发电机电磁计算

1、凸极同步发电机电磁计算公式5.1额定数据和主要尺寸1额定电压 UN2额定转速 nN3额定频率 4额定功率因数 cos=0.85额定电流 6相数 m=37确定功率: 8根据功率取对应T2X-250L电机，额定功率9效率 10极数 2p11计算功率：式中（对于同步发电机取值）12极弧系数：极弧长度取=13气隙磁密 取14取线负荷 15电机的计算体积16主要尺寸比：17定子铁心内径取值范围18定子铁心铁外径：按标准选取则定子内径：19定子铁心有效长度：20定子铁心净长度：式中=0.92(对0.5mm厚硅钢片)在对发电机的计算中,不计入中本次设计选用的硅钢片型号为：DR530-50对应的老牌号为D22

2、21磁极铁心总长度：22磁极铁心净长度： 式中=0.95（对于厚钢片）23极距： 24圆周速度：25气隙长度：最小气隙：取 最大气隙：26铁心的计算长度：5.2 定子绕组27每极每相槽数：28定子槽数：29取绕组节距比：30绕组节距： 31绕组短距系数(基波)：32绕组分布系数(基波)：33绕组系数（基波）： 34预计每极磁通35每相串联匝数初值36取并联支路数37每槽导线数： 取38每相串联导体数：39线负荷：A=5.3 定子槽型尺寸(选取梨型槽)40选定槽口尺寸：41定子齿距：42定子齿宽度：式中：铁心叠压系数，取0.92：定子齿磁密，取1.40取43槽形尺寸如图5.1：图5.1 定子槽形

3、尺寸则定子齿计算宽度：44定子槽深：45槽面积，取槽锲厚度，如图5.2所示：图5.2 定子槽尺寸=46槽绝缘面积 取：=取槽满率为75%，绕组并绕根数为则绝缘导线直径：查表取铜对应的标称线规QZ:标称导线直径d=1.60mm 漆膜厚度0.060.1147定子导线截面积（查表得）：48定子绕组电密：49发热参数：5.4 磁路计算50定子齿计算高度：51定子轭高度：52定子轭计算高度：53定子轭磁路长度：54极靴宽度：55磁极偏心距：其中=4.0056极靴圆弧半径57极靴边缘高度：58极靴中心高度：=22.9359初取漏磁系数：60磁极宽度（磁极尺寸如图5.3所示）： 61转子轭内径：62转子轭外

4、径：63磁极中心高：=64磁极侧高度： 式中=5.759565转子轭高度：66转子轭计算高度：=图5.3 磁极尺寸67转子轭磁路长度：=68转子轭轴向长度：69磁极与轭间残隙：70实际极弧系数： =0.6671气隙比：72最小气隙比极距：73基波磁场幅度系数： （查交流电机设计手册）74三次谐波磁场幅度系数：75磁场分布系数：76磁场波形系数：77直轴电枢反应磁场幅度系数：（查交流电机设计手册）78交轴电枢反应磁场幅度系数：（查交流电机设计手册）79电枢磁动势直轴折算系数：80电枢磁动势交轴折算系数：81定子卡氏系数（对于半闭口半开口槽）： =1.0782阻尼笼卡氏系数（阻尼笼尺寸如图5.4所

5、示）：图5.4 阻尼笼尺寸83卡氏系数：84空载每极总磁通：85气隙磁密（最大值）：86定子视在齿磁密： 查表：1.8T 则 =1.4928T87定子轭磁密：88气隙磁压降：=89定子齿磁压降： 式中对应于，查磁化曲线B25=1.48T得=26.84890定子轭磁压降： 式中：为轭部修正系数=0.324对应于，查磁化曲线B25=1.48T得=31.15891气隙、定子齿、轭部磁压降之和：92计算漏磁几何尺寸：=93磁极压板厚：94磁极压板宽：95磁极计算高度：96极靴漏磁导： =71.3097极身漏磁导：=68.1898磁极漏磁导：99每极漏磁通：100漏磁系数：101磁极磁通：102磁极极身

6、截面积：103极身磁密： 104转子轭磁密：105残隙处磁密：106极身磁压降：查磁化曲线B25=1.48T表可得：=24.4 对应于107转子轭磁压降：查磁化曲线B25=1.48T表可得：=7.7445108残隙磁压降：109空载每极磁压降：5.5 稳态参数110定子线圈尺寸（如图5.5所示）：取30度图5.5 线圈尺寸定子线圈节距：=参考值取 =2.0111线圈半匝平均长度：112定子绕组相电阻： 式中=0.0217113定子槽比漏磁导：=0.66114定子绕组端部比漏磁导：115谐波比漏磁导：116每相漏抗：117漏抗标么值：118相电阻标么值：119每极电枢反应磁动势：120电枢反应直

7、轴折算磁动势：121电枢反应交轴折算磁动势：122直轴电枢反应电抗：123交流电枢反应电抗：124直轴同步电抗：125交轴同步电抗：126短路比：127内功率因数角：128额定功角： 则： 5.6额定负载时励磁磁动势和励磁绕组129额定负载时内电动势：=130额定工况时磁路计算：131额定负载时每极磁压降：132额定负载时励磁磁动势：=3172.85133取励磁绕组每极匝数：134额定励磁电流：135空载励磁电流：136取励磁电流电密（取值）：137励磁绕组导线截面积：138励磁绕组线规：励磁线圈的尺寸如图5.6所示：图5.6 励磁线圈尺寸139第n层线圈平均匝长度：=29.16+28 +=7

8、2.81+9.42式中 线圈框架直线长度线圈框架直线宽度框架圆角半径导线长边尺寸=1 为第一层=2 为第二层 140励磁绕组平均匝长度：第层线圈匝数141励磁绕组电阻：142额定励磁电压：0.6V为电刷压降,励磁绕组取B级绝缘励磁绕组E级绝缘=1.13励磁绕组B级绝缘=1.15励磁绕组F级绝缘=1.244143空载励磁电压：r144电压调整率: =1% 式中：5.7阻尼绕组设计145每极阻尼笼条数：146每极定子绕组截面积：147每根阻尼条截面积：148阻尼条直径：149阻尼槽节距： 取=2.25150阻尼笼最大磁密：151端环尺寸( )： 取1.5 取0.5图5.7 端环尺寸5.8损耗与效率

9、152定子齿钢片重：=48=16.238153定子轭钢片重：=122.358154材料单位损耗： （查资料可得）155齿部单位损耗：156轭部单位损耗：157定子铁损耗： