，就得先算算需要多大有功功率的电机才能带动生产。
要是算错了，电机选小了带不动，选大了又浪费钱。
再比如，在电力系统里，要优化电能的分配和使用，也得靠这个公式来了解各个设备的用电情况。
总之，三相电机有功功率的计算公式虽然看起来有点复杂，但只要咱明白了每个参数的含义，掌握了测量和计算的方法，就能让三相电机更好地为我们服务，发挥出它最大的作用。
这就像我们生活中的很多事情一样，只要用心去琢磨，总能找到解决问题的办法，让一切都变得顺顺利利的。
三相同步电机电磁计算公式(精)
定子轭高度hjs=3.2定子轭计算高度hjs’=3.37定子轭磁路长度ljs=13.175085极弧系数αp’=0.7 (47极靴宽度bp=13.42824128磁极偏心距H=0.33121825极靴圆弧半径Rp=12.56878175极靴边缘高度hp'=0.25 (51极靴中心高度hp=2.19358252初取漏磁系数ζ‘=1.048970637磁极宽度bm=7.668255488转子轭内径Dir=9转子轭外径Djr=14磁极中心高度hm=3.70641748磁极侧高度hm‘=3.768404852转子轭高度hjr=2.5 (59转子轭计算高度hjr‘=4转子轭磁路长度ljr=3.927转子轭轴向长度lr=24.3磁极与轭间的残隙δ2=0.0088实际极弧系数=αp=0.693730948
第3章三相同步电机
cos ϕ N
f N 单位为Hz n N单位为r/min θN
• 额定励磁电流和电压 IfN 、UfN
3-2 同步发电机的磁场
一、空载运行 n s If I=0
1、空载磁场——主磁场
I f → F f → B0 → φ 0
→ 电枢齿 路径：气隙 →电枢齿 → 电枢轭 → 磁极 主磁通 → 极身 → 转子轭 作用：在三相绕组中感应 对称电动势
k w1 N 1φ a k w1 N 1 Fa Λa (k w1 N 1 ) 2 kIΛa La = = = = = k (k w1 N 1 ) 2 Λa I I I I
ψa
二、考虑磁路饱和时 非线性，迭加原理不适用
Ff & & → F → B →Φ → E Fa
& U
& IRa
3、等效电路
& & & & & & & & E0 =U + I Ra + jIXσ + jIXa =U + I Ra + jIXs
4、同步电抗
X s = X a + Xσ
a) 反映了Φa和Φσ的作用 b) 磁路不饱和时为常数 c)
∝ f X a = ωLa ∝ (k w1 N 1 ) 2 ∝ Λ 主磁路的磁导 a
& 图示瞬间，A相绕组电动势 E0 A 达正的最大值，方向从X入，A 出。
•从导体切割磁力线分析。
(交轴)
• 从磁通的变化来分析。 A相磁通为零，电动势滞后磁 通90度。
& & B相绕组 E0 B、C相绕组电动势 E0 C 滞后A相电动势120度和240度。
三相交流电动机功率计算公式
三相交流电动机功率计算公式
1.已知功率因数和线电压、线电流，求解有功功率和无功功率的大小：
在三相交流电动机中，有功功率（P）和无功功率（Q）的计算如下：P = √3 * U * I * cos(θ)
Q = √3 * U * I * sin(θ)
其中，P为有功功率，Q为无功功率，U为线电压，I为线电流，θ
为功率因数的角度。
2.已知有功功率和功率因数，求解线电压、线电流和无功功率：
在三相交流电动机中，线电压（U）和线电流（I）的计算如下：
U = P / (√3 * I * cos(θ))
I = P / (√3 * U * cos(θ))
其中，P为有功功率，U为线电压，I为线电流，θ为功率因数的角度。
已知有功功率（P）和功率因数（cos(θ)）后，可通过以下公式计算
无功功率（Q）：
Q = P * tan(θ)
其中，Q为无功功率，θ为功率因数的角度。
在实际运用中，功率因数一般介于0到1之间。
当功率因数为1时，
即cos(θ)=1，只有有功功率，无无功功率。
当功率因数小于1时，代表
有一部分功率被电动机消耗，用于产生无功功率。
需要注意的是，以上公式计算的是单相功率，三相功率是对三相电源的整体视角进行计算的。
因此，在计算三相电动机的总功率时，需要将以上公式计算的单相功率乘以3，即可得到三相电动机的总功率。
总结：
在计算三相交流电动机的功率时，可以根据已知条件选择适合的公式进行计算。
同时，功率因数的大小对有功功率和无功功率有着重要影响，在实际应用中需要进行合理调整，以提高电动机的能效和工作效率。
三相电动机功率、电压、电流等之间的关系计算
