電機(jī)設(shè)計(jì)第一篇旋轉(zhuǎn)電機(jī)設(shè)計(jì)3第一章電機(jī)設(shè)計(jì)概述311電機(jī)制造工業(yè)的近況與發(fā)展趨勢(shì)312電機(jī)設(shè)計(jì)的任務(wù)與過(guò)程41314國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)5第二章電機(jī)的主要參數(shù)之間的關(guān)系621電機(jī)的主要參數(shù)之間的關(guān)系式622電機(jī)中的幾何相似定律概述1223電磁負(fù)荷的選擇1424電機(jī)主要尺寸比的選擇及確定主要尺寸的一般方法1725系列電機(jī)及其設(shè)計(jì)特點(diǎn)20第三章磁路計(jì)算2131概述2132空氣隙磁壓降的計(jì)算2333齒部磁壓降的計(jì)算3034軛部磁壓降的計(jì)算34第四章參數(shù)計(jì)算3941繞組電阻的計(jì)算4042繞組電抗的一般計(jì)算方法4343主電抗計(jì)算4444漏電抗計(jì)算4745漏抗標(biāo)么值6046集膚效應(yīng)對(duì)電機(jī)參數(shù)的影響6247飽和對(duì)電機(jī)參數(shù)的影響6348斜槽漏抗計(jì)算65第五章?lián)p耗與效率6751概述6752基本鐵耗6853空載時(shí)鐵心中的附加損耗7054電氣損耗7455負(fù)載時(shí)的附加損耗7556機(jī)械損耗8157效率83第六章電機(jī)的冷卻8461電機(jī)的冷卻方式8463風(fēng)扇8564徑向通風(fēng)系統(tǒng)中轉(zhuǎn)子上其他風(fēng)壓元件參數(shù)的近似計(jì)算法86第七章發(fā)熱計(jì)算8771電機(jī)允許的溫升限度8772傳熱的基本定律8973電機(jī)穩(wěn)定溫升的計(jì)算93第八章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和機(jī)械計(jì)算9881電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)型式（自學(xué)）9882結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容、原則和方法99第十章感應(yīng)電機(jī)的電磁設(shè)計(jì)100101概述100102主要尺寸與氣隙的確定102103定子繞組與鐵心的設(shè)計(jì)105104轉(zhuǎn)子繞組與鐵心的設(shè)計(jì)109105工作性能的計(jì)算112106起動(dòng)性能的計(jì)算114第十一章電子計(jì)算機(jī)在電機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算中的應(yīng)用119111概述119112曲線和圖表的數(shù)學(xué)處理方法之一插值法120113曲線和圖表的數(shù)學(xué)處理方法之二公式法121114機(jī)輔設(shè)計(jì)中常用的數(shù)值計(jì)算方法122115設(shè)計(jì)分析程序122116設(shè)計(jì)綜合程序123附錄電機(jī)的電磁設(shè)計(jì)10點(diǎn)注意事項(xiàng)124第一篇旋轉(zhuǎn)電機(jī)設(shè)計(jì)第一章電機(jī)設(shè)計(jì)概述11電機(jī)制造工業(yè)的近況與發(fā)展趨勢(shì)一、單機(jī)容量迅速增長(zhǎng)1為什么單機(jī)容量要增加從制造角度看，功率大，材料越省，效率高，電機(jī)材料選用率提高；從運(yùn)行角度看，功率大，機(jī)組數(shù)目少，運(yùn)行人員少，維修費(fèi)用減小。2國(guó)內(nèi)單機(jī)容量3國(guó)外單機(jī)容量二、向多品種發(fā)展我國(guó)中小型電機(jī)系列有72個(gè)系列，531個(gè)品種J、JO第一次統(tǒng)一設(shè)計(jì)基本系列異步電機(jī)J2、JO2第二次統(tǒng)一設(shè)計(jì)Y、YO第三次統(tǒng)一設(shè)計(jì)（性能好，效率高，噪聲小）JS2籠型JR2繞線型T2同步電機(jī)Z3直流電機(jī)派生和專(zhuān)用系列防爆、船用、潛水單繞組多速、力矩、起重冶金等三、積極采用新技術(shù)、新材料、新結(jié)構(gòu)和新工藝應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)計(jì)算新技術(shù)異步電機(jī)單繞組多速和Y混合繞組直流機(jī)的可控硅供電、無(wú)槽電樞雙水內(nèi)冷卻技術(shù)、直線電機(jī)絕緣材料主要采用E、B級(jí)，向B、F級(jí)過(guò)渡玻璃粉支母無(wú)溶劑浸漆新材料聚酰亞胺DMD復(fù)合絕緣玻璃鋼電工材料向冷軋方面發(fā)展自動(dòng)化自動(dòng)下線、端部開(kāi)槽半自動(dòng)化總裝自動(dòng)線新工藝靜電噴漆中型電機(jī)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條環(huán)氧粉末涂敷機(jī)座射壓造型四、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化程度不斷提高五、積極開(kāi)展電機(jī)理論、測(cè)試技術(shù)和新型發(fā)電方式的研究對(duì)電機(jī)繞組、附加損耗、附加轉(zhuǎn)矩、電機(jī)冷卻、大型電機(jī)的端部磁場(chǎng)的研究；磁流體、地?zé)?、太?yáng)能、風(fēng)力和燃?xì)廨啓C(jī)用于發(fā)電的研究。12電機(jī)設(shè)計(jì)的任務(wù)與過(guò)程1電機(jī)設(shè)計(jì)的任務(wù)根據(jù)用戶(hù)提出的產(chǎn)品規(guī)格（功率、電壓、轉(zhuǎn)速）和技術(shù)要求（效率、參數(shù)、溫升、機(jī)械可靠性）；結(jié)合技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面國(guó)家的方針政策和生產(chǎn)實(shí)際情況；運(yùn)用有關(guān)的理論和計(jì)算方法；正確處理設(shè)計(jì)中遇到的多種矛盾；設(shè)計(jì)出性能好，體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、制造和使用、維修方便的先進(jìn)產(chǎn)品。2設(shè)計(jì)的依據(jù)給定額定功率、額定電壓、相數(shù)、相間連接法、額定頻率、額定轉(zhuǎn)速、額定功率因數(shù)3電機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程準(zhǔn)備階段熟悉國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；收集相近電機(jī)樣本和技術(shù)資料；聽(tīng)取生產(chǎn)使用單位的意見(jiàn)要求；編制技術(shù)任務(wù)或技術(shù)建議書(shū)。電磁設(shè)計(jì)根據(jù)技術(shù)條件或技術(shù)任務(wù)書(shū)的規(guī)定，參照生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)計(jì)算方案比較來(lái)確定與所設(shè)計(jì)電磁性能有關(guān)的一些尺寸和數(shù)據(jù)，選定有關(guān)材料，并核算電磁性能。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)、零部件尺寸、加工要求、材料；機(jī)械計(jì)算；通風(fēng)計(jì)算；溫升計(jì)算。4對(duì)設(shè)計(jì)人員的要求了解國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策；本廠的工藝要了解；要了解用戶(hù)提出的規(guī)格要求；要熟悉前人的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)。1314國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（代號(hào)GB）對(duì)電機(jī)的一般要求規(guī)定和技術(shù)要求；GB75565電機(jī)基本技術(shù)要求各類(lèi)電機(jī)技術(shù)要求、銘牌、線端標(biāo)志；GB76065電機(jī)安裝尺寸和外形尺寸的代號(hào)、規(guī)定各類(lèi)電機(jī)的安裝和外形尺寸代號(hào)。部頒標(biāo)準(zhǔn)（代號(hào)JB）對(duì)某一類(lèi)電機(jī)的技術(shù)要求、額定數(shù)據(jù)、使用條件；JB74266J2、JO2系列三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)條件；JB110468Z2系列小型直流電機(jī)技術(shù)條件。各類(lèi)電機(jī)試驗(yàn)方法GB103268中小型三相異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)指國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）和國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）所制訂的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。IEC的第二技術(shù)委員會(huì)（簡(jiǎn)稱(chēng)TC2）是專(zhuān)門(mén)制訂旋轉(zhuǎn)電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)構(gòu)，它目前設(shè)有6個(gè)分技術(shù)委員會(huì)，分管汽輪發(fā)電機(jī)，尺寸和功率等級(jí)，電刷、刷握、換向器和集電環(huán)，試驗(yàn)方法和程序，外殼防護(hù)、冷卻方式和安裝以及電機(jī)絕緣分級(jí)等工作。第二章電機(jī)的主要參數(shù)之間的關(guān)系一、什么是主要尺寸電機(jī)的幾何尺寸很多，有鐵心尺寸、繞組尺寸、外形尺寸、安裝尺寸，其它各種結(jié)構(gòu)部件的尺寸。但是究竟哪些是主要尺寸電機(jī)的電磁過(guò)程主要是在氣隙中進(jìn)行的，其能量形式的轉(zhuǎn)換則是通過(guò)“氣隙主磁通”進(jìn)行的。因此主要尺寸就必定與氣隙有密切關(guān)系。實(shí)踐證明，靠近氣隙的電樞直徑（D）與鐵心有效長(zhǎng)度（）是電機(jī)的主要尺寸，而氣隙可以說(shuō)是EFL第三個(gè)尺寸。從幾何角度看，這些尺寸一經(jīng)確定了，其它尺寸就大體上確定了，而且不少電磁性能也就基本上為它們左右或稍許變動(dòng)。鐵心尺寸繞組尺寸其它尺寸大體確定電機(jī)的幾何尺寸外形尺寸主要尺寸不少電磁性能變化不大安裝尺寸（D、）電機(jī)矢量確定EFL結(jié)構(gòu)部件尺寸電樞直徑D交流電機(jī)（定子內(nèi)徑）1I直流電機(jī)（轉(zhuǎn)子外徑）2二、本章研究?jī)?nèi)容1確定主要尺寸依據(jù)的基本關(guān)系式選擇電磁負(fù)荷確定主要尺寸；2電磁負(fù)荷的選擇；3確定主要尺寸的一般方法。21電機(jī)的主要參數(shù)之間的關(guān)系式一、幾個(gè)物理量即找到主要尺寸與額定功率、轉(zhuǎn)速及電磁負(fù)荷的關(guān)系。出線端輸出的電功率發(fā)電機(jī)軸上輸出的功率電動(dòng)機(jī)輸出功率額定功率NP額定轉(zhuǎn)速同步速PFN60/2TBADMWIA值氣隙中磁通密度的最大磁負(fù)荷米流電樞圓周單位長(zhǎng)度上電線負(fù)荷電磁負(fù)荷電磁功率（計(jì)算功率）電機(jī)將電能（機(jī)械能）轉(zhuǎn)換成機(jī)械能（電能），能量都是以電磁能的形式通過(guò)定轉(zhuǎn)子間的氣隙進(jìn)行傳遞的，與之相對(duì)應(yīng)的功率稱(chēng)為電磁功率。電磁功率在電機(jī)設(shè)計(jì)中用計(jì)算功率表示（）P二、交流電機(jī)中的關(guān)系BANPLDEF,與計(jì)算功率101033KWIEMKVMEIMM電樞繞組相數(shù)；E電樞繞組相電勢(shì)；I電樞繞組相電流。其中電勢(shì)4伏FNKEDPMKNM氣隙磁場(chǎng)波形系數(shù)，當(dāng)氣隙磁場(chǎng)正弦分布時(shí)；12MNMEK平均值有效值F電流頻率；N電樞繞組每相串聯(lián)匝數(shù)；KDP電樞繞組系數(shù)；每極磁通（韋）。每極磁通B氣隙磁密最大值（T）；EPEFAVLLBBAV氣隙磁密平均值；計(jì)算極弧系數(shù)；PLEF電樞計(jì)算長(zhǎng)度；極距（米）；272063米PDBAVP電負(fù)荷AD電樞直徑（米）；MWI把上面關(guān)系代入電機(jī)常數(shù)ADPNMPEFCBKPNLD32106對(duì)一定功率和轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的電機(jī)，B、A變動(dòng)范圍不大，、KNM、KDP變化范圍更P小，CA一般為常數(shù)。三、直流電機(jī)計(jì)算功率103KWIEPA其中電勢(shì)NPNA6每極磁通EFPEFAVLBLBPD2電負(fù)荷AMWI把上面關(guān)系代入ABPNLPEF32106比較直流電機(jī)中KPNLDDPNMPEF321061DPNMK四、的物理意義ACK1AC電機(jī)常數(shù)ADPNMPEFCBKPNLD32106是電機(jī)常數(shù)對(duì)一定功率范圍內(nèi)電機(jī)B、A變動(dòng)不大，、KNM、KDP變化范圍更小；ACPTLDNPLEFEFA260/是計(jì)算轉(zhuǎn)矩T近似地表示轉(zhuǎn)子有效部分的體積，定子有效部分的體積也和它有關(guān)。EFL2的物理意義反映產(chǎn)生單位計(jì)算轉(zhuǎn)矩所耗用的有效材料（銅、鋁或電工鋼）的體積，AC并在一定程度上反映了結(jié)構(gòu)材料的耗用量。