电机设计电磁参数方案调整.ppt

电机设计第八讲电磁参数方案调整 电气教研室 讲课人 安国庆 2019年12月30日星期一 设计任务书一般会给出如下技术指标 常见问题 1 效率偏低 2 功率因数偏低 3 起动电流偏大 4 起动转矩偏小 5 最大转矩偏小 6 温升偏高 2019年12月30日星期一 电磁计算调整原因 按照电机性能要求 电机的一些重要尺寸或数据可以初步确定 按照程序完成一个电磁计算 不论手算还是借助计算机 均不难完成 但计算后得到的结果 往往达不到国家标准或用户的特殊要求 则需找出原因 调整设计直到各项指标都达到技术要求 电磁方案才能确定下来 现把电磁计算中主要调整方法进行归纳 2019年12月30日星期一 现象一 效率低 原因一 定子铜耗大 解决方法1 增大导线截面积 带来的不良后果 1 槽满率增大 嵌线困难 2 用铜量增加 解决方法2 减小每相串联导体数 即减少每槽导体数 带来的不良后果 1 漏抗减小 起动电流增高 2 齿 轭部磁密增高 铁耗增加 解决方法3 减小绕组端部长度 带来的不良后果 嵌线困难 2019年12月30日星期一 现象一 效率低 原因二 转子铜耗大 调整目标 降低转子电阻 解决方法1 增大转子槽面积 带来的不良后果 1 齿 轭部磁密增高 转子齿轭部铁耗增加 齿 轭面积减小导致B增加 2 转子电阻减小 引起起动转矩下降 解决方法2 端环尺寸放大 特别是两极电机 带来的不良后果 端环过厚可能引起裂纹 2019年12月30日星期一 现象一 效率低 原因三 铁耗大 调整目标 降低磁密B 解决方法1 调整槽型 1 当发现齿部磁密大时 可以增大齿宽 2 当发现轭部磁密大时 可以减小槽高 带来的不良后果 槽变窄或矮 槽满率可能出现问题 解决方法3 1 减小定转子槽口宽度 槽比漏磁导与 h b 成正比带来的不良后果 漏抗增加 同时导致起动转矩和最大转矩下降 两者分母都有Z 2 采用闭口槽 转子 和磁性槽楔 定子 解决方法2 增加铁心长度 增加磁力线垂直进入齿或轭的截面积 降低齿轭磁密 带来的不良后果 用铁量增加 2019年12月30日星期一 现象一 效率低 原因四 机械损耗大 解决方法 1 减小风扇尺寸 带来的不良后果 温升升高 2 轴承润滑油合适 3 提高装配质量 2019年12月30日星期一 现象二 功率因数低 原因 励磁电流较大 解决方法 1 增加每槽导体数 增加电阻 带来的不良后果 漏抗增加 起动转矩和最大转矩下降 2 增加铁心长度 为了增加Rm 带来的不良后果 用铁量增加 3 减小气隙 磁阻小 产生同样磁通需要的Im小带来的不良后果 可靠性下降 谐波漏抗增加 齿谐波波动更强烈 2019年12月30日星期一 现象三 起动电流大 原因 漏电抗小 解决方法 1 增加每槽导体数 增加漏抗 带来不良后果 1 铜耗增加 效率降低 2 漏抗大 起动转矩降低 2 改变定转子槽型 使其深而窄 槽比漏磁导与 h b 成正比 可参考P272算例49步 带来不良后果 1 轭部磁密增加易过饱和 槽变深后 轭高变小 轭部磁通截面积变小 轭部磁密增加 2 功率因数下降 磁路出现饱和后 所需励磁电流增加 功率因数下降 2019年12月30日星期一 现象四 起动转矩小 原因一 起动阻抗大 解决方法1 减少每槽导体数 带来不良后果 起动电流增加 解决方法2 改变定转子槽型 使其宽而浅 槽比漏磁导与 h b 成正比 可参考P272算例49步 带来不良后果 1 齿部磁密增加易过饱和 槽变宽后 齿变窄 齿部磁通截面积变小 齿部磁密增加 2 功率因数下降 磁路出现饱和后 所需励磁电流增加 功率因数下降 2019年12月30日星期一 现象四 起动转矩小 原因二 转子电阻不够大 解决方法3 改变转子槽型 使槽变深 增加挤流效应 使槽内等效截面积变小 转子电阻增加 带来不良后果 1 转子轭部磁密增加易过饱和 槽变深后 轭高变小 轭部磁通截面积变小 轭部磁密增加 2 功率因数下降 磁路出现饱和后 所需励磁电流增加 功率因数下降 解决方法4 适当减小转子槽面积和端环面积 带来不良后果 增加损耗 效率降低 2019年12月30日星期一 现象五 最大转矩小 原因 漏电抗大 解决方法 改变定转子槽型 使其宽而浅 槽比漏磁导与 h b 成正比 可参考P272算例49步 带来不良后果 1 齿部磁密增加易过饱和 槽变宽后 齿变窄 齿部磁通截面积变小 齿部磁密增加 2 功率因数下降 磁路出现饱和后 所需励磁电流增加 功率因数下降 2019年12月30日星期一 现象六 温升增加 原因一 线负荷A大 解决方法 减小每槽导体数 减小N带来不良后果 1 R减小 导致起动电流增加 2 R减小 功率因数降低 20