小功率单相串励电动机电磁设计.xls

一 额定数据 1额定输出功率 PH2 27 75 5W 2额定输入功率 Po4 43 38 8 6 60 0W 3额定转速 nH1 12 21 10 00 0r min 4额定输出转矩 MH0 0 2 21 17 7N m 5额定电压 UH2 22 20 0V 6额定频率 fH5 50 0Hz 7额定效率 H6 62 2 7 7 8额定功率因数 cos H0 0 9 93 3 二结构参数 1定子外径 D17 7 1 1cm 2定子内径 D123 3 9 9cm 3电枢外径 D23 3 8 81 1cm 4电枢内径 D221 1 0 05 5cm 5铁心叠长 L4 4 4 4cm 6气隙长度 0 0 0 04 45 5 cm 7定子极宽 bp3 3 1 1cm 8定子极高 hp0 0 9 9cm 9定子轭高 hc10 0 6 68 85 5cm 10定子槽宽 H 0 0 7 72 2cm 11转子槽口宽度 b00 0 2 25 5cm 12转子槽上部宽 b10 0 7 72 24 4cm 13转子槽口高度 h00 0 0 06 65 5cm 14转子槽楔厚度 h0 0 0 08 8cm 15转子槽上部深 h10 0 5 52 2cm 16转子槽芯深度 h20 0 7 79 95 5cm 17转子槽底半径 R0 0 2 21 1cm 18转子齿宽 t0 0 3 32 26 6cm 19转子槽数 z1 11 1 20换向器外径 Dc2 2 6 6cm 21换向器片数 K3 33 3 22电刷长度 ab0 0 8 8cm 23电刷宽度 bb0 0 6 63 3cm 三计算 1负载电流 I PH UH H cos H 2 2 1 14 44 4A 2转子绕阻线规 d2 0 0 3 39 9mm d20 0 3 33 3mm 3转子导线截面 S2 1 4 d220 0 0 08 85 55 5mm2 4转子绕组电流密度 2 I 2 S2 1 12 2 5 53 3A mm2 5转子线负荷 A1 12 24 4 1 1A cm 6转子总导线数 N 2 D2 A I1 13 38 86 6 7转子每槽线数 Ns N z1 12 26 6 8转子槽满率 fs7 74 4 4 47 7 手手动动绕绕可可接接受受 自自动动绕绕不不可可接接受受 9转子绕组平均半匝长 l2 L Ke D28 8 0 02 2cm D2 4cm Ke0 950 951 10转子绕组电阻 r2 5 35 N l2 S2 10 56 6 9 95 52 2 11损耗比例系数 a0 0 5 53 38 8 返算后修正为0 0 5 5 12内功率 Pi PH H 1 a 1 H 3 35 56 6 8 8W 13旋转电势 E Pi I1 16 66 6 4 4V 14电机常数 C D22 L nH Pi2 21 16 66 6 15极距 D2 25 5 9 98 85 5cm 16弧极系数 0 0 6 66 67 7 17计算极距 0 3 3 9 99 9cm 18实槽节踞 ys z 2 5 5 19短距系数Kp sin ys z 180 0 0 9 99 9 20磁通 d 60 1 414 E Kp nH N 8 8 5 51 1E E 0 04 4Wb 21虚槽节踞 y1 K 2 K z 1 15 5 22前节踞 y2 y1 11 14 4 23换向器线速度 vc Dc nH 60 10 21 16 6 5 5m s 24转子线速度 va D2 nH 60 10 22 24 4 1 1m s 25换向器片踞 tc Dc K0 0 2 24 48 8cm 26换向器区域宽度 bc bb Uz K 2 y1 1 tc 2 2 1 19 9cm Uz K z3 3 bb bb D2 Dc0 0 9 92 23 3 tc tc D2 Dc0 0 3 36 63 3 校核bc 1 2 0 bc 1 2 0 合合适适 27电刷电密 b I ab bb 4 4 2 25 5A mm2 28转子齿踞 tm D2 Z1 1 0 08 88 8cm 29转子外齿宽 t1 tm b00 0 8 83 38 8cm 30转子槽宽 ts D2 2h0 h1 z t0 0 5 57 76 6cm 31转子槽形系数 Ks ts 0 96 t 1 1 8 84 4 32转子单位漏磁导 2 2 7 70 02 2 33转子每元件匝数 W2 N 2 K 2 21 1 34换向元件中电抗电势 ex1 50V 35换向元件中变压器电势 et 4 44 fH W2 d3 3 9 97 7V 36换向元件中电枢反应电 势 ea2 2 0 09 9V 37转子轭高 hc2 D2 2h2 D22 2 1 3 R0 0 7 74 43 3cm 转轴双双重重绝绝缘缘非非双双重重绝绝缘缘 1 10 83333330 8333333 38定子轭部磁密 Bc1 1 07 d 1 92 hc1 L 1041 1 5 57 73 3T 39电枢轭部磁密 Bc2 d 1 92 hc2 L 1041 1 3 35 56 6T 40定子极身磁密 Bp 1 08 d 0 96 bp L 1040 0 7 70 02 2T 41气隙磁密 B d 0 L 1040 0 4 48 84 4T 42电枢齿部磁密 Bt B tm 0 96 t 1 1 6 68 84 4T 43定子轭磁场强度 atc13 30 0 9 92 2A cm 44定子极磁场强度 atp5 5 0 04 4A cm 45转子轭磁场强度 atc25 50 0 3 39 9A cm 46转子齿磁场强度 atc7 77 