Y系列三相异步电机设计

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本页根据华中科技大学电磁装置大作业设计

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本程序大部分参数没有进行合理性判断,所以请初步确认参数基本合理情况下使用

本程序目前仅支持DR510-50(D23)硅钢片,目前暂不支持闭口槽,请在设计槽型时不要将槽口宽度填0

相角仅支持120°,转子绕组仅支持笼形绕组,不建议用本程序计算大型电机,由于凸型槽计算复杂,本人并为使用数据验证,可靠性不能保证

本程序默认结果并未进行计算,除明显错误外,皆为《电磁装置设计原理》原书计算结果,运行程序后的结果与书上结果不完全相同

一 额定数据及主要尺寸

主要尺寸

1 型号
2 输出功率 kW
3 相数
频率 Hz
4 接法
5 相电压 V
6 功电流
6.58
A
7 极对数
8 定子槽数
9 转子槽数
10 定子每极每相槽数
3

每相槽数

11 定转子冲片片尺寸
定子外径D1 cm
定子内径Di1 cm
转子外径D2
13.52
cm
转子内径Di2 cm
定子槽形
b01 cm
bs1 cm
bs2 cm
rs
0.44
cm
hs0 cm
hs1 cm
hs2 cm
转子槽形
b02 cm
bR1 cm
bR2 cm
bR3 cm
bR4 cm
rR
0
cm
hR0 cm
hR1 cm
hR2 cm
hR3 cm
12 极距
10.681
cm
13 定子齿距
1.187
cm
14 转子齿距
1.327
cm
15 气隙长度 cm
16 转子斜槽距
1.187
cm
17 铁心长度 cm
定子通风道数
定子通风道宽度 cm
定子通风道损失宽度
0
cm
转子通风道数
转子通风道宽度 cm
转子通风道损失宽度
0
cm
通风道交错与否
18 铁心有效长度
16.08
cm
铁芯叠压系数 一般取0.92~0.95
19 净铁心长
15.2
cm
20 绕组型式
21 并联路数
22 节距
-
- 
- 
23 每槽导线数
24 导线并绕根数、线径
-
mm
两倍线绝缘厚度 mm 导线的绝缘厚度,两倍
25 每根导线截面积
2-0.00882
cm^2
槽绝缘厚度 cm 一般不变
槽楔厚度 cm 一般不变
26 槽有效面积
1.1444
cm^2
27 槽满率%
79.5
%
28 每相串联导线数
420
29 绕组分布系数
0.96
30 绕组短距系数
1
31 绕组系数
0.96

二. 磁路计算

32 每极主磁通
0.00784
Wb 此项为迭代项
定子齿宽
0.5559
cm
33 每极下定子齿面积
76.05
cm^2
转子齿宽
0.6246
cm
34 每极下转子齿面积
75.95
cm^2
35 定子轭截面积
28.53
cm2
转子轴向通风孔直径 cm 数排通风孔时,填直径和
36 转子轭截面积
30.65
cm2
37 空气隙面积
171.8
cm2
38 波幅系数
1.46
此项为迭代项
39 定子齿磁密
1.504
T
40 转子齿磁密
1.506
T
41 定子轭磁密
1.37
T
42 转子轭磁密
1.28
T
43 气隙磁密
0.66
T
44 定子齿磁场强度
20.58
A/cm
45 转子齿磁场强度
20.79
A/cm
46 定子轭磁场强度
11.44
A/cm
47 转子轭磁场强度
8.43
A/cm
48 定子齿磁路计算长度
1.597
cm
49 转子齿磁路计算长度
2.3
cm
50 定子轭磁路计算长度
7.51
cm
51 转子轭磁路计算长度
2.67
cm
52 气隙磁路计算长度
0.05393
cm
53 定子齿磁位降
32.86
A
54 转子齿磁位降
47.81
A
55 定子轭磁位降
43.31
A
56 转子轭磁位降
9.23
A
57 气隙轭磁位降
287.39
A
58 饱和系数
1.28
迭代结束项
59 总磁位降
420.6
A
60 励磁电流
3.088
A
61 励磁电流标
0.4694
62 励磁电抗标幺值
2.1304