2AK是電機(jī)常數(shù)的倒數(shù)，叫作利用系數(shù)。ACNLDPLTKEFEFA22601物理意義AK表示單位體積的有效材料所能產(chǎn)生的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，它的大小反映了電機(jī)有效材料的利用程度。在設(shè)計(jì)方案比較時(shí)，往往是一項(xiàng)很好的比較指標(biāo)，隨著電機(jī)制造水平的提高，材料質(zhì)AK量的改進(jìn)，將不斷增大。A并非是常數(shù)，轉(zhuǎn)速一定時(shí)，。隨著電機(jī)功率的增大百減小，利用系數(shù)CPLDCEFA2A和轉(zhuǎn)矩應(yīng)力則隨電機(jī)功率的增大而增大。AK小結(jié)ADPNMPEFCBKPNLD32106確定主要尺寸的基本關(guān)系式找到確定A、B、根據(jù)之間的曲/NPFKA線EFL2五、計(jì)算功率與額定功率的關(guān)系在設(shè)計(jì)電機(jī)時(shí)，一般都是給定額定功率，因此應(yīng)找出與的關(guān)系PN1異步電機(jī)輸入功率10COS311KWIMUPN額定功率3N計(jì)算功率31KVAIE比較上兩式NNPUPCOS滿(mǎn)載電勢(shì)標(biāo)么值EK1額定負(fù)載時(shí)感應(yīng)電勢(shì)與端電壓的比值么值定子繞組阻抗壓降的標(biāo)1111111XIRIIIUIEKQPLLNQPN感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的相量圖給定，與給定，與可先假設(shè)再得到計(jì)算功率。NPNCOS,EKP2同步電動(dòng)機(jī)NPCOS3同步發(fā)電機(jī)10COSCOS31KWIMUPKNNNE輸出功率是電功率4同步調(diào)相機(jī)3VAIPKVAPKE5并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)流而引入系數(shù)考慮電樞壓降和繞組電GNGKWPK6并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)組電流而引入系數(shù)考慮電樞壓降和并勵(lì)繞MNMKP六、從確定主要尺寸關(guān)系式所得的結(jié)論選定A、B，063072ADPNMPEFCBKPNLD32106PTLNLCEFEFA2/1電機(jī)的主要尺寸決定于計(jì)算功率P與轉(zhuǎn)速N之比或計(jì)算轉(zhuǎn)矩T；可以看出在其它條件相同時(shí)，計(jì)算轉(zhuǎn)矩相近的電機(jī)所消耗的有效材料相近，功率大、轉(zhuǎn)速高與功率小、轉(zhuǎn)速低的電機(jī)其相近，則電機(jī)體積是接近。二者可采用相同的電樞直徑與某些其它尺寸。2A、B不變時(shí)，相同功率的電機(jī)，N，尺寸較?。怀叽缦嗤碾姍C(jī)，N，功率較大。說(shuō)明N，可減小電機(jī)的體積V和質(zhì)量M，只能在一定轉(zhuǎn)速下；當(dāng)N太高的話，機(jī)械損耗，直流電機(jī)鐵耗，于是只好使A、B。如N太高，機(jī)械應(yīng)力T；3轉(zhuǎn)速一定，若直徑不變而采用不同長(zhǎng)度可得不同的功率的電機(jī)；4、KNM、KDP一般變化不大P電機(jī)的主要尺寸在很大程度上和選擇的A、B有關(guān)，A、B，電機(jī)的尺寸就愈小。結(jié)論1是常數(shù)，電機(jī)主要尺寸決定于（T），T相近（），電機(jī)體積上ACNPNP,和基本相同，基本相同；EFLD,2一定，一定，ANP一定EFL23、KNM、KDP一定，給定，決定于A、B，選A、B，；PNP,EFDEFLD24一定，N一定，D一定，LEF，P，可得不同容量。AC22電機(jī)中的幾何相似定律概述1什么是幾何相似指電機(jī)對(duì)應(yīng)的尺寸具有相同的比值。如A、B兩臺(tái)電機(jī)若是幾何相似，則它們的對(duì)應(yīng)尺寸成比例，即,分別指槽高和槽寬SSBABABHHLD2幾何相似定律在電流密度、磁感應(yīng)強(qiáng)度、轉(zhuǎn)速、頻率保持不變時(shí)，對(duì)一系列功率遞增，幾何相似的電機(jī)，每單位功率所需有效材料的質(zhì)量、成本及產(chǎn)生的損耗與功率的1/4次方成GMEFCP反比的定律稱(chēng)幾何相似定律。4/14/3PPPEF3證明條件保持不變FNBJ,長(zhǎng)度與功率之間的關(guān)系LP4103導(dǎo)體裁面積電流密度CCFEEDPNMSJJSINBEFKKVAEIPIP代入，,CUCFEBJSNB保持不變4142PLLPSLCUFECU與的關(guān)系PCGEF,有效材料重量與體積成正比，也與長(zhǎng)度的立方成正比；L有效材料的成本與損耗與成正比。EFPGM4/3/433PPPCCLEFEF單位功率所需有效材料的質(zhì)量、成本及產(chǎn)生的損耗與功率的關(guān)系GEFP4/14/3PGEF即得幾何相似定律在保持不變時(shí)，對(duì)一系列功率遞增、幾何形狀相似的電FNBJ,機(jī)，每單位功率所需有效材料的、成本及產(chǎn)生的損耗與功率成正比。GMEFCP41P4用途這定律可用來(lái)大體上估計(jì)與已制成電機(jī)幾何相似，但功率不同的電機(jī)的質(zhì)量、成本或損耗不同；也可用來(lái)分析通常是幾何相似的系列中各規(guī)格電機(jī)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。5解釋幾個(gè)問(wèn)題為什么在可能的情況下盡可能采用大功率電機(jī)來(lái)代替總功率相等的數(shù)臺(tái)小功率（為什么要提高單機(jī)容量）隨著單機(jī)容量增加，其有效材料的重量、成本的增加相對(duì)容量的增加要慢。因此有效G材料的利用率提高了，損耗增加相對(duì)容量增加也慢，因此效率提高了。人們常說(shuō)的電機(jī)怕效率也就是這個(gè)道理。為何冷卻問(wèn)題對(duì)大功率電機(jī)比對(duì)小功率電機(jī)更顯得重要（也就是人們常說(shuō)的大電機(jī)怕溫升）電機(jī)損耗與長(zhǎng)度的立方成正比，而冷卻表面卻與長(zhǎng)度成正比，功率，長(zhǎng)度，損耗LL冷卻表面，故電機(jī)溫升。因此就必須設(shè)法改變冷卻系統(tǒng)或冷卻方式，放棄它們的幾何形狀相似。23電磁負(fù)荷的選擇根據(jù)確定主要尺寸的關(guān)系式來(lái)看ABKPNLDDPNMPEF32106在正常的電機(jī)中，實(shí)際上變化不大，因此在計(jì)算功率和轉(zhuǎn)速一定時(shí)，主要DPNMPK,尺寸就決定于電磁負(fù)荷。EFLD2BA從上式看出，越大，越小，質(zhì)量越輕，成本越低。因此希望一點(diǎn)好。,EFLD2BA,但是選擇與許多因素有關(guān)，它將影響電機(jī)的其它性能，它不但影響有效材料的耗用量，BA,對(duì)電機(jī)的參數(shù)、啟動(dòng)和運(yùn)行影響較大。究竟如何選擇才好下面介紹具體選擇方法。