三相电动机功率、电压、电流等之间的关系计算三相电动机功率、电压、电流等之间的关系计算一、三相电动机功率、电压、电流之间的关系：1、三相电动机的功率计算公式为：P＝3UIcosθη （公式1）其中：P－电动机的额定输出轴功率（KW）U－相电压（V）I－相电流（A）cosφ —电动机的功率因数η —电动机的效率cosφ功率因数是指电动机消耗的有功功率占视在功率的比值。
η 电动机效率是指电动机的输出功率占有功功率的比值。
2、如果电动机是星形接法，线电压是相电压的1.732倍，线电流等于相电流，电动机实际消耗的功率：P＝1.732UIcosφη（公式2）。
3、如果电动机是三角形接法，线电压等于相电压，线电流是相电流的1.732倍，P＝1.732UIcosφη（公式3）。
展开剩余73%比如一台电动机消耗的有功功率为15千瓦，而由于电动机的线圈有阻抗，所以要消耗电能而发热。
致使输出功率为14千瓦，那么它的效率就是14/15=0.93.3。
二、三相电动机功率、电压、电流之间的计算，举例说明：1、三相变频调速异步电动机从铭牌中可以看出，该电动机的各项数据如下：P－电动机的额定输出轴功率（175KW）U－线电压（690V）I－线电流（192A）cosφ —电动机的功率因数:0.82η —电动机的效率:92%＝0.92代入公式2中P＝1.732UIcosφη＝1.732×690×192×0.82×0.92＝173101W ＝173KW≈175KW。
2、三相异步电动机从铭牌中可以看出，该电动机的各项数据如下：P－电动机的额定输出轴功率（90KW）U－线电压（380V）I－线电流（167A）cosφ —电动机的功率因数:0.87η —电动机的效率:94.2%＝0.942代入公式3中P＝1.732UIcosφη＝1.732×380×167×0.87×0.942＝90078W ＝90.1KW≈90KW。
三相电机功率计算公式
三相电机功率计算公式
三相电机功率计算公式P=1.732*U*I*COSΦ
得出电流计算公式I=P/1.732/U/cosΦ
三角形接法才有这个关系，也正因为是三角接法才使他具有三角函数那样的计算性质
功率分三种功率，有功功率P、无功功率Q和视在功率S。
电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S
三种功率和功率因素cosΦ是一个直角功率三角形关系：两个直角边是有功功率、无功功率，斜边是视在功率。
有功功率平方+无功功率平方=视在功率平方。
三相负荷中，任何时候这三种功率总是同时存在：
视在功率S=1.732UI
有功功率P=1.732UIcosΦ
无功功率Q=1.732UIsinΦ
功率因数cosΦ=P/S
sinΦ=Q/S
1、当三相负载平衡时：
P=3*U相*I相*cosφ=√3*U线*I线*cosφ
2、当三相负载不平衡时：
分别计算各相功率，再求和，
P=P1+P2+P3=U1*I1*cosφ1+U2*I2*cosφ2+U3*I3*cosφ3
一楼回答的是有功、无功、视在功率间关系，其公式中U、I 都采用的是线电压、线电流。
二楼回答的是三相负载平衡时，用线电压、线电流、电阻（应用阻抗Z 的概念较合适）求功率的方法。
我回答的是三相功率计算的定义式，你可根据U*I=I2*R=U2/R 再进行变换。
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给定区额定功率PN=75额定电压UN=400额定转速nN=1500额定频率f=50额定功率因数cosφ=0.8额定相数m=3额定电流IN=135.3204388定子计算区极对数P=2通风道数nK=0通风道宽度bK=0定子叠压系数Kfet=0.96定子铁芯净长度Lfet=23.04磁极铁芯总长度lm=24磁极铁芯净长度lfem=22.8线负荷A=437.3640556发热参数Aj=3679.473134磁路计算（39）定子齿距ts= 1.7017 ts1= 1.734425 ts2= 1.930775 ts1/3= 1.778058333 (40)定子齿宽度bt1=0.834425 bt2=0.910775定子齿计算宽度bts=0.859875定子槽深hs= 2.26定子齿计算高度hts‘= 1.82定子轭高度hjs= 3.2定子轭计算高度hjs’= 3.37定子轭磁路长度ljs=13.175085极弧系数αp’=0.7（47）极靴宽度bp=13.42824128磁极偏心距H=0.33121825极靴圆弧半径Rp=12.56878175极靴边缘高度hp'=0.25 (51)极靴中心高度hp= 2.19358252初取漏磁系数σ‘= 1.048970637磁极宽度bm=7.668255488转子轭内径Dir=9转子轭外径Djr=14磁极中心高度hm= 3.70641748磁极侧高度hm‘= 3.768404852转子轭高度hjr= 2.5 (59)转子轭计算高度hjr‘=4转子轭磁路长度ljr= 3.927转子轭轴向长度lr=24.3磁极与轭间的残隙δ2=0.0088实际极弧系数=αp=0.693730948气隙比δm/δ= 1.5最小气隙比极距δ/τ=0.004897064 (66)基波磁场幅度系数α1= 1.1151三次谐波磁场幅度系数α3=0.00646758磁场分部系数fd=0.711265508磁场波形系数fb= 1.108747511直轴电枢反应磁场幅度系数Ad1=0.8532交轴电枢反应磁场幅度系数Aq1=0.33884电枢磁动势直轴折算系数Kad=0.765133172电枢磁动势交轴折算系数Kaq=0.303865124 (74)定子卡氏系数Kδ1= 1.113452078阻尼笼卡氏系数Kδ2= 1.030852295卡氏系数Kδ= 1.147804629（77）空载每极总磁通φ=0.025001113斜槽系数Ksk=0.997146644气隙磁密最大值Bδ=0.711292106定子视在磁密Bts‘= 1.478524606定子轭磁密Bjs= 1.609967011 (82)气隙磁压降Fδ=653.1394979定子齿磁压降Fts=10.738定子轭磁压降Fjs=82.2125304气隙，定子齿，轭磁压降之和Fδtj=746.0900283（86）计算漏磁几何尺寸Υ1=0.409973094Υ2=0.554905146 am= 3.100659528 ap= 3.206420626 hpm= 1.54572168（87）磁极压板厚d‘=0.6磁极压板宽b’=8.2磁极计算长度lm‘=25.2极靴漏磁导Λp= 6.89576E-07极身漏磁导Λm=8.91309E-07磁极漏磁导Λ= 1.58088E-06 (93)每极漏磁通φσ=0.001179482漏磁系数σ= 1.047177195磁极磁通φm=0.026180596磁极极身截面积Sm=184.6762251（97）极身磁密Bm= 1.417648411转子轭磁密Bjr= 1.346738462残隙处磁密Bσ2= 1.422563654极身磁压降Fm=58.56139619转子轭磁压降Fjr=67.5444残隙磁压降Fσ2=100.1484812空载每极磁压降Ffo=972.3443057稳态参数计算(104)定子线圈尺寸αc=0.685397076τy=20.5257745 lF=13.25667083 lE=8.391213665 lB30 (105)线圈半匝平均长度lca=56.51334166定子绕组相电阻（75。
）Ra=0.067058269定子槽比漏磁导λs=0.818063393 (108)定子绕组端部比漏磁导λe=0.42303719谐波比漏磁导λh=0.278439327每相漏抗Xs=0.151903189漏抗标幺值Xs*=0.089008386相电阻标幺值Ra*=0.039291955（113）每极电枢反应磁动势Fa=3815.911027电枢反应直轴折算磁动势Fad=2919.680108电枢反应交轴折算磁动势Faq=1159.522278直轴电枢反应电抗标幺值Xad*= 3.875914907交轴电枢反应电抗标幺值Xaq*= 1.539281537直轴同步电抗标幺值Xd*= 3.964923293交轴同步电抗标幺值Xq*= 1.628289922（120）短路比Kc=0.33303111内功率因数角ψ=68.73830376额定功角θ=31.868406115.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*= 1.08588376其中W= 1.084838595 Q=0.047631536ε= 2.514046155（124）额定工况磁路计算φN=0.027148303 BδN=0.772380547 BtsN’= 1.605505859 BtsN= 1.605505859 BjsN= 1.748237032 FδN=709.2335738 FtsN=52.78 FjsN276.676785 FδtjN=1038.690359φδN=0.00164205σN= 1.060484437φmN=0.028790353 