1.4磁路计算
异步电机主磁场分布如图M0所示。各对极之间的磁路情况是相同的。根据全电流定律d/=Ei,积分与路径无关,因而通常取通过磁极中心线的这一典型磁路进行计算,如图Ml中粗线所示。磁路分空气隙、定子齿、定子轭、转子齿、转子轭5段,计算时认为各段中的磁通沿着截面均匀分布,即该段内的磁通密度相同,磁场强度也相同。又由于一对极中两个磁极的磁路情况是相同的,所以也可以只计算回路的一半(如图Ml中的粗线所示)各段的磁位降,其和即为所求的每极励磁磁动势。
2.每极磁通0(Wb)
▲Ei(l - e〇U^{/it(l-4)2.22f{N^Kdp].22f{N^xKM
式中1-W——满载电动势系数。通常1-4 = 0.85~0.95,对功 率大、极数少的电动机取较大值,1-4=E\/U^\; ^dp!——每相串联有效导体数; |
3.磁通密度和磁位降计算 1 .气隙磁通密度(A)和磁位降(心) |
是呈“扁平”形,气隙磁通密度幅值为仏。若磁通密度沿一个极 距内均匀分布时,则^ = ^Sav^ef于是,仇/仏av=匕称为磁场的波幅系数。为气隙磁通密 度平均值。Bt=f1+f2+f3/fe显然,齿部愈饱和,气隙磁通密度分布波形愈平,愈接近 T1。当气隙磁通密度为正弦波分布时,心= ;r/2=1.57。可见^ 是饱和系数心(尺s)的函数。
r8+/^1+ 厂 t2
KC=t(4.48+0.75bg)
t(4.48+0.75bg)-bo
式中 h---Fa——磁路中气隙、定子齿和转子齿段的磁位降。
FS=/(FT),见附图1-2。此时,因磁路计算尚未完成,心值还未求得,所以,先要预取FT值,再查出匕,以后进行迭代计 算。一般,6= 1.15 〜1.45。
2)气隙(卡氏)系数心当定转子槽开口时,气隙磁通密度 的分布波形如图1-12所示。此时,齿顶处的气隙磁通密度^最 大,比无槽开口时的仏更大些,用气隙系数Kc计及^fH,Kq =BO/Bb>1B,对于半闭口和半开口槽:
K4,4(^ + 0.756〇)
Kc=^(4.4^ + 0.756q) — 6q
式中8——气隙长度;t——齿距;
60——槽开口宽度。
当仅有定子侧槽开口时
(2)气隙磁位降R (A)和有效气隙4=0.SKdB^8 = 0.8BS( M) =0.8^e式中单位为C8, 单位为cm。如为7\则A = 0.8A5e
x 104。称为有效气隙或计算气隙。4 >5,认为由于槽开口使^增大的影响,等效于气隙长度增加了,其实这只是一个计算概念,因从电动势平衡的观点,不论槽开口与否,每极磁通负是不变的。这样,当有了槽开口,槽部气隙磁通密度F降,必然导致齿顶部的仏上升为,于是使心增大。
2.铁心段磁位降计算
(1)齿部磁位降计算
1)齿部磁通密度
分别代入定子、转子齿截面积/»U、^t2,则相应地计算出Bu、
5f2〇1. 对于平行齿Z,
4ti = 6ti2p
ZiAa = bahalT2p
式中 he——铁心净铁长,/Fe=心山 KFe——铁心叠压系数;
七.ba——定子和转子齿宽。
对于非平行齿由于齿宽(截面积)沿齿高是变化的,因 而及相应的磁场强度//t也是变化的。当仏沿齿高呈拋物线变 化时,平均的磁场强度//tav可用辛普生法求出
fftav = ~ ( max + 4i/lpj +
O式中//t_、//tpj、//_——最小齿截面、中部齿截面和最大齿截面磁通密度所对应的磁场强度。
因此,需要分别计算出'_、Blpj、0<P^tmax-. ;Btpj=^sT~;5tmin= Fs~min^tpj^1 max
当齿截面变化不大时,可采用“离齿最窄部位1/3齿高处” 的截面中的磁通密度作为齿磁通密度,再找出相应的//^。
cl.对于凸形槽、刀形槽等槽形,其齿部明显分为儿段,因而,可以分段按平行齿或非平行齿计算出£\、仏、Ft,然后将各段相加,即为整个齿的磁位降。
2)齿部计算长度心一般可近似地取心等于槽高,但考虑到 半闭口槽的槽口部分齿很宽,磁通密度不高,该部分磁位降可以忽 略;而圆底槽槽底处齿宽逐渐加大,磁通密度逐渐降低,因而此处
磁化(励磁)电流计算
每极磁路的总磁位降(A)
XI户=尸$ +尸11+尸t2 +尸jl +户只
产生磁动势SF所需要的磁化电流/m (A),对于三相定子绕
组为1.35Iml\l^ KAj)ZrF =2P,L48p2f /m= /v“dpl对于相绕组,则i 4.44/>EF
m\Ni, /Capi
用标么值表示时=—/u
表1-22列出了Y列三相异步电动机(IP44) G的计算值,
供参考。
表 1-22 | Y系列三相异步电动机1:范围 | ||||||||||||
2P | 2 | 4 | 6 | 8 | |||||||||
80- | 132- | 90- | 132〜 | 200〜 | 100- | 132〜 | 200〜 | 160〜 | 200〜 | ||||
H/nun | 112 | 280 | 80 | 112 | 180 | 280 | 90 | 112 | 180 | 280 | 132 | 180 | 280 |
0.43 | 0.3~ | 0.85 | 0.61 | 0.43 | 0.34 | 0.99 | 0.85 | 0.58 | 0.31 | 0.9〜 | 0.7〜 | 0.53 | |
i: | 0.37 | -0.7 | 0.98 | 0.9 | |||||||||
0.56 | 0.90 | 0.50 | 0.38 | 1.08 | 0.91 | 0.76 | 0.39 | 0.64 |