,1,2運(yùn)行啟動(dòng)參數(shù)對(duì)性能影響大一定時(shí)變化不大EFEFDPNMPCMBALDNPK一、電磁負(fù)荷對(duì)電機(jī)性能和經(jīng)濟(jì)性能的影響（一）電負(fù)荷A較高沿電樞圓周單位長(zhǎng)度上的總電流（安/米）DMNI21優(yōu)點(diǎn)電機(jī)的尺寸和體積將減小，可節(jié)省鋼鐵材料；,12一定時(shí)變化不大NPKABLDPNMPEF（電機(jī)有效材料近似表示轉(zhuǎn)子有效部分體積）EFLD2,EFL2B一定時(shí)，由于鐵心質(zhì)量減小，鐵耗減小。（一定時(shí)）FEEFPLA,2B2缺點(diǎn)繞組用銅（鋁）量將增加；用銅量一定時(shí)一定時(shí),4,2NUEKFNEBLDADPMEF增大了電樞單位表面上的銅（鋁）耗，使繞組溫升增大；繞組有效部分（即槽內(nèi)部分）的銅耗為導(dǎo)體有效部分長(zhǎng)度導(dǎo)體材料電阻率每根導(dǎo)體有效部分電阻LRJMILISLIRMPCEFCCEFCUT222電樞表面的銅（鋁）耗為溫升一定時(shí)當(dāng)每相串聯(lián)匝數(shù)導(dǎo)體電流密度導(dǎo)體截面積米瓦,/22ACCUTAQAJNJSJDLMNILPQEFL2電機(jī)溫升AJ熱負(fù)荷的大小溫升不超過(guò)一定限度AJ不能超過(guò)一定限度A，J有銅量（）CCSJI,改變了電機(jī)參數(shù)和電機(jī)特性。由后面43可知交流繞組的電抗（互感電抗或漏電抗）的標(biāo)么值,2NXBAXBAKK一定一定比例常數(shù)1）異步電機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，最大轉(zhuǎn)矩，啟動(dòng)電流；2）同步電機(jī)電壓變化率，短路電流，短路比，穩(wěn)定度；3）直流電機(jī)換向惡化，換向時(shí)電抗電勢(shì)和電樞反應(yīng)電勢(shì)影響換向電流的變化。（二）氣隙磁密B較高1優(yōu)點(diǎn)電機(jī)的尺寸和體積較小，可節(jié)省鋼鐵材料。,12一定時(shí)變化不大NPKABLDDPNMPEF用鐵量,2EFL2缺點(diǎn)使電樞基本鐵耗增大；基本鐵耗鐵心質(zhì)量比損耗（單位質(zhì)量鐵心中損耗）A電樞鐵心質(zhì)量,2EFLDBB比比PBFPFEF231溫升鐵耗電樞鐵心質(zhì)量且比,氣隙磁位降和磁路飽和程度將增加；FHBFEI勵(lì)磁電流磁路飽和程度A同步機(jī)、直流機(jī)由于上面兩原因使勵(lì)磁磁勢(shì)勵(lì)磁繞組用銅量勵(lì)磁損耗效率、勵(lì)磁繞組溫升，使勵(lì)磁繞組排列困難或?qū)е麓艠O和電機(jī)外形尺寸加大。B異步機(jī)勵(lì)磁電流COS改變了電機(jī)參數(shù)和電機(jī)特性。,MMFEXRHBBXAKX飽和程度影響啟動(dòng)運(yùn)行特性二、電負(fù)荷A和氣隙磁密的選擇1A、不應(yīng)選擇過(guò)高2A、的比值要適當(dāng)B這比值影響電機(jī)的參數(shù)和特性；影響銅、鐵的分配，即影響電機(jī)效率AKX曲線上出現(xiàn)最高效率的位置（可變損耗不變損耗，效率最大）。一般輕載電機(jī)A大點(diǎn)，小點(diǎn)，使效率較率。B（輕載I，PCU,可變損耗小，A，可變損耗不變損耗）3A、的選擇要考慮冷卻的條件B防護(hù)式冷卻方式條件較好，A、選擇一般比同規(guī)格封閉式的高，對(duì)一般小型異步電機(jī)通B?？筛叱?520。4A、的選擇要考慮所用材料和絕緣結(jié)構(gòu)的等級(jí)B絕緣結(jié)構(gòu)的耐熱等級(jí)愈高，電機(jī)允許溫升愈高，A；導(dǎo)磁材料（包括結(jié)構(gòu)部件材料）性能越好，；B電樞繞組用鋁RAL大A、比銅要好5A、的選擇要考慮和N的大小BP（圓周速度取決于）VDVND,60,可大點(diǎn)冷卻條件有所改善BAVA小BAP,總的說(shuō)，電磁負(fù)荷的選擇要考慮的因素很多，很難從理論上來(lái)確定。通常主要參考電機(jī)工業(yè)長(zhǎng)期積累的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并分析對(duì)比設(shè)計(jì)電機(jī)與已有電機(jī)之間在使用材料、結(jié)構(gòu)、技術(shù)條件、要求等方面的異同后進(jìn)行選取。關(guān)于A、的具體選用值可參看后序文章。B隨材料性能，冷卻條件、電機(jī)結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn)，體積。BA,24電機(jī)主要尺寸比的選擇及確定主要尺寸的一般方法ABKPNLDDPNMPEF32106在正常的電機(jī)中，實(shí)際上變化不大，因此在計(jì)算功率和轉(zhuǎn)速一定時(shí)，當(dāng)電DPNMPK,磁負(fù)荷選定后，則可確定（主要尺寸比）大小影BA,EFL2設(shè)計(jì)粗短設(shè)計(jì)細(xì)長(zhǎng)EFL響電機(jī)運(yùn)行性能、經(jīng)濟(jì)性、工藝性。一、大小的影響一定，（極距），較大時(shí)EFLD2EFLPD2大，電機(jī)較細(xì)長(zhǎng)（較大、較?。€圈的跨距較??；繞組端部變短，端訓(xùn)用銅EFL（鋁）量相應(yīng)減少；在正常范圍內(nèi)可提高繞組銅的利用率。各結(jié)構(gòu)部件尺寸較小，重量輕，因此單位功率的材料消耗較少，成本低。一定單位功率耗材成本EFLD2結(jié)構(gòu)尺寸小重量輕繞組銅的利用率一定，EFL2P一定EFL2端部銅耗一定機(jī)械損耗附加鐵耗,JP一定端部較短端部漏抗總漏抗EFLD2一定冷卻條件變差導(dǎo)致軸向溫度分布不均勻度增大F，在采用氣體作為冷卻介質(zhì)時(shí)，風(fēng)路加長(zhǎng)，冷卻條件變差，導(dǎo)致軸向溫度分布不均勻度增大，必須加強(qiáng)冷卻措施。如主要依靠機(jī)座表面散熱的封閉式電機(jī)，熱量主要通過(guò)定子機(jī)座向外散熱，對(duì)散熱有利。對(duì)無(wú)徑向通風(fēng)道開(kāi)啟式或防護(hù)式電機(jī)，為了充分利用端部散熱效果，端部。線圈數(shù)目線圈制造工時(shí)絕緣材料但鐵心長(zhǎng)沖片數(shù)目沖剪疊壓工時(shí)，沖模易損壞D機(jī)座加工工時(shí)下線難度大（跨距?。┕r(shí)D轉(zhuǎn)軸加粗（為了保證足夠的轉(zhuǎn)子剛度）轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，VA大轉(zhuǎn)速較高的電機(jī)或要求時(shí)間常數(shù)較小的電機(jī)是有利二、選擇時(shí)的考慮考慮參數(shù)與溫升考慮節(jié)約用銅（鋁）考慮轉(zhuǎn)子機(jī)械強(qiáng)度考慮轉(zhuǎn)動(dòng)慣量三、多種不同電機(jī)大致的范圍1異步電機(jī)極數(shù)多時(shí)取較大值異步電機(jī)大型少數(shù)異步電機(jī)中小型異步電機(jī)53154140（一般113為好）極數(shù)多的電機(jī)，繞組跨距小，電機(jī)端部較短，鐵心可以長(zhǎng)，大些；極數(shù)少的電機(jī)，為了保證軛磁密不過(guò)高，軛厚，D大，小。