三、主要性能计算

1.磁路计算

磁路计算的目的是碗定疲路各部分的R寸， 计算在额定电压下空载和额定负载时的励磁路动势，并设计主极的励磁绕组，计算换向参数、工作特性等。

首流电机的磁路如图4- 24所示，一般可分为五段：①气隙;③电枢齿;®电枢扼;®磁极； ⑤机座辄。这置段猶动势之和构成诗流电机一对 极的励磁磁动势，由于磁路的对称性，只计算磁路 的一半，就可得到毎对极的励磁滋动势。

在磁路计算中，首先必须算出每极气隙磁 通，即60 OOOEN • ^

N=———-—(mWb) (4.56) 式中 KaN--额定负载时电枢电动势（V)， 枯N =UN±〔/a(Ka+i?k+氏r 4

丄 A[；b]

其中，r、咕疋、馬分别为电枢绕组、换向极绕 组、补偿绕组和串励绕组的电阻(0)，对E级绝 缘的电机为巧r时电阻；B级绝缘的电机为 95它时的电阻;F级绝缘的电机为list时电阻； H级绝缘的电机为13〇nC时的电阻;心[/b为正负 电刷压降，对石舉及电化石單电刷取2 V，金属 石墨电刷取0.6 V;发电机取"号，电动机取号。

1)气隙磁动势在直流电机磁路总磁动势 中，气隙磁动势所占比例最大，约占总磁动势的 60%〜85?^，在气跋磁通和气隙长度S己定的情况下，气隙磁动势大小与电枢计算长度L。主级极弧汁巧长巧As和气隙系数有关。

气隙磁密为

战=节气10 (T) (4. 57)

!化• Lh

气隙磁密对2p=2的小型电机约为0. 5〜 0.7 T，对2p = 4的小型电机约为0.7〜0. 9 T。

2)齿部磁动势

计算齿部滋动势，先计算齿磁动势，先计算齿磁密部磁密。电枢齿部磁密较气隙磁密大，其比值称为齿滋密系数K,，当电枢磁路不是很饱和时，齿部磁导率较植部大得《，可认为半.磁通全部进人齿部，而不进人槽部，即齿部滋密与气隙髓密的比值只与其截面比有关。此时齿部磁密可由气气隙磁密乘以K1,求得。

梨形槽（平行齿）齿磁密系数，梨形槽（图4-9a、b)在齿高H1范围内，齿宽及齿磁密基本不变。计算齿磁位降、齿部铁损耗及核»齿部最大磁密均可用齿宽度  

 处的磁密，其系数为 Kd/2。

矩形槽（平行槽）齿磁密系数，矩形槽（图 1-9c、cl)在齿高h，范围内齿宽自齿顶至齿根逐 渐减小，磁密逐渐变化，齿根磁密最大，计算齿磁

(4. 66)

梨形槽槽口处的磁密很低，在沿齿高两端R1和r2两部分范围内磁密均较中间截面上的磁密度低，故齿部磁路的计算长度lta应小于齿高度，通常是 B,a=Kt1/2 • B8 T、

梨形槽槽口处的磁密很低，在沿齿高两端r1和r2两部分范围内磁密均较中间截面上的磁 密低，故齿部磁路的计算长度L,。应小于齿商度， 通常是

Lta =h1 十 y(n +h2)

矩形槽时L=h& I (4.68)

每极齿部磁动势；

F,ta = Lta•Hta

式中Hta。- -电枢齿场强，矩形槽为Biel。时的场强，根据相应的磁化曲线査取。

当内部磁m密或丘,。1/3大于1. 8 T时，齿部滋路较为饱和，一部分滋通经部

使得齿部磁密及磁位降均较按全部掩通进人齿 部时的巧值为小，应该进行修正，根据齿部磁密 修正系数K,对疏图4-巧曲线査取校正的齿部磁场强度Ht。值。

齿部磁密修正系数：

梨形椎时

K 三 La • (n +rz)

z 々tl/2 • Kpca •化。一,!v • M 矩形槽时 >

吟=  i'al-b争 

z 6,1/3 • Xf州•化a — "V • 6v) J

(4.69)

稳定系数(无补偿电机）；

Ky =只r 与  (4.70)

y 0.56s • A

上式中，右边分母表示极尖处交轴电枢反 应滋动势的数值，分子表示受到电枢反应影响 的磁路段中的主磁通磁动势，比率越大，则主 磁场发生的騎变程度越小，电机的换向及运行 性能就越好。对无补偿电机，在满磁场时，其稳定系数应不小于0. 95〜1.25,若太小，可设 法提窝Fs或Fu，例如，放大主极下的气照、提高及B8、修改槽形等，应综合考虑。

补偿槽1/3齿高处（距极靴面）距的总截面为：

Ad/3 = Kpe • Lm • (6pi。一 Zc • 6rs》

(4.71)

式中々pl/3-补偿槽1/3槽深处（距极靴面） 极孤长*

6a- —补偿馆宽度。

补偿棺1/3齿髙处齿路密：

BCI/3 = -的--/p XI兰(T) (4. 72)

式中Qp-一主极极靴漏滋系数，一般取值在古 1.06〜1.1范围内。

补偿请齿部檐路长度：

La （4.73)

式中—补偿请高度。

每极补偿槽齿部磁动势：