7 0 03 3A cm 47定子轭磁路长度 lc1 D1 hc1 bp 28 8 5 52 27 7cm 48转子轭磁路长度 lc2 D22 hc2 22 2 5 54 41 1cm 49转子齿磁路长度 lt 2 h1 2 3 R1 1 1 18 8cm 50气隙系数 K tm 10 t1 10 1 1 1 19 94 4 51气隙激磁安匝 AT 1 6B K 100004 41 16 6 5 5A 52定子轭激磁安匝 ATc1 atc1 lc12 26 63 3 7 7A 53定子极激磁安匝 ATp 2 atp hp9 9 1 1A 54转子轭激磁安匝 ATc2 atc2 lc21 12 28 8 0 03 3A 55转子齿激磁安匝 ATt att lt9 90 0 9 90 0A 56借偏去磁安匝 AT K D2 A4 44 4 5 56 6A 一槽换向器片数3 32 K 0 330 625 2 s K0 0 2 28 86 6 57换向增磁安匝 ATc 0 069 bb tc 2 ex ea W2 I7 72 2 1 12 2A 58电枢反应安匝 ATa 1 414 x y 0 A 3 x y 1 12 28 8 9 91 1A 59总激磁安匝AT AT ATc1 ATc2 ATt ATP AT ATa ATc 1 10 00 09 9 5 5 60定子每极匝数 W1 AT 2 828 I 1 16 66 6 5 5 取为1 16 67 7 61定子线圈线规 d1 0 0 5 53 3mm d10 0 4 47 7mm 62定子导线截面 S1 1 4 d120 0 1 17 73 35 5 63定子线圈电密 1 I S11 12 2 3 36 6A mm2 64定转子安匝比 fw 8 W1 N0 0 9 96 64 4 65定子线圈线模宽am 10 D12 Km sin 90 3 38 8mm D12 3cm Km3 35 66定子线圈线模长 Lm 10 L 2 r 25 50 0mm 绕线标称直径 mm r mm 0 55 5 67定子线圈线模高 H 10 H 16 6 2 2mm 68定子线模每层匝数 W H d1 s 0 51 10 0 2 2mm 取为1 10 0 d1 0 5d1 0 5 0 050 050 03 69定子线圈宽度 bm W1 1 W d1 9 9 7 74 4mm 70定子线圈平均每匝长度 l1 2 am Lm 4 r 2r bm 2 20 00 0 0 0mm 71定子绕组电阻 r1 4 28W1l1 s1 10 58 8 2 24 4 72定子绕组电阻压降 Ur1 I r11 17 7 6 66 6V 73转子绕组电阻压降 Ur2 I r21 14 4 9 90 0V 74定子漏抗压降 Ix1 0 5 fH W1 d3 3 5 55 5V 75转子漏抗压降 Ix2 fH N2 L I 2 z 10 83 3 4 49 9V 76定子绕组自感电势 Ed 8 88 fH W1 d6 63 3 1 1V 77电枢绕组自感电势 Eq 0 0472 fH L I N2 2 K 10 82 21 1 1 18 8 78定子轭部质量 Wc1 15 5 D1 hc1 hc1 L 10000 0 3 30 00 0kg 79定子极身质量 Wp 14 8 hp bp L 10000 0 1 18 82 2kg 80转子轭部质量 Wc2 5 8 D2 2 h2 2 L 10000 0 1 12 26 6kg 81转子齿部质量 Wt 7 4 z t h2 L 10000 0 0 09 93 3kg 82转子旋转频率 f2 nH 602 20 01 1 7 7Hz 83定子轭和极身单位铁耗 pc1 2 fH 100 2 5 fH 100 26 25W kg D21钢4 14 15 1 D22钢3 53 54 4 84转子轭单位铁耗 pc2 2 f2 100 2 5 f2 100 25 58 8 8 85 5W kg 85转子齿单位铁耗 pt 1 5 f2 100 3 f2 100 26 64 4 2 27 7W kg 86定子极身铁耗 Pp pc1 Bp2 Wp0 0 5 55 59 9 87定子轭部铁耗 Pc1 pc1 Bc12 Wc14 4 6 63 36 6 88转子轭部铁耗 Pc2 pc2 Bc22 Wc21 13 3 6 62 2 89转子齿部铁耗 Pt pt Bt2 Wt1 16 6 9 93 3 90总铁耗 PFe Pp Pc1 Pc2 Pt 3 35 5 7 74 4 91磁通相角正弦值 sin Kc PFe Pc1 Pp Ed I 0 0 0 07 78 81 1 nH10000 r min Kc 0 0 1 15 5 92磁通相角余弦值 cos sqrt 1 sin2 0 0 9 99 97 7 93端电压有功分量 Ur Ur1 Ur2 2 4 Edsin Ecos 2 20 05 5 8 82 2 94端电压无功分量 Ux Ix1 Ix2 Eq Edcos Esin 7 78 8 3 33 3 95计算端电压 U sqrt Ur2 Ux2 2 22 20 0 2 22 2 校验 与UH 220V的偏差 1 合适0 0 1 10 0 96计算功率因数 cos Ur U 0 0 9 93 34 46 6 校验 与cos H 0 93的偏差 2 合适0 0 5 50 0 97定子铜耗 PCu1 I2 r13 37 7 8 86 6 98转子铜耗 PCu2 I2 r23 31 1 9 95 5 99风摩机械耗 Pm4 47 7W 100 总损耗 P PCu1 PCu2 2