2同步電機(jī)一般隨極數(shù)增加而。291,21804356極從用銅觀點(diǎn)一般隨功率汽輪發(fā)電機(jī)取小一點(diǎn)額定轉(zhuǎn)速較低的水輪機(jī)選較大的大的水輪機(jī)額定轉(zhuǎn)速較高及容量特水輪發(fā)電機(jī)宜大點(diǎn)一般同步電動(dòng)機(jī)有脈動(dòng)的同步電動(dòng)機(jī)內(nèi)燃驅(qū)動(dòng)的同發(fā)及負(fù)載高速大型同步電機(jī)中小型同步電機(jī)同步電機(jī)3直流電機(jī)52160大型中小型直流電機(jī)四、確定主要尺寸的一般方法這里只介紹電機(jī)主要尺寸確定的一般方法。某些電機(jī)可根據(jù)其本身特點(diǎn)而采用不同的步驟，甚至將主要尺寸的關(guān)系式寫(xiě)成其它的形式。1確定主要尺寸的步驟由電機(jī)額定功率計(jì)算功率；NP利用推薦的數(shù)據(jù)或曲線選取電磁負(fù)荷；BA,由，N（交流機(jī)NN0，直流機(jī)NNN）、EFLD2一般可近似認(rèn)為9206701雙層短距單層整距DPPNMKK參考推薦的數(shù)據(jù)選用適當(dāng)?shù)?；及，分別求得與和；EFLD2EFLEFLD確定交流電機(jī)定子外徑、直流電機(jī)電樞外徑。從表21、22按標(biāo)準(zhǔn)選取，對(duì)定子內(nèi)徑、進(jìn)行必要調(diào)整。1IEFL2用“類(lèi)比法”來(lái)確定主要尺寸類(lèi)比法根據(jù)所設(shè)計(jì)電機(jī)的具體條件（結(jié)構(gòu)、材料、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、工藝等），參照已生產(chǎn)過(guò)的同類(lèi)型相似規(guī)格電機(jī)的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)，直接初選主要尺寸及某些其它數(shù)據(jù)。如異步電機(jī)2121NEFIPLD一般1II12112NNEFPSL25系列電機(jī)及其設(shè)計(jì)特點(diǎn)1系列電機(jī)就是指技術(shù)要求、應(yīng)用范圍、結(jié)構(gòu)型式、冷卻方式、生產(chǎn)工藝基本上相同，功率及安裝尺寸按一定規(guī)律遞增，零部件通用性很高的一系列電機(jī)。2系列電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)由此減少材料與工設(shè)計(jì)時(shí)，消耗、降低成本由于它們的生產(chǎn)工藝過(guò)程與另部件型式相同，可以充分利用沖模、模具、量具、卡具等工藝裝配；縮短生產(chǎn)周期由于充分利用了原有的工模具等工藝裝配圖紙等條件；可以減少設(shè)計(jì)、制造、使用、維修方面的許多工作；可以騰出手來(lái)提高產(chǎn)品的質(zhì)量。3系列電機(jī)的分類(lèi)基本系列使用面廣，生產(chǎn)量大的一般用途的系列如JO2、T2、Z2系列；派生系列適按使用的不同要求進(jìn)行部分改動(dòng)而由基本系列派生出來(lái)的系列，它與基本系列有較多的通用性如JDO2三相多速異步電動(dòng)機(jī)，JHO2一相高轉(zhuǎn)差率異步電動(dòng)機(jī)；專(zhuān)用系列適用某種特殊條件但使用面很窄的系列如JG2輥道電動(dòng)機(jī)。4系列電機(jī)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)功率等級(jí)的確定要根據(jù)用戶(hù)的要求、選用的方便、經(jīng)濟(jì)性等多方面全面綜合分析來(lái)確定。（功率按一定規(guī)律遞增）同一系列中相鄰兩功率等級(jí)之比（大功率比小功率），稱(chēng)功率遞增系數(shù)或容量遞增系數(shù)，其數(shù)值直接影響到整個(gè)功率等級(jí)數(shù)目的確定，而且對(duì)系列電機(jī)的經(jīng)濟(jì)性有很重要的PK影響。安裝尺寸的確定及功率等級(jí)與安裝尺寸的對(duì)應(yīng)關(guān)系。電機(jī)的安裝尺寸是指電機(jī)與配套機(jī)械進(jìn)行安裝時(shí)的有關(guān)尺寸，系列電機(jī)的安裝尺寸一般按軸中心高分級(jí)，它的確定必須綜合考慮配套機(jī)械和電機(jī)本身的具體情況，原則上是按優(yōu)先數(shù)系遞增。安裝尺寸是軸中心高，對(duì)端蓋式軸承的電機(jī)，確定功率等級(jí)與安裝尺寸的對(duì)應(yīng)關(guān)系時(shí)，主要是確定功率等級(jí)與軸中心高的對(duì)應(yīng)關(guān)系。功率等級(jí)確定后，選取軸中心高等級(jí)，必須全面考慮（工藝裝備、用戶(hù)要求、電磁設(shè)計(jì)、材料利用）。交流電機(jī)系列定子沖片外徑的確定1）與規(guī)定的軸中心高數(shù)值的一致性；2）硅鋼片利用的經(jīng)濟(jì)合理性；3）整個(gè)系列外形的均稱(chēng)性，并在條件允許的情況下，能充分利用已有的工藝裝備。零部件的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化；派生的可能性。第三章磁路計(jì)算31概述1磁路計(jì)算的目的在于確定電機(jī)中感應(yīng)一定電勢(shì)所對(duì)應(yīng)的主磁場(chǎng)所必需的磁化力或勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)，進(jìn)而計(jì)算勵(lì)磁電流及電機(jī)的空載特性，校核電機(jī)各部分磁密選擇得是否合適，確定一部分有關(guān)尺寸。40000FFFDPNMIEINFIFKE或，校核電機(jī)各部分磁密選擇得是否合適；確定一部分有關(guān)尺寸。2磁路計(jì)算所依據(jù)的基本原理（安培環(huán)路定律）全電流定律ILDH積分路徑積分路徑是沿著磁場(chǎng)強(qiáng)度矢量取向（即沿磁力線）選擇通過(guò)一對(duì)極的中心線構(gòu)成閉合回路；DLL包圍的電流是回路所包圍的全電流，即每對(duì)極的勵(lì)磁磁勢(shì)。I3電機(jī)設(shè)計(jì)中磁路計(jì)算的一般步驟為簡(jiǎn)化計(jì)算，通常把電機(jī)各部分磁場(chǎng)分成等值的各段磁路。所謂等值的磁路是指各段磁路上的磁位降等于磁場(chǎng)內(nèi)對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的磁位降，并認(rèn)為各段中磁通沿截面均勻分布，各該段的磁場(chǎng)強(qiáng)度保持為恒值。21JMJTLHLHLDLLH由于電機(jī)中一對(duì)極磁路中兩個(gè)極的磁路情況相似，所以只需計(jì)算半條回路上的各段磁位降，它們的總和就等于每個(gè)評(píng)級(jí)的勵(lì)磁磁勢(shì)。以下敘述磁位降或磁勢(shì)均為每極的。