极弧系数、波形系数与齿饱和系数的关系
极弧系数、波形系数与齿饱和系数的关系
极弧系数αδ、波形系数K B与齿饱和系数K S的关系
K S 1.00 1.05 1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 αδ0.635 0.649 0.660 0.671 0.682 0.691 0.700 K B 1.110 1.101 1.100 1.097 1.093 1.088 1.086 K S 1.35 1.40 1.45 1.50 1.55 1.60 1.65 αδ0.711 0.720 0.726 0.733 0.740 0.745 0.753 K B 1.083 1.080 1.077 1.074 1.072 1.069 1.067 K S 1.70 1.75 1.80 1.85 1.90 1.95 2.00 αδ0.760 0.765 0.770 0.776 0.782 0.788 0.792 K B 1.065 1.063 1.060 1.058 1.056 1.053 1.052
电机计算公式
序号 名称 公式/代号 单 位 备 注 1 负载电流 H H H H U P I ?ηcos ??= A 2 转子绕组线规 2 `2 d d mm ` 2 d 绝缘导线外径，2d 铜线直径 3 转子绕组截面 S 2= 2m m 4 转子绕组电密 2 22S I = ? 2mm A 2?间歇工作取10～14 5 转子线负荷 A= A/cm A=100～160(P88) 6 转子总导线数 I A D N 22π= 7 转子每槽线数 z N N S = 8 转子槽满率 ()()()2 12 2 `257.12222110?-+?--?? ?????-+?= -R h h R b d N f i S s Δ=槽绝缘厚度+间隙(cm) 一层槽绝缘的间隙为0.005cm s f 不大于0.76，自动绕线机不 大于0.65 9 转子绕组平均 22D K L l e += cm e K =0.95 当2D 小于4cm 时；e K =1当2D 小于4cm 时 10 转子绕组电阻 52 2 21035.5-?= S Nl r Ω 11 损耗比例系数 H H H P I r I a ηη-???? ? ?++=1034.04.23.222 仅用于初算内功率 12 内功率 ()[]H H H i a P P ηη--= 11 W 13 旋转电势 I P E i = V 14 电机常数 i H P Ln D C 22= 15 极距 2 2 D πτ= cm 16 极弧系数 a=极弧长度/极距 a=0.6～0.7 17 计算极距 ττa =0 cm 18 实槽节距 ε-=2Z y s Z 为单数时ε=0.5 Z 为偶数时ε=1 19 短矩系数 ?? ? ???=?180sin z y K s P 20 磁通 N n K E H p d 260= φ Wb 21 虚槽节距 ε?-= z K K y 21 Z 为单数时ε=0.5 Z 为偶数时ε=1 22 前节距 112-=y y
直流永磁电机的气隙与计算极弧系数的选取
直流永磁电机的气隙与计算极弧系数的选取 刘宁（深圳黎明工业有限公司518031） 徐秀英（深圳市金田房地产开发公司） 【摘要】直流永磁电机的磁极形状较多，在设计中常会遇到气隙系数和计算极弧系数的选取。这些系数选取的精确程度直接影响电机设计精度和制造成本。通过对多种不同磁极形状永磁直流电机设计方案的计算分析，得出了这些系数与相关量的关系曲线。 【叙词】直流电动机永磁电机气隙系数计算极弧系数 l引言 在微型直流永磁电机的设计中，常由于不同的用途采用不同的磁极形状，因此不可避免地存在着气隙系数和计算极弧系数的选取。这些系数选取的精确程度不仅影响设计精度和电机的性能，而且直接影响电机的制造成本。 本文通过对无极靴的同心瓦片形磁极、有极靴的同心瓦片形磁极和等外径拼块式的瓦片形磁极电机设计方案的计算分析，给出了气隙系数和计算极弧系数与其相关量之间的关系曲线。这些曲线不仅反映了气
隙系数和计算极弧系数与其相关量之间的定量关系，更重要的是反映出了这些参数随不同选取值时的变化趋势。 2气隙系数和计算极弧系数的物理意义 2.1气隙系数Kδ 气隙系数Kδ是考虑到电机开槽因槽口对气隙磁场的影响而引入的系数。在一般微型直流屯机的设计中常采用半闭口槽，开槽对气隙磁场的影响如图1所示。 根据图1所示的意义，气隙系数的计算可用下式进行，
从式(1)式可见，气隙系数的物理意义是将有槽电机当作无槽电机计算，但其气隙被放大了K8倍。2.2永磁电机的气隙系数计算 永磁电机的气隙系数一般按凸极电机计算，但其计算公式为： 从式(2)、(3)可见，永磁电机的气隙系数取决于气隙长度、永磁体的厚度和槽口的宽度等因素。在设计计算中需要综合考虑。 2.3计算极弧系数αP 计算极弧系数αP是为确定每极最大磁通密度而引入的系数，其物理意义如图2所示，数学表达式见式(4)。
电磁计算示例