三. 参数计算

直线部分伸出长 cm d=1~3cm
平均节距
10.54
cm
sinα
0.5823
cm
端部斜边长
6.11
cm
63 线圈平均半匝长度
31.22
cm
64 线圈端部平均长度
15.22
cm
65 线圈端部轴向投影长度
3.77
cm
66 阻抗折算系数
15241
绝缘等级
定子导线类型
67 定子相电阻
1.61
Ω
转子导线类型
定子相电阻标幺值
0.0279
转子导条长度
转子槽面积
0.965
cm^2
68 转子导条电阻
1.1407
Ω
转子导条电阻标幺值
0.0197
转子端环平均直径 cm 端环的外径小于转子外径3~8mm,端环内径小于转子槽底直径,该值为端环内外径平均值
转子端环截面积 cm^2 暂未知
69 转子端环电阻
0.3467
Ω
转子端环电阻标幺值
0.006
70 转子电阻标幺值
0.0257
71 漏抗系数
0.01616
72 定子槽漏磁导
1.2431
73 定子槽漏抗标幺值
0.01997
74 定子谐波漏磁导
0.0129
75 定子谐波漏抗标幺值
0.02948
76 定子端部漏磁导
5.6778
77 定子端部漏抗标幺值
0.01711
78 定子漏抗标幺值
0.06656
79 转子槽漏磁导
2.1754
80 转子槽漏抗标幺值
0.03622
81 转子谐波漏磁导
0.013
82 转子谐波漏抗标幺值
0.0278
83 转子端部漏磁导
2.025
84 转子端部漏抗标幺值
0.00562
85 转子斜槽漏抗标幺值
0.01112
86 转子漏抗标幺值
0.07974
87 运行总漏抗标幺值
0.1463

四 运行性能计算

88 满载电流有功分量
1.1365
此项为迭代项
89 满载电抗电流
0.2006
90 满载电流无功分量
0.67
91 满载电动势比值
0.9237
迭代结束项
92 定子电流标幺值
1.3193
定子电流
8.68
A
93 转子导条电流标幺值
1.154
转子导条电流
287.03
A
94 转子端环电流
730.9
A
95 定子电密
4.92
96 线负荷
256
A/cm
97 热负荷
1258.7
A/cm
98 转子导条电密
2.97
A/mm
99 转子端环电密
2.81
A/mm
100 空载电动势比值
0.9688
101 空载定子齿磁密
1.5778
T
102 空载定子轭磁密
1.4407
T
103 定子齿单位铁损耗
0.04388
W/cm
104 定子轭单位铁损耗
0.03674
W/cm
105 定子齿体积
485.68
cm
106 定子轭体积
1713.73
cm
107 铁损耗
179.2
W
铁损耗标幺值
0.0239
108 基本铁损耗标幺值
0.0112
109 定子电阻损耗标幺值
0.0489
定子电阻损耗
364.4
W
110 转子电阻损耗标幺值
0.0343
转子电阻损耗
257.2
W
111 风摩损耗标幺值
风摩损耗 W
112 杂散损耗标幺值
杂散损耗 W
113 总损耗
0.1364
114 输入功率
1.1364
115 满载效率
0.88
迭代结束项
116 功率因数
0.861
117 满载转差率
0.0319
118 额定转速
1452
r/min
119 最大转矩倍数
2.74
120 起动时槽磁动势
2906.92
A 此项为递归项
121 虚拟磁密
4.7544
T
122 起动漏磁饱和系数
0.437
123 定子槽口宽增大
0.4715
124 转子槽口宽增大
0.6908
125 定子槽上部漏磁导减少
0.1806
126 转子槽上不漏磁导减少
0.4368
127 起动定子槽漏磁导
1.0625
128 起动定子槽漏抗标幺值
0.01707
129 起动定子谐波漏抗标幺值
0.01287
130 定子起动漏抗标幺值
0.04705
转子导条高度
2.3
131 挤流转子导条相对高度
1.551
φ(ξ)
1.423
132 导条电阻等效高度
1.63
ψ(ξ)
0.881
133 槽漏抗等效高度
2.03
134 挤流电阻增大系数
1.308
135 挤流漏抗减少系数
0.888
136 起动转子槽下不漏磁导
1.4875
137 起动转子槽陋磁导
1.5507
138 起动转子槽漏抗标幺值
0.02582
139 起动转子谐波漏抗标幺值
0.01182
140 起动转子斜槽漏抗标幺值
0.00473
141 转子起动漏抗标幺值
0.04798
142 起动总漏抗标幺值
0.09503
143 起动转子导条电阻标幺值
0.0258
144 转子起动电阻标幺值
0.0318
145 起动总电阻标幺值
0.0597
146 起动总阻抗
0.1123
147 起动电流
58.59
A 迭代结束项
148 起动电流标幺值
6.75
149 起动转矩倍数
2.45

重要提示:点击初始化迭代数据后反复点击计算全部可以实现迭代计算,在不确定参数完全正确的情况下请勿点击迭代计算全部,避免陷入死循环


参考资料:

[1]李朗如,陈乔夫,周理兵. 电磁装置设计原理讲义[M]. 武汉:华中科技大学,2010. 240-266.
[2]戴文进,张景明. 电机设计[M]. 北京:清华大学出版社,2010. 77-93,145-163,468-482.
[3]陈世坤. 电机设计[M]. 北京:机械工业出版社,2000.
[4]叶云岳,林友仰. 计算机辅助点击优化设计与制造[M]. 杭州:浙江大学出版社,1998. 21-25.
[5]湘潭电机厂. 交流电机设计手冊[M]. 长沙 : 湖南人民出版社, 1978. 41-59,22-205.
[6]杨莉,戴文进. 电机设计理论与实践[M]. 北京:清华大学出版社,2013. 77-91,189-207,588-602.


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