步驟0FLSBEU4電機(jī)中常用的磁性材料鑄鋼直流機(jī)極軛鍛鋼凸極同步機(jī)整塊磁極低合金鋼結(jié)構(gòu)鋼低碳鋼板極軛磁極涂漆的硅鋼片電樞鐵心焊接性能好導(dǎo)磁導(dǎo)熱價(jià)格低以下含硅量無(wú)硅鋼片平整度高導(dǎo)磁性好比損耗小含硅量冷軋熱軋硅鋼片,53132空氣隙磁壓降的計(jì)算計(jì)算方法是LHFSBEU1每極磁通的確定直流電機(jī)中韋ANPNENAPN6060交流電機(jī)中韋FKFKEDPNMDPNM442確定氣隙最大的磁密BEFPEFPLBLS3確定氣隙磁場(chǎng)強(qiáng)度（極中心線處的氣隙磁場(chǎng)強(qiáng)度）H6018BH4確定氣隙磁位降F是單邊氣隙徑向長(zhǎng)度（M）HKLF是氣隙系數(shù)，因槽口影響使氣隙磁阻增加而引入的系數(shù)。下面要解決、如何確定PEFLK一、計(jì)算極弧系數(shù)的確定P1的物理意義PEFPEFLBDXL2AVP21波幅系數(shù)AVPSBF1PB距之比表示極弧計(jì)算長(zhǎng)度與極直流電機(jī)沿電樞圓周方向的氣隙磁密分布BX2大小的決定P計(jì)算極弧系數(shù)的大小決定氣隙磁密形狀，因而它決定于勵(lì)磁磁勢(shì)分布曲線的形XB狀、氣隙的均勻程度及磁路飽和程度。如是正弦分布，均勻，磁路不飽和F則是正弦，XB63702P磁路越飽和，越平，越大，越大XAVBP（一）直流電機(jī)的確定P1均勻氣隙PB而極弧實(shí)際長(zhǎng)度PPB2應(yīng)計(jì)及極靴尖處的邊緣效P2不均勻氣隙削角極弧兩側(cè)邊緣效應(yīng)削弱PBP偏心氣隙極弧PB時(shí)3MAX但計(jì)算時(shí)要用FPEQB2507MAX等效氣隙長(zhǎng)（二）異步電機(jī)的確定P一般異步電機(jī)氣隙較小，由于磁路鋼部分的飽和，氣隙磁場(chǎng)已不是正弦波，而是比較扃平形狀。此時(shí)比正弦分布大，。決定定子齒及轉(zhuǎn)子齒的飽和程度。齒部AVB6370PP越飽和，氣隙磁場(chǎng)波形愈平，愈大，因異步機(jī)由下面決定。1確定飽和系數(shù)FKTTS211,45121SSTSK初選2由與關(guān)系曲線找到PSKPAVSNMSNMPAVSPSBKXBF,1,正弦分布越大越大磁路越飽和（三）凸極同步電機(jī)的P凸極同步電機(jī)采用集中勵(lì)磁繞組，勵(lì)磁磁勢(shì)在空間分布是矩形。如略去鋼中磁位降，的空間分布也為矩形。一般力圖使為正弦分布，氣隙本應(yīng)做成正弦分布。FXBXFBXFHXXCOSCOS0100750512COS,MAXMAXPPPBXB一般選取當(dāng)一般凸極同步氣隙磁密分布曲線二、電樞或氣隙的軸向計(jì)算長(zhǎng)度EFL在計(jì)算空氣隙磁密最大值時(shí)，用的是電樞或氣隙的軸向計(jì)算長(zhǎng)度，而不是鐵心的總長(zhǎng)EFL度。TLEFPEFPLBLBS1為什么用而不用（沿軸向磁場(chǎng)分布不均勻，為什么）EFLTL邊緣效應(yīng)的影響主磁通不僅在鐵心總長(zhǎng)的范圍穿過(guò)空氣隙，而且有一小部分從定、TL轉(zhuǎn)子端面進(jìn)入，這種現(xiàn)象稱(chēng)為邊緣效應(yīng)。徑向通風(fēng)道的影響在實(shí)際上，定、轉(zhuǎn)子都具有徑向通風(fēng)，氣隙磁場(chǎng)沿軸向分布不均勻；由于徑向通風(fēng)道沒(méi)有鋼片，磁通較少，因此也不能用。TL2的物理意義EFL由于邊緣效應(yīng)和徑向通風(fēng)溝的影響，使氣隙磁場(chǎng)沿軸向分布不均勻，在鐵心中磁密大，在通風(fēng)溝及定、轉(zhuǎn)子端部磁密較小。為了計(jì)算方便，從等效磁道的觀點(diǎn)出發(fā)，引入計(jì)算長(zhǎng)度的概念，即在這個(gè)長(zhǎng)度內(nèi)它的磁密為不變。EFLB無(wú)徑向通風(fēng)道電機(jī)氣隙磁場(chǎng)的軸向分布有徑向通風(fēng)道電機(jī)氣隙磁場(chǎng)的軸向分布3計(jì)算方法邊緣效應(yīng)的影響（無(wú)徑向通風(fēng)溝）如考慮邊緣效應(yīng)，經(jīng)過(guò)作圖和分析證明2TEFL如不考慮邊緣效應(yīng)（如直流電機(jī)設(shè)計(jì)），則TF通風(fēng)道的影響計(jì)算長(zhǎng)度VTEFBNL鐵心中徑向通風(fēng)道數(shù)V徑向通風(fēng)道的寬度通風(fēng)道所損失的長(zhǎng)度沿鐵心長(zhǎng)度因一個(gè)徑向V損失長(zhǎng)度（一邊開(kāi)風(fēng)道）52VB（二邊開(kāi)風(fēng)道）252VB綜上所述VTEFBNL三、氣隙系數(shù)K在計(jì)算氣隙磁路長(zhǎng)時(shí)，引入，就是由于電樞開(kāi)槽后而引起的氣隙系數(shù)。KEFK1物理意義為什么引入K由于電樞開(kāi)槽后，使氣隙磁導(dǎo)分布不均勻，在齒冠處氣隙磁導(dǎo)較槽口處的磁導(dǎo)大，故較之光滑電樞，磁力線集中于齒冠。因此，在靠近齒冠處的大于光滑電樞中所得到的。MAXBB在同一磁通下，有槽電樞之氣隙磁壓降大于無(wú)槽電樞的氣隙磁壓降?？紤]這種有槽電樞氣隙磁壓降的增大，就把氣隙由增至。EF物理意義從等效計(jì)算氣隙磁勢(shì)的角度上看，把一個(gè)有槽的電樞看成為一臺(tái)無(wú)槽電樞，后KEF者的氣隙長(zhǎng)度為，而氣隙磁密仍為。BFKKBTEFTMMT開(kāi)槽后開(kāi)槽后無(wú)槽有槽開(kāi)槽后等效磁勢(shì)AXAX從等效磁勢(shì)觀點(diǎn)出發(fā)KBKBKHEFEFFMAX66MAXAX1080直流電機(jī)轉(zhuǎn)子有槽而定子一個(gè)齒距內(nèi)的氣隙磁通密度分布表面光滑時(shí)氣隙磁密的分布2計(jì)算方法分析法1）開(kāi)槽后一個(gè)齒距T內(nèi)的磁通10MAXSBT一個(gè)齒距的最大磁通TBAX由于開(kāi)槽后減少的磁通10S2）未開(kāi)槽時(shí)一個(gè)齒距T內(nèi)的磁通T3）保持同一個(gè)主磁通不變TB10MAXTSB卡氏系數(shù)101MAX01MAX0MAXAAX1STBTTKAX0和均與、槽口寬有關(guān)01S0B又可表示成20010LN24BBTGTK近似公式半閉口槽和半開(kāi)口槽01B20754BTK開(kāi)口槽205BTK經(jīng)驗(yàn)公式1011定子齒寬ZZBTK定、轉(zhuǎn)子都開(kāi)槽的話，則2K四、極軛間殘余氣隙磁位降的計(jì)算1引入由于工藝上的原因及旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力作用，凸極同步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極與磁軛的接觸面間不可能形成處處密合，而在局部出現(xiàn)殘隙，在磁路計(jì)算時(shí)可把它看成磁路中附加一均勻等值氣隙。2計(jì)算方法小型凸極同步機(jī)米421083MJL殘余氣隙厘米（不包括壓板的極身長(zhǎng)度）2JLML殘隙的磁密GSMJBLB磁極磁通極身寬MB殘隙引起的磁位降安6108JJF有的直接用經(jīng)驗(yàn)公式MJB533齒部磁壓降的計(jì)算齒部磁路計(jì)算長(zhǎng)度每極齒部磁壓降TTTTLBHTF一、齒磁密的計(jì)算TB18000GS齒部磁路比較飽和，磁導(dǎo)小，主磁通大部分由齒通過(guò)，但有小部TB分則經(jīng)過(guò)槽進(jìn)入軛部。因此分析時(shí)必須分兩種情況來(lái)討論。（一）齒磁密小于18T的場(chǎng)合1通過(guò)齒部的磁通因?yàn)辇X磁密小于18T，齒磁路飽和程度不高，齒部導(dǎo)磁率槽部導(dǎo)磁率，齒部TB槽部。因此可認(rèn)為在一個(gè)齒距范圍內(nèi)的主磁通從空氣隙進(jìn)入鐵心表面后，幾乎全部MR從齒通過(guò)。又因?yàn)檫x擇的積分路徑是通過(guò)磁極的中心線，因此要計(jì)算處于主極中心線上的那個(gè)齒內(nèi)磁密。顯然這個(gè)齒所在地區(qū)的空氣隙剛好是最大值，該處一個(gè)齒距的范圍內(nèi)的TBB空氣隙磁通為。LEFSLRSLTMMT081槽齒槽齒一個(gè)齒下的氣隙磁通全部由齒通過(guò)。TLBEFTTLBEFT2齒中的磁密TTLBSEFTTT3/1不含通風(fēng)道鐵心長(zhǎng)度處齒寬平行槽取靠近最狹的如平行齒取齒寬計(jì)算齒寬TTFETLBBLK930250FETFEVTTFEFTKMNLB涂漆硅鋼片對(duì)鐵心疊壓系數(shù)3每極齒部磁壓降平行齒TTTLHBT平行槽沿槽高上各點(diǎn)齒寬度是變化的，因此齒磁密與也相應(yīng)變化。SHTBTH因此我們?nèi)∪齻€(gè)位置計(jì)算TTTTLBTF平均的TTTTTRTTTFEFTTTFEFTTRTEFTRLHHBLKBLBLB6121212121齒頂處齒中部齒根處SATSTSTRTSATBZDHZ21在齒不太飽和以及齒寬沿其高度上的變化不大時(shí)，可采用近似的公式計(jì)算。求出離齒最狹部分1/3處齒高處的TTTLHB31T31FTTTTTFEFTLHFBLKB313131注意11312SATBZHDB矩形槽尺寸及齒部磁場(chǎng)強(qiáng)度分布用圖解法求取實(shí)際齒磁密和相應(yīng)磁場(chǎng)強(qiáng)度（二）齒磁密大于18T的場(chǎng)合（對(duì)于熱軋鋼片）1為什么不行當(dāng)齒磁密超過(guò)18T，這時(shí)齒部磁路比較飽和，鐵的導(dǎo)磁率下降，此時(shí)齒部磁阻與槽的磁阻相差不大，磁通大部分將由齒通過(guò)，小部分則經(jīng)過(guò)槽部進(jìn)入軛部。因此按上面方法來(lái)算的比實(shí)際齒的磁密大，算出的齒部磁密及磁壓降都會(huì)大一些。2實(shí)際齒磁密計(jì)算方法一個(gè)齒距范圍內(nèi)磁通TSXTT磁密TB部磁通通過(guò)齒假想一個(gè)齒距范圍內(nèi)全齒視在磁密,TXTXSTTXBS齒實(shí)際磁密TXTXSTTXBSBSXSXTSXTSKHK0TTXSSXTTHB故等磁位面近似假設(shè)圓柱形表面為,0STTXTSTXTXTKHB25710STTT磁場(chǎng)強(qiáng)度T是下傾的直線方程，直線斜率為，可用作圖STTKB2571SK25712571SKARCTG求得TTTLHTF或，SKTTTT查曲線如何求S由圖直接查得，在不同情況下，曲線查出值。THSKTHFBT二、齒的磁路長(zhǎng)度TL對(duì)每一極的磁路而言，定子或轉(zhuǎn)子電樞齒的磁路計(jì)算長(zhǎng)度，按工廠習(xí)慣。直流電機(jī)電樞梨形槽（或類(lèi)似槽）,3212少算一部分齒高磁密低處齒寬大RRHLT異步機(jī)梨形槽（或類(lèi)似槽）,211少算一部分齒高磁密低處齒寬大RRT對(duì)半開(kāi)口槽2忽略槽口處磁壓降HLT對(duì)開(kāi)口槽ST34軛部磁壓降的計(jì)算極聯(lián)軛（磁軛）直流電機(jī)定子軛、轉(zhuǎn)場(chǎng)式凸極同步電機(jī)轉(zhuǎn)子軛軛的類(lèi)型齒聯(lián)軛（心軛）異步電機(jī)定轉(zhuǎn)子軛、交流電機(jī)齒聯(lián)軛同步機(jī)、直流機(jī)電樞軛直流電機(jī)齒聯(lián)軛少極軛的磁路長(zhǎng)度較長(zhǎng)，軛磁位降較大；多極軛的磁路長(zhǎng)度較矩，軛磁位降較小。一、極聯(lián)軛磁壓降的計(jì)算1、軛部的磁通磁極的磁通1035121同步機(jī)直流機(jī)M磁軛的磁通2J經(jīng)過(guò)磁極分成兩路分別進(jìn)入左右兩邊軛，經(jīng)過(guò)極聯(lián)軛每個(gè)截面之磁通數(shù)認(rèn)為都是。M2M2、軛部的磁密JMJJLHSB2JFEJJHLKS則如用薄鋼片沖疊軛的軸向長(zhǎng)度軛高,3、由查磁化曲線JJHB4、軛磁路長(zhǎng)度是軛的平均直徑一個(gè)極磁路長(zhǎng)JAVJAVJDPDL215、軛部的磁壓降221MINAXJJJAVJAVJJPLHF二、齒聯(lián)軛磁壓降的計(jì)算（一）交流電機(jī)的齒聯(lián)軛的磁壓降1、與前面有何不同交流電機(jī)的齒聯(lián)軛在一個(gè)極距的氣隙磁通分散地進(jìn)入齒部及軛部，所以經(jīng)過(guò)由齒磁軛各個(gè)截面穿過(guò)的磁通是不同的，即沿軛部積分路徑上的磁密分布不均勻；并在每一處的截面中沿徑向上的磁密分布也是不均勻的。磁極中心線上00JB極間中心線上JM2靠近內(nèi)徑磁路短，磁通多，磁密高；靠近外徑磁路長(zhǎng)，磁通少，磁密低。2、假設(shè)假設(shè)以軛部平均弧長(zhǎng)（每極）作為軛的磁路計(jì)算長(zhǎng)度JL假設(shè)軛部截面上各點(diǎn)磁密沿半徑方向均勻分布JB如異步機(jī)負(fù)載時(shí)的磁路，忽略槽漏磁的影響。3、計(jì)算軛部的磁通J處（相鄰兩極中性線上）磁通為，磁密為最大；2X2處（磁極中心線上）磁通接近于0，磁密為0。0XEFJXDBLS的磁通中任意軛截面軛部的磁密軛部切向磁密與軛截面垂直JFEJFEFJXJEFJEJLHKDBLHKXLLB22020當(dāng)222113DVRHDSIJIJJ轉(zhuǎn)子圓底槽定子圓底槽軛計(jì)算長(zhǎng)度其中0,22DVDVBNLLVTJJ如無(wú)通風(fēng)道轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道直徑軛軸向長(zhǎng)度若轉(zhuǎn)子鐵心直接套在軸上的兩極異步機(jī)，轉(zhuǎn)子電流頻率低，部分磁通滲入轉(zhuǎn)軸，此時(shí)222331DVRHDHSIJ軛部磁壓降由于齒聯(lián)軛中磁密分布不均勻，全長(zhǎng)的軛磁路的磁壓降需各段相加，太麻煩。從等效磁壓降出發(fā)，用等效磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)計(jì)算。