1.10.4异步电动机的综合程序
综合设计程序是根据所设计电机的设计要求及技术条件,让计算机自动地计算出有关的技术参数和结构尺寸,从而得到可行的设计方案。综合程序是在分析程序基础上发展而来的,它很好地发挥了计算机的判断和选择功能,是一种自动设计程序。综合设计可以分为开槽设计和循环设计两类。
1.循环设计
循环设计程序是一种多方案运算、多方案输出的综合设汁程序,这在数学上称为“穹举法”。它是将电机设计中一些主要参量作为循环变量,利用嵌套式的多层循环语句,让计算机自动地按一定的步长,运算出一批设计方案,自行淘汰无用方案,得到一部分合格方案,供设计人员参考。
(1)循环量的确定循环计算是由多种循环语句组成的嵌套式 结构,其嵌套的层数就是循环变量的个数,而总的循环次数等于循环变量各自循环次数的连乘积。V = n】(1-46)式中N——总的循环次数; m——循环变量数;^——第i个循环变量的循环次数。例如:循环变量取8个,每个变量改变3次,则总的循环次数 为38 = 6561次,如此多的方案不仅上机、打印很费时,而且人工 整理,从中挑选方案也很困难。因此循环计算必须精选循环变量, 要选对电机性能影响较大的量,如异步电机的铁心长度L,每槽导体数/V8,定子铁心的内径等。与此同时循环量的初值、终值与 步长的取值也很重要,设计者应该是有意识地调整这些数据,达到 预想的目的,而无意识地盲目改变设汁参数,只会得到一大堆设计方案,Ifa使设计者适<§此,循环设计使用比较方便,但是需要使用萣选择合适的循环变量和初值、终值p与步喂预期目的。
V幻@^)循环设计举例某一三相异步电动机循环变量选定子内径/^,铁心长度L,每槽导体数乂,变化2次,L变化3次,步长5mra,/V〆变化3次,步长为5%左右,总循环次数/V = 2x3x3 =18次,原理性框图如图142所示。
2.开槽设计
电机设计中定转子槽形尺寸是决定电机性能的关键数据,它与电机的电阻、漏抗等参数及齿磁密、轭磁密、电密、热负荷等密切相关。
验给定某些电磁参量的数据,经过公式计算得到槽形的主要几何尺寸。作为开槽用的主要电磁参量通常有3个,电密八佐磁密,轭磁密4。根据电密J和电流/,可以确定导体所占面积和槽面积;根据齿磁密圪和气隙磁密可以
齿部与气隙^^^^0Sl = nDiX/{K^Z{b^) = 1.5-2.5通过设定心、%或心、尺2中的两个数值及fis 来tfS:槽高、槽宽,完成开槽计算。
1. 由定子电密A求槽面积定子电流的估算值
/, = P2/(mU\C〇s<prj) (1-52)
式中P2——额定输出功率。
定子槽面积
A, = Ai/KCu = Njl/iKcJi) (1-53)
式中Ai——槽内铜导体截面积;
KCu——填铜系数(根据经验选取);
/Vs——每槽导体数。
2. 绕组导体尺寸的决定根据槽面积决定绕组导体的线规,首先计算槽内可以安放导线的面积,即有效面积
Ae = A,-At (1-54)
式中4——槽内有效面积;
A,——槽绝缘面积。
导线计算直径R=10%
式中sf一槽满率(上限不超过0.8);
Wx——漆膜双面厚度。
实际应用时导线采用数根并绕,一方面可以减少集肤效应,另 一方面导线太粗,不利于嵌线。不同中心高电机有不同的限制,计 算值大于此限制时,则可改成多根并绕,当然并绕根数也不能太 多,以免造成绕线工艺上的困难,并绕的线规可以是同种线规,也 可以是相邻的两种线规。