电磁计算示例 给定数据： 功 率：7.5kw ； 额定电压：220V ； 额定转速：1500r/min ； 防护型式：防滴式； 励磁方式：并励； 运行方式：连续运行。 一、主要尺寸的选择 1．电枢直径a D 计算比 值 N N n p =1500 5.7=5?103-（kw ?min/r ） 查得D a =13.5~15.5cm ，根据直流电机标准电枢外径，取D a =13.8cm 。 2．极数2p 由D a =13.5~15.5cm ，查得2p=2或4，根据生产实践，取2p=4。 3．电磁负荷'A 、'δB 初选值 由D a =13.5~15.5cm 。初选'A =245A/cm 'δB =7800T 。 4．电枢计算长度δl 由D a =13.5~15.5cm 。选取计算极弧系数,65.0'=p α并初设,05.1N em P P = ()cm n P D A B l n em a p 55.1315005 .705.18 .132********.0101.6101.62 112'''11=??????=??=αδα 圆整cm l l a 5.13==δ。 5．极距τ ()cm p D a 83.102 28 .132=??= = ππτ 6．校核比值λ 978.08 .135 .13=== a D l δλ λ值在允许范围内。 7．电枢周速
()秒米秒米/40~35/85.101060 1500 8.131060 22 =???= ?= --ππN a a n D v 二、槽数及绕组的基本参数 8．选择绕组型式 对电动机，96.0~85.0=E k 预计 ()V U k E N E a 202220918 .0=?== ()A E P I a em a 39202 105.705.13 =??== 因电枢电流小于600A ，故选用单波绕组，则1=a 。 9．槽数Z 由D a =13.5~15.5cm ，得,12~62=p Z 所以得Z=24~48，取Z=27。 10．齿距校核 ()()cm cm Z D t a a 15605.127 8 .13 =?= = ππ 齿距过小，齿根容易损坏。 11．校核槽电流I s ()()A A t A I a s 1500393605.1245' =?== 12．预计导体总数 'a N 5451239 245 8.132' ' =????= ?= ππa I A D N a a a 13．每槽导体数2.2027 545 '' ===Z N N a s 取每槽导体数s N =20()偶数。每槽导体数取最近的偶数。 14．实际导体总数N a 5402720=?==Z N N s a 15．每槽每层并列的元件匝数u 考虑到单波绕组，应尽可能避免用假元件，取u=3。 16．元件匝数a W 3 1 332202=?== u N W s a
分析极弧系数对开关磁阻电机性能的影响
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/49972706.html, 分析极弧系数对开关磁阻电机性能的影响 作者：李斌孙碧青樊青青 来源：《科技风》2018年第04期 摘要：在原有开关磁阻电机设计理论和经验的基础上设计了一台8/6极750W开关磁阻电机，根据要求的电机性能调整电机结构参数，实现电机性能较优。借助ansoft软件中的RMxpart模块搭建开关磁阻电机的电机模型，然后优化模型分析极弧系数对开关磁阻电机性能的影响，将每组不同的数据记录对比。得到最終的结果。 关键词：开关磁阻电机；有限元分析；定转子极弧；ansoft仿真 中图分类号：TM615 文献标识码：A 目前环境污染严重，能源储量减少，发展新型清洁的电动汽车的前景和市场是越来越受到关注了。与直流电机、永磁同步电机、交流异步机等相比，开关磁阻电机具有结构简单、运行可靠、调速性能优良、成本低等优点，非常适合于电动汽车驱动。 开关磁阻电机是一种新型的特种电机，具有双凸极结构、体积较小、运行效率高、低速启动力矩大、可实现四象限运行等特点。由于开关磁阻电机的工作原理与结构不同于传统电机并且关于开关磁阻电机的设计和计算方面的文献较少，所以在设计中有许多可以影响到电机的运行性能。其中以极弧系数影响较为显著，运用Ansoft仿真软件详细分析了开关磁阻电机极弧 系数对电机性能的影响，电机关键的性能参数包括槽满率、相有效电流、相电流密度、额定转速、效率和额定转矩，运用控制变量法逐个分析极弧系数对电机性能的影响。 1 电机模型参数的计算 通过开关磁阻电机的基本原理和设计要求的需要，运用MathCAD软件对四相8/6极5KW 电机进行定转子以及电机轴的结构尺寸进行计算。计算得到电机各个参数为电机相数为4、转子极数6、轴径32mm、定子外径155mm、定子轭高10mm、定子内径85.8mm、转子轭高 12mm，同时根据仿真研究，在ansof中RMxprt模块下，构建模型。 2 弧系数的理论分析 为保证自起动能力，极弧设计时，相邻相电感在上升区要有重叠。 极弧满足的必要条件为 式中βs代表定子极弧，βr代表转子极弧。