八、自起劝永磁同步电动机的计算实例

根据以下所提供的主要设计参数迸行永磁 同步电机的计算实例。

型号：PM90L- 4,功率；1. 5 kW。借用 Y2-90L-4普通异步电动机的结构，电机定子铁心扭斜12.5 mm，其余均按Y2 - 90L- 4(铁私长105 mm，线圈为67匝/圈，线规1〜的.80)，定子转数为24、转子糟数为20。磁钢选用钦铁棚38sH，尺寸为105X32X3. 6。为加工方便，一般 将永磁休分成两段。

整个计算过程如K所示，其中部分参数的计算可参照第H章。

(一）额定参数及技术要求

®额定功率。

Pn = 1. 5 kW

③相数。

①〜⑩的数据为电机最甚本的数据，其中⑥〜⑩均根据实际要求而定。失步转矩倍数与洋步电动机的最大转矩倍数类似。在运行过程 中，只要偶尔的过负载转矩小十失步转矩，电机可同步运行，则电机将失步并最终被负载拉停。 ⑩绕组型式。

绕组为Y接(星形接法），单层链式。

⑩额定相电压。

星形接法：Un=Un/3= 220 V

⑩额定相电流。

Pvr X 1〇3

In = — = 2. 92 A

W • Un • Vn • cos N

⑩额定转速。

nN=60f/p= 1 500 r/min 

⑩额定转矩。

^  9.55PnX103

Tn --------------------------= 9. 55 N • m

nN

⑩绝缘等级----F。

⑩铁心材料——DR51^- 50^"

(二）主要尺寸

⑩转子磁路结构形式一内置径向（见图

5-2)。

⑩气隙长度。

S = 0•03 cm

为降低杂散损耗，一般永磁同步电动机的气隙长度取得比异步电动机的要略大。

⑩定子外径。

D1 = 13 cm

⑩定子内径。

Dil = 8 cm

@转子外径。

D2=Dii —2=7. 94 cm

⑩转子内径。

Dj2 = 2. 8 cm @定、转子铁心长度。

L1 = L2 = Lg = 10. 5 cm

⑩电枢计算长度。

L1 = Lg -H 2^ = 10. 56 cm

⑩定、转子槽数。

Qi/Qz = 24/20 ©定子每极每相数。

户' ^ • HeUO。X 1〇37 = Qi 八2/« • />) = 2 (60。相带）

⑩极矩。

ttD"

r' 二——=6. 28 cm

2少

@娃钢片质量。

Wpc=化e • Lg • Kfc • (A + 心2 X ICpS = 14.15 kg

式中 冲剪余贵，取化5 cm;

佈C 一一娃钢片的密度，取7.8g/cm3i Kf.-Kfe-铁心叠压系数，取0.95。

(三)永磁体计算

⑩永磁材料牌号，选用最高工作温度为 150℃：的 N-38xH。

⑩计算剰余密度。

B=[1+（t-20)].(1-IL/100)•Br（20℃）。

式中 Br(20*c)  2(TC时的剰磁密度；

OBr——Sr的可逆湛度系数；

IL一Br的不可逆损失率；

t----预计工作温度。

工程计算时可按表5-1各规格对应剩磁的 96%计算，查表5-1，取1.25的96%，即1.2T。

⑩计算矫顽力。

Wr = [1 + (/ - 20)/100]• (1 -IL/100)•Hc（20℃）

式中 H认20℃)—20X；时的计算矫顽力•査 表5  1，取扣7的96%,即

881 kA/m〇 ⑩相对矫复路导率。

   BrCOt：) 

二     

^ 4 X 3. 14 X 10—7 X 927 X 1〇3

=1.074

式中，P0=4?tX 10—7 H/m。

@滋化方向长度。

Hm = 0. 36 cm

⑩宽度。

Bm=3.2 cm

⑩轴向长度。

Lm = 10. 5 cm

⑩提供每极路通的截面积。

径向 Am = 6m • Lm

切向 An = 2bm -Lm

本例采用径向结构，因此：

Am — 3. 2 X 10. 5 = 33. 6 cm?

③水磁体总质量。

mm=2pmAmJ'mPm X 10—3 =4 X 3. 2 X 0. % X 10. 5 X 7.目 X 10—3 =0• 363 kg

式中 Pm---永磁体密度，约为7. 5 g/cm3。

(四）定转子冲片 ^

⑩〜项的定转子冲片尺寸和绕组的计算基本与异步电机的相同，因此若干数据如线圈平均半匝长、顶转子齿宽等的计算过程在此略去，