JJJJAVBHHC由曲線查取軛部磁壓降校正系數(shù),21JJAVJJJJCPDLF磁密大靠槽底處路徑短均勻軛部磁密沿徑向分布不計(jì)算最大值軛部磁密用的是,JJBC因此從等效磁勢(shì)觀點(diǎn)引入JAVH,JJJJJJJJCBCHCHHC越會(huì)走小圓走磁路分布越不均勻軛部磁路越飽和有關(guān)與比值有關(guān)與的影響就相應(yīng)小大但走小圓磁通多分布越不均勻有關(guān)與（二）直流電機(jī)的齒聯(lián)軛的磁壓降1、與交流電機(jī)的齒聯(lián)軛有何不同直流電機(jī)齒聯(lián)軛中的磁通分布與交流電機(jī)分布是相同的，也不是處在軛截面中穿過(guò)的磁通是，只有在兩主極極尖之間的那段電樞軛中穿過(guò)了；在極弧下的那段電樞軛中，22穿過(guò)每個(gè)截面的磁通均小于。所不同的是計(jì)算方法不一樣。2交流機(jī)JJJJJJJFEMJLHCFCHBLHK影響修正磁場(chǎng)分布不均勻的采用系最大22、直流機(jī)計(jì)算方法二極小型直流電機(jī)由于軛部磁路較長(zhǎng)，且極數(shù)少，每極磁通量大，為使軛的高度不超過(guò)，一般選用較高的軛部磁密。軛部常用二段來(lái)計(jì)算。軛部的磁通2MJ軛部最大磁密同交流JJFEJFEJHTLKLHB極弧范圍兩極尖之間1112223JJJJJJJJLH總的磁壓降JPJJPJJLHF21JPJJ2其中四極和四極以上的直流電機(jī)極數(shù)多的電機(jī)，由于軛部磁壓降在整個(gè)磁路磁壓降中占的比例不大，可采用近似方法進(jìn)行計(jì)算。JJJJFEJLHLHKB由圖直接查得，在不同情況下，曲線查出值THSTFT第四章參數(shù)計(jì)算直流電阻電阻交流電阻參數(shù)異步機(jī)勵(lì)磁電抗主電抗電抗同步機(jī)電樞反應(yīng)電抗槽漏抗諧波漏抗漏電抗端部漏抗齒頂漏抗22111022111LXENIIM差漏抗諧波主電抗基波影響對(duì)經(jīng)濟(jì)性能和運(yùn)行性能有很大影響RRLTICU,2異步機(jī)XSTMSTI,O同步機(jī)穩(wěn)定性差短路比,K直流機(jī)電抗電勢(shì)，換向條件差點(diǎn)RE41繞組電阻的計(jì)算直流機(jī)2AALNRCWA定子繞組1112ANALKRCWF繞線式轉(zhuǎn)子1,222FCFKSFL很低22112RKNMKRDP電阻異步機(jī)鼠籠式轉(zhuǎn)子RB2222SIN4ZPRIRBBWRWRALAZD242210RBPL2KR21ZKNMDP同步機(jī)11ANALCWF直流電阻導(dǎo)體材料電阻率導(dǎo)體截面積繞組導(dǎo)體長(zhǎng)度CCALLRGB75581規(guī)定要換算到相應(yīng)絕緣等級(jí)的基準(zhǔn)工作溫度。1155TTA、E、B7F、HT交流電阻繞組通以交流時(shí)，由于集膚效應(yīng)，電阻值較通直流時(shí)增大。電流電阻電阻增加系數(shù)RKKRFFFC1一、流電機(jī)并聯(lián)支路數(shù)導(dǎo)體截面積線圈或元件平均半匝長(zhǎng)導(dǎo)體總數(shù)AALNAALNCACWA22適用于電樞電阻、勵(lì)磁繞組、換向極繞組、補(bǔ)償繞組二、感應(yīng)電機(jī)1、感應(yīng)電機(jī)定子繞組每相電阻相繞組并聯(lián)支路數(shù)雙單定子每相串聯(lián)匝數(shù)1111122AAPQSNNALKRKCWF2、感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組每相電阻繞線式轉(zhuǎn)子1,2122FCWFKSFAALNKR很低22LC基波繞組系數(shù)每相串聯(lián)匝數(shù)定轉(zhuǎn)子相數(shù)折合到定子邊212122112,DPDPKNMRKNMKR鼠籠繞組特點(diǎn)）是多相繞組，相數(shù)等于轉(zhuǎn)子槽數(shù)；2ZM2124KNDPDP）鼠籠轉(zhuǎn)子的電阻包括兩部分導(dǎo)條電阻和端環(huán)電阻。由于導(dǎo)條中電流與端環(huán)電流是不一樣的，因此這兩部分不能簡(jiǎn)單相加，而須將端環(huán)電阻折合到導(dǎo)條邊，再由導(dǎo)條邊折合到定子邊。折合折合端環(huán)電阻導(dǎo)條定子）端環(huán)電阻導(dǎo)條端環(huán)電阻端環(huán)平均直徑RRWDAZD2端環(huán)面積每槽距周長(zhǎng)RWAZ22導(dǎo)條電阻BWALR端環(huán)折合到導(dǎo)條中的折合原則折合前后電損耗不變。RBRI22如何求的關(guān)系BRI每相鄰導(dǎo)條電流之間相位差等于槽距電角2ZP相鄰兩段端環(huán)的電流相位差也等于導(dǎo)條電流等于相鄰兩端環(huán)電流之差（很?。㏑RBRBBRPZIIPIII222SIN2I）鼠籠式轉(zhuǎn)子電阻RWRRBWBRRAZDAPDZLL2222）轉(zhuǎn)子電阻折合到定子邊RBWDPDPPLZKNMZKNR2212124422三、同步電機(jī)與異步機(jī)定子繞組計(jì)算方法一樣。42繞組電抗的一般計(jì)算方法在分析交流電機(jī)的運(yùn)行原理時(shí)，大多數(shù)可把它們看作為等效的雙繞組變壓器，這樣可以利用與雙繞組變壓器類(lèi)似的等效電路來(lái)計(jì)算交流電機(jī)的運(yùn)行性能。1、22111022111LXENIIM差漏抗諧波主電抗基波2、交流電機(jī)中主電抗菌素NMUI槽漏抗電抗齒頂漏抗漏電抗端部漏抗NUXI諧波漏抗3、電抗的一般計(jì)算方法（磁鏈法、能量法）磁鏈法LXILNFLSLNIFI,磁路43主電抗計(jì)算一、主電抗多相交流電機(jī)電樞電流產(chǎn)生的氣隙磁場(chǎng)中，相應(yīng)于基波磁場(chǎng)對(duì)應(yīng)的電抗叫主電抗。在異步機(jī)中稱(chēng)勵(lì)磁電抗，同步機(jī)中為電樞反應(yīng)電抗。二、異步電機(jī)勵(lì)磁電抗的計(jì)算方法1、假設(shè)電樞槽部導(dǎo)體中電流集中在槽中心線上；鐵磁物質(zhì)磁導(dǎo)率；槽開(kāi)中的影響以氣隙系數(shù)計(jì)及。2、計(jì)算MX步驟I21FBIL2FLX電樞相電流的幅值每極電樞基波磁勢(shì)幅值INKPMIPFDD22111由定子額定電流建立的氣隙基波徑向磁密幅值EFB1011NI正弦112LFSLEFPP2有效匝數(shù)DPMKN1DEFDPDPEFPEFLIKNL2210101MEFMLQFIX2014主磁路的比磁導(dǎo)EFDPMEFDPQKLNF212104NNMNFUEXIUX111由定子額定電流產(chǎn)生的基波磁勢(shì)、基波磁通及所感生電勢(shì)（1,EF1I假想）10NIMMNNXIRIZE10額定電壓、在定子繞組中感應(yīng)電勢(shì)時(shí)所需基波磁通、相應(yīng)NU,NUE的氣隙磁勢(shì)。011111222EFNDPDPNDPNBFKADMIKIMEFDPMMEFDPNKKBAK101112說(shuō)明在一定時(shí)，與成正比EFMXBA而DNIA12EFEFDPNMEFNDLLFKELB124EFLA2大，說(shuō)明繞組匝數(shù)多；（）MXNLSX,2小，小，感應(yīng)一定電勢(shì)所需匝數(shù)多。B不同條件下，隨的變化曲線AQDK,PABC1MAX51MX02MAX三、同步電機(jī)電樞反應(yīng)電抗1、凸極同步電機(jī)的電樞反應(yīng)電抗采用雙反應(yīng)理論，把主電抗分成直軸電樞反應(yīng)電抗與交軸電樞反應(yīng)電抗