FLUX中计算极弧系数的方法
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问题：
1.“弧极系数”具体是怎么定义的？ 2.通过 FLUX，能不能直接读取“计算弧极系数”？
1
计算极弧系数 p 的确定
1． p 的物理意义
lef
B x dx B
2 2
p
lef
1
①
p
B x dx
2 2
B
B Bav
b p bp
② 偏心气隙极弧
max 3时
但计算 F 时要用：
eq 0.75 0.25 max p
bp
(等效气隙长)
（二）异步电机 p 的确定
一般异步电机气隙较小，由于磁路钢部分的饱和，气隙磁场已不是正弦波，而是比较扃
平形状。此时 Bav 比正弦分布大， p 0.637 。 p 决定定子齿及转子齿的饱和程度。齿部越 饱和，气隙磁场波形愈平， p 愈大，因异步机由下面决定。
F x 0 H ( x) 0 ( x)
0 F ( x) cos x
一般 : 当x bp 2 ,
( x) max
max
1.5 b p cos x 2
(一般选取b p (.55 ~ 0.75) )
p f (Ks )
K NM f ( K s )
（三）凸极同步电机的 p
凸极同步电机采用集ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ励磁绕组，励磁磁势在空间分布是矩形。如略去钢中磁位降，F 的 空间分布也为矩形。一般力图使 B( x) 为正弦分布，气隙本应做成正弦分布。
B ( x) B 1 cos B 1 B
1．确定饱和系数
Ks F Ft1 Ft 2 F
1.15 1.45 F , Ft1 , Ft 2 K s ( K s K s ) 1% 初选K s
3
2．由 p 与 K s 关系曲线找到 p
Ks p
K s , 磁路越饱和, Bav越大 , p 越大 B ( x)正弦分布, K NM 1.11, K s , Bav
2 则 B( x) 是正弦， p 0.637
磁路越饱和， B( x) 越平， Bav 越大， p 越大
极弧系数一般用于基于磁路计算的电机电磁设计方法中，计算气隙有效磁 通。对于有限元模型也可通过处理得到该系数以作定性分析。由极弧系数的定 义可知，该参数可以由 FLUX 对仿真模型一极下的气隙磁场磁密径向分量积分 取平均，并除以其基波幅值得到。下面顺便给出几种常见电机的极弧系数计算 方法，在 FLUX 中可以参考各方法进行处理。
2
（一）直流电机 p 的确定
1．均匀气隙：
而 bp bp 2
p
bp
bp 极弧实际长度
2 计及极靴尖处的边缘效应
p
bp 2
2．不均匀气隙 ① 削角极弧 bp bp
(两侧边缘效应削弱)
p
bp
bp
Ba v B
Fs
1
p
波幅系数
② p
bp
表示极弧计算长度与极距之比
直流电机沿电枢圆周方向的气隙磁密分布 B(x)
2． p 大小的决定
p 计算极弧系数的大小决定气隙磁密 B( x) 形状，因而它决定于励磁磁势分布曲线的形
状、气隙的均匀程度及磁路饱和程度。 如： F 是正弦分布， 均匀，磁路不饱和
凸极同步气隙磁密分布
4
参考：陈世坤《电机设计》
5
1.“弧极系数”具体是怎么定义的？ 2.通过 FLUX，能不能直接读取“计算弧极系数”？
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计算极弧系数 p 的确定
1． p 的物理意义
lef
B x dx B
2 2
p
lef
1
①
p
B x dx
2 2
B
B Bav
b p bp
② 偏心气隙极弧
max 3时
但计算 F 时要用：
eq 0.75 0.25 max p
bp
(等效气隙长)
（二）异步电机 p 的确定
一般异步电机气隙较小，由于磁路钢部分的饱和，气隙磁场已不是正弦波，而是比较扃
平形状。此时 Bav 比正弦分布大， p 0.637 。 p 决定定子齿及转子齿的饱和程度。齿部越 饱和，气隙磁场波形愈平， p 愈大，因异步机由下面决定。
F x 0 H ( x) 0 ( x)
0 F ( x) cos x
一般 : 当x bp 2 ,
( x) max
max
1.5 b p cos x 2
(一般选取b p (.55 ~ 0.75) )
p f (Ks )
K NM f ( K s )
（三）凸极同步电机的 p
凸极同步电机采用集ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ励磁绕组，励磁磁势在空间分布是矩形。如略去钢中磁位降，F 的 空间分布也为矩形。一般力图使 B( x) 为正弦分布，气隙本应做成正弦分布。
B ( x) B 1 cos B 1 B
1．确定饱和系数
Ks F Ft1 Ft 2 F
1.15 1.45 F , Ft1 , Ft 2 K s ( K s K s ) 1% 初选K s
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2．由 p 与 K s 关系曲线找到 p
Ks p
K s , 磁路越饱和, Bav越大 , p 越大 B ( x)正弦分布, K NM 1.11, K s , Bav
2 则 B( x) 是正弦， p 0.637
磁路越饱和， B( x) 越平， Bav 越大， p 越大
极弧系数一般用于基于磁路计算的电机电磁设计方法中，计算气隙有效磁 通。对于有限元模型也可通过处理得到该系数以作定性分析。由极弧系数的定 义可知，该参数可以由 FLUX 对仿真模型一极下的气隙磁场磁密径向分量积分 取平均，并除以其基波幅值得到。下面顺便给出几种常见电机的极弧系数计算 方法，在 FLUX 中可以参考各方法进行处理。
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（一）直流电机 p 的确定
1．均匀气隙：
而 bp bp 2
p
bp
bp 极弧实际长度
2 计及极靴尖处的边缘效应
p
bp 2
2．不均匀气隙 ① 削角极弧 bp bp
(两侧边缘效应削弱)
p
bp
bp
Ba v B
Fs
1
p
波幅系数
② p
bp
表示极弧计算长度与极距之比
直流电机沿电枢圆周方向的气隙磁密分布 B(x)
2． p 大小的决定
p 计算极弧系数的大小决定气隙磁密 B( x) 形状，因而它决定于励磁磁势分布曲线的形
状、气隙的均匀程度及磁路饱和程度。 如： F 是正弦分布， 均匀，磁路不饱和
凸极同步气隙磁密分布
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参考：陈世坤《电机设计》
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