BmN= 1.55896368 BjrN= 1.480985224 Bδ2N= 1.564368888 FjrN392.7 FmN=111.1925244 Fδ2N=110.1315697 (125）额定负载时每极磁压降FEi=1817.985898额定负载时励磁磁动势FfN=4787.243375励磁绕组每极匝数Wf=150额定励磁电流IfN=31.91495584空载励磁电流Ifo= 6.482295371（130）励磁绕组线规a*b= 5.325励磁绕组导线截面积qf=9.11855881（132）第n层线圈平均匝长度lfn=91.5988 Qm9.16 Wm28 rm0.5第n层线圈n=2 lcf=71.98 (134)Rf(75。
)= 1.016634338励磁绕组的电密jf= 3.5额定励磁电压UfN=43.44247714空载励磁电压Ufo= 6.9461671696阻尼绕组设计（138）每极阻尼条数nd=5每极定子绕组截面积Sa=1061.609472每根阻尼条截面积Sd≥42.46437888阻尼条直径dy=0.736361089 dd=0.809997198 (142)阻尼条节距td= 3.039066562阻尼齿的最大磁密Bd=0.155765707 7损耗与效率（145）定子齿钢片重Gt=22.91471088定子轭钢片重Gjs=63.01537333材料单位损耗P10/50= 1.8齿部单位损耗pt= 4.639768314轭部单位损耗pjs= 5.501398895定子铁损耗PFe=732.6469567 (151)磁极单位表面损耗pbm=474.4318814B0=0.223346988β0=0.251930531磁极表面损耗PFeb=64.5208994定子绕组铜损耗pcu1=3683.83686励磁损耗pcuf=1198.47332机械损耗Pmec=478.510596附加损耗Pda=1125总损耗ΣP=7282.98864效率η=0.91148853 8瞬态参数和时间常数（159）励磁绕组漏抗标幺值Xfs*=0.28079421励磁绕组比漏磁导λfs= 2.75169438励磁绕组电抗标幺值Xf*= 4.15670912阻尼绕组直轴电抗标幺值Xds*=0.43883449λds=7.5195078阻尼绕组横轴电抗标幺值Xqs*=0.87766899直轴瞬态电抗标幺值Xd*’=0.35083437（164）交轴瞬态电抗标幺值Xq*‘= 1.62828992直轴超瞬态电抗标幺值Xd*’‘=0.25299405交轴超瞬态电抗标幺值Xq*’‘=0.6479688（167）励磁绕组电阻标幺值Rf*=0.004138励磁绕组时间常数Td0= 3.19748665瞬变电流时间常数Td’=0.36780445超瞬变电流时间常数Td‘’=0.04597556负序电抗X2*=0.40488548 (172)直流分量时间常数Ta=0.03280029控制励磁持续短路电流倍数fko=0.33303111额定励磁持续短路电流倍数fkN= 1.63964654冲击短路电流倍数fy=7.47053142（176）整步功率Pr=147.946378 9有效材料定子绕组铜重Gcu1=22.4261679励磁绕组铜重Gcu2=36.8017611定子硅钢片Gfe=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Z1/2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ηB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-10.885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3-1TT查磁化曲线F-1415.8查磁化曲线F-1517.2弧度与线圈伸出铁芯Ld有关角度角度磁绕组角度查F-12表取HtsN=29查表F-12取HjsN=44 取εN=0.359775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、近Z1/2P0.9114885260.7112921060.7689185270.911488526 0.7112921060.911488526 0.7112921061.26 0.260.3120.911488526 0.7112921060.9114885260.911488526太关键了0.911488526。