6.6盘式异步电动机的参数、损耗和性能计算
三相盘式异步电机的参数、损耗及性能计算,凡是沿用柱式电
机的有关计算方法和公式,将在盘式异步电机的电磁计算程序中列
出。这里,只讨论具有盘式电机特点的有关计算方法。
1.参数计算
1.除转子端部漏抗外,其余参数如、尤i、义2、仏、心2、&、&、M及尺2等,均可按内径仏与平均直径~等效
的柱式异步电机有关公式计算。
2.转子端部漏抗
1)当转子铁心座圈为铁磁材料时,转子端部漏抗按下列公式计算:式中Z)R——环的平均直径(on)。
6邻-铁嚼_赛语
直径法所有齿、轭的几何尺寸及齿磁密、轭磁密值,均取平均直径处的数据,按三相柱式异步电机的方法,计算定子铁耗。
2.分环计算法由于铁耗PFe〇c〆,若用平均直径法的磁路计
算所得之仏、&等计算铁耗,必然会带来比磁路计算更大的偏差。
因此,建议用分环法计算定子中的铁耗。
具体操作上又可分为两种方法。第一种是磁路用平均直径法计算,而铁耗用分环法,它适合于手工计算称为准分环法;第二种是磁路已采用分环法计算,可直接调用各分环中的fiik、的数据,计算各分环中的铁耗,然后求和,它适用于采用CAD技术的情况。下面,分别予以介绍。
(1)第一种分环〖丨算法(准分环法)将铁心沿径向分为/V个环,每环厚度为0.5 ~ 1.0cm,计算每环内的铁耗,然后求和。
此种算法认为气隙磁密込沿径向均匀分布,即fls(r)=&v,再由这个值,计算各分环中的,因而均为r的函数。
2)齿部铁耗计算对于第A环,其平均直径、齿距及齿宽(cm)为
式中Dm——转子外端环平均直径(cm);
DHl——转子内端环平均直径(on);
bR--- 端环宽度(cm);
hR——端环高度(cm);
Cx——漏抗系数,其表达式与柱式电机相似。
2)当转子铁心座圈为非磁性材料,或用其它方式与转轴连接
时,转子端部漏抗
^ = A^CX
Ag2 = 0*757 ~2p
H補磁 吸力计算
单定子-单转子(即单气隙)型盘式电机产生较强的轴向磁吸力,这是它的缺点。如前所述,在特定的情况下,也可以“变害为 益”,应用它构成制动型盘式异步电机和补偿液体反推力的机泵合 一的电动油泵。因此,在性能计算中,必须进行轴向磁吸力的计算,为轴承寿命或制动弹簧的核算提供依据。
n前,不少文献都给出了盘式电机轴向磁吸力的计算公式。其中,或是直接引用电磁力的公式或是通过电磁场分析,根据虚位移原理,用转子轴向位移使气隙大小变化,引起磁场能量的变化,来计算电磁力F=如5/必;或是由#= ( fi2/2//〇)/dS, 通过对转子表面的积分,求出电磁吸力这些公式推导的结果均表现为Foe fi2S的基本型式。
众所周知,尽管盘式异步电动机定转子间为等气隙结构,但由于如下原因,使气隙磁场并非正弦形分布:
定子侧的励磁磁动势,除基波外,还有一系列高次磁动势谐波。
定转子开槽,使气隙磁导中含有齿谐波分量。
定转子铁心磁路的饱和,使气隙磁场呈平顶形分布,含有一系列奇次谐波,以v=3、5、7次波最强,且随饱和程度的提高而使谐波分量增大。
1 .介绍一些轴向磁吸力计算式
(1)不考虑饱和及开槽的影响,即认为气隙磁场按正弦分布。
Fm = ~s = Y!}Sx]〇7
2fJLQ 07T
式中/^——轴向磁吸力幅值(N);
——气隙磁密幅值(T);
/i〇 = 4rrx 10~7H/m;
S——转子表面积(m2)。
对于盘式电机: