直线电机的手算公式

1、永磁直线同步电动机的电磁设计手算公式序号名称公式单位算例-一-额定数据和技术要求1输出推力FnN2752额定线电压U NLV273额定电流I NA4.44额定工作频率fHz125额定速度Vn2fmm/s384-二二主要尺寸6气隙长度mm0.87初级铁心横向长Lamm508初级铁心纵向长Lzmm183.66679初级铁心高hmm4210初级槽数Q11211初级下的极数P11极对数pP/25.512每相槽数q14m13次级永磁体的极距Vn_2fmm161415永磁体计算永磁材料牌号计算剩磁密度20 C时的剩磁密度BrBr201 (t1.2820)aBr100(1TT1.2723Br的可逆温度系数B

2、r0.12%Br的不可逆损失率IL0预计的工作温度t 25C16计算矫顽力Hr1 (t20)aBr 而(1丄）出20A/m96915020 C时的计算矫顽力H c20975000A/m17相对恢复磁导率 rBr201.0447 0H c20空气的磁导率04107H/m18磁化方向长度（厚度）hMmm419永磁体的轴向长度lmmm5020永磁体的宽度bMmm1421提供每极磁通的截面积AmbM LMmm2700四初级、次级的尺寸22定子槽形开口平行槽23初级齿距t T(1 y )180mm14.6667齿距比极距短的电角度式中180 tyQ101524槽高度hsmm2525槽宽度bsmm726初

3、级齿的宽度bttbsmm7.666727初级轭的高度hjihhsmm1728次级轭的高度hj2mm1029初级齿磁路的计算长度hthsmm2530初级轭磁路的计算长度Ljitmm14.666731次级轭磁路的计算长度Lj2mm1632初级硅钢片的质量GFeV Fe10 6kg2.1895Fe7.8g/cm3初级硅钢片的体积VLzhLaQ1 Lghsbs3 mm280700五绕组计算33每槽导体数Ns14734并联支路数a135并绕根数Nt136每相串联匝数NNsQ12m29437导体的裸线直径dmm0.9338导体的截面积Acd 2（2）mm20.679339槽满率计算cNsdL2Sfx 10

4、0A%94.4133加漆膜后导线的直径式中 dL d 0.06mm0.99槽的有效面积AefAsAimm2152.6000槽的面积Asbshsmm2175绝缘占的面积AiCi(2hs2bs)mm222.4绝缘纸的厚度Ci0.35mm40等效槽距角2tyo3041绕组系数Kdp=Kp1 Kd10.9577绕组短距系数式中Kp1 sinp 20.9914t/0.9167绕组分布系数式中Kd1s(nn si n( / 2)0.9659每相的串联线圈数n Qj2m242绕组端部长Ldt2d0mm34.6667式中do 10mm43一匝线圈平均长度Lav 2(La Ld)mm169.333344绕组导线

5、的质量2CA AGr KI Lav NtdLkg0.9481Gcu 1.05 cuQNs24铜的密度3Cu 8.9 10g/mm3六磁路计算15极弧系数计算极弧系数气隙磁密波形系数气隙磁通波形系数气隙系数空载漏磁系数假定永磁体空载工作点空载主磁通气隙磁密气隙磁位差初级齿磁密初级齿磁位差0.8750/6/(1p)0.9338Kf4sin1.2664sin式中KbmOt(5bs)2t(5bs) bsbm0 Br Am10 6WbB8106ef式中Lef La 2Ftmm2BSK 810B 8tLefbt K FeLa2HthM10Ht根据Bt查硅钢片磁化曲线得到AA/m0.86331.43621.

6、43621.120.786.2 X10-40.805651.81.5 X1031.6741215.84914317.045464748495051525354555657585960616263646566676869七初级轭磁密Bji80 106T0 3846初轭磁密jiiU .00*1 o2hj1 La KFe初级轭磁位差FjiH ji Lji103A0.9278Hji根据Bji查硅钢片磁化曲线得到A/m63.259680 106次级轭磁密Bj2T0.65372hj2 La K Fe次级轭磁位差FJ2H j2 Lj2 103A1.2621Hj2根据Bj2查硅钢片磁化曲线得到A/m78.87

7、98总的磁位差FF 8FtF j1F j2A1703.6磁路饱和系数KsF/F81.14688 03.6 X主磁导8HF10-72 8hM 103主磁导标么值80 r Am3.1735外磁路总磁导标么值n0 83.5543漏磁导标么值a(0 1) 80.3808永磁体空载工作点bmn0.7804n1Kf 80 106气隙磁密基波幅值B 8T1.0201i Lef空载反电动势Eo4.44fKdpN 亦 V8.0431参数计算7071727374757677初级直流电阻槽漏抗槽漏磁导系数齿部漏抗端部漏抗齿漏磁导系数绕组端部漏磁导系数谐波漏抗谐波漏磁导系数谐波的短距系数初级绕组漏抗总漏抗直轴电枢磁动

8、势折算系数RiXs式中XtXeXxbxbq1LavN10 3Achs3bs0.22841.3082LefNs2LefNs20.0796$an12bshM )2q12 f 0Lef N s0.67LdO.64Lef2q12 f 0 Lef N s2K s(hM)K p1 VX1Kad1010hMbs0.25bs ln(1e 10 3xb 10 30.50311.19050.0406K dp v(p)sin 2bsP14( )2)式中（谐波次数3、511）Xs Xt Xe XxbKf0.02400.28970.06940.32820.10210.03020.12950.09210.789778交轴

9、电枢磁动势折算系数KqKaqqKf式中Kq 1八79交轴磁化曲线计算aq=(0.0010.975) S0计算81到92的公式Wb设疋空载交轴磁通80气隙磁密106B aqTB&qli Lef81初级齿磁密BBqLeftqbKeLaT82初级轭磁密aq 106BTD j1q2hj1 LaKFe83次级轭磁密aq 106BTBj2q2hj2LaKFe84气隙磁位差32BSqK s 10AF 8q085初级齿磁位差Ftq2HtqhM10 3A86H tq根据Btq查硅钢片磁化曲线得到A/m87初级轭磁位差3Fj1qH j1q Lj110A88Hj1q根据Bj1q查硅钢片磁化曲线得到A/m89次级轭磁

10、位差Fj2qHj2qLj210 AH j2q根据Bj2q查硅钢片磁化曲线得到A/m90总磁位差FqF 8qFtqFj1qFj2qA0.7897对应的交轴电流交轴电动势交轴电枢反应电抗工作特性计算设定功角假定交轴电流交轴电枢反应电抗交轴同步电抗直轴同步电抗交轴电流直轴电流输入功率功率因数初级电流初级电阻损耗PFqq 4.2mKP1NsEaqXaqaqE080EaqIq1 q1X aq (查上表得)Xq Xaq X“Xd Xq (Xad Xaq)IqIdXdU N sinR(Eo U n cos )XdXqR2R1U n sinXq(E U n cos )R12XdXqmr E0U n (Xq s

11、inR1 cosXdXq R12 2RUn 0.5Un (Xd Xq)sin(2 )cos式中/ 2 2 I1 Id IqPcu mI12R1arctan I d I q6.64684.37640.23620.95130.95134.37641.8032193.527114.733387.9275919293九949596979899100101102103104105106输出功率P2R PcuW107电机的效率空100R%108负载时的气隙磁通8NEsWb4.44fKdpNK式中E S 砰0 IdXad)2(IqXaq)V109负载时的气隙磁密B 8NN 106Ti Lef110负载时的初级齿磁密BtNB NtLefTbt K FeLa111负载时的初级轭磁密Bj1NN106T2hj1 LaK Fe112负载时的次级轭磁密Bj2NN106T2hj2 LaK Fe113永磁体额疋负载工作点bmNn (1faN1 )n1式中f0.45mKadKdpNIdN 103faN1P 0HchM114电负荷A12mNI1A/mLzm115电流密度J1I1AcaA/mm2A2/c116热负荷A1J1X 10m mm2117永磁体最大去磁工作点bmhn (1fadh)n1105.599654.56986.6 X10-48.5320.79161.