电机设计课件之二.ppt

3-3齿部磁压降的计算,每极齿部磁压降可用下式计算： Ft=HtLt 式中Ht-齿的磁场强度，对应于Bt，可由所用硅钢片的磁化曲线查得。 Lt-齿的磁路计算长度。,一、齿磁密Bt的计算,（一）齿磁密Bt1.8T的场合 硅钢片的饱和度不高，齿部的磁阻比槽部的磁阻要小得多。 因此在一个齿距的范围内的主磁通经过气隙进入铁心后，几乎全 部从齿内通过。如图所示：,1、对于平行齿壁的梨形槽 沿着齿高度上的齿截面中的各处磁密相等或基本相等。即齿磁 密为：,2、对于齿部不平行槽,由于沿着齿高各点的宽度 是变化的，因此齿部磁密和相 应的磁场强度也是变化的。 所以齿部的磁压降严格来讲 应该采用积分法来求。,工程中采用近似的方法。基本思想是用一个均匀的磁场来替代 实际上沿齿高不均匀的磁场来进行计算。,如果齿不饱和，可以采用 更为简单的公式来计算，即 采用“离齿最狭部分1/3齿高 处”的截面中的磁场强度作为 计算用的磁场强度。,磁化曲线（P403）,B25=1.54T(D23，DR530）磁化曲线,H单位：A/cm,B25=1.57T(D24，DR510）磁化曲线,H单位：A/cm,（二）齿磁密Bt1.8T的场合 由于齿部磁密超过1.8T，齿部磁路比较饱和，使齿部磁阻 增大，与槽的磁阻相比差别不是很大。因此从槽部进入轭部的 磁通增多。即实际的齿部磁场强度及磁压降要小一些。,当齿很饱和时，可以假 定进入槽部分的磁通不再 进入齿中。取一圆柱面为 等磁位面，该面垂直于磁 力线。在此表面处，一个 齿距范围内的磁通分为 两部分，tx经过齿，sx 经过槽，即：,由于所取的圆柱表面为等磁位面 故槽部的磁场强度Hsx即等于同 一磁位面上的齿部的磁场强度Htx,该直线与磁化曲线的交点P的横 座标即为实际的磁部的磁场强度 Ht，用它来计算Ft。,二、齿的磁路计算长度Lt,综上所述，对于Bt1.8T的情况，求解Ht的步骤如下：,极联轭(直流机或凸极同步机),j=m/2,m,hj,3-4轭部磁压降的计算,轭部分两种结构：其一是与极身相连的轭，称为极联轭，例如直流电机的定子轭；其二是与齿相连的轭，称为齿连轭，例如感应电机的定子轭。 一、极连轭磁压降的计算 通过磁极的磁通m经过磁极后分成两路，分别进入左右两边的轭，所以轭部磁通的数值是m/2。,齿联轭(感应电机),二、齿联轭的磁压降计算 气隙磁通分散地进入齿部及轭部，因此各个截面所穿过的磁通是不 一样的。且在每一截面处沿着径向方向的磁密也不是均匀分布的。 如图所示。,计算轭部磁压降时，作简化处理： 1、把轭部的平均匀弧长作为理想的积分路径，对L线段上的磁压 降忽略不计，只计算轭部平均弧长上的磁压降，如图中的虚线弧长； 2、轭部截面上各点磁密沿径向方向上的分布是均匀的。,由Bj(最大轭部磁密)查磁化曲线得：Hj（相应于最大磁密的磁 场强度）对Hj打折得到平均磁场强度Hjav=CjHj,直流电机电枢齿联轭示意图,（二）直流电机齿联轭磁压降计算 在相邻两主极极尖之间的电枢轭中通过了/2的磁通，而在极 弧下的电枢轭中穿过每个截面的磁通均小于/2(见书p38)。 因此对轭部常分二段来计算磁压降。,1、极间范围内,2、极弧范围内,根据上式求出的Bj1，Bj2查磁化曲线得相应的Hj1，Hj2，于是有：,3-6励磁电流和空载特性计算,各类电机励磁电流或空载特性的计算步骤为： 1、根据感应电势E确定每极的气隙磁通； 2、计算磁路各部分的磁压降，将各部分磁压降相加便得到每极磁势； 3、计算磁化电流或空载特性。 一、感应电势和气隙磁通,（一）对于励磁电流必须作调节的直流电机和同步电机 由于运行时励磁电流的调节而使感应电势有相当大的变动，需要 计算空载特性曲线，即计算对应于一系列的感应电势值：0.3UN， 0.6UN，0.8UN,-1.3UN的磁路总磁压降F0及相应的励磁电流。 （注：空载时U=E）,（二）对于感应电机 由于该电机从空载到额定负载，感应电势变动不大（运行时电压 不变），只须求出额定负载和空载状态时的励磁电流。先计算感 应电势。,磁通的确定,直流电机：,同步电机：,异步（感应）电机：,额定负载时：,空载时：,1、额定负载时定子相绕组感应电势E1,2、空载电势E10,计算E10时可忽略I0R1：,3、气隙磁通,二、每极励磁磁势,1、对直流电机：,2、对感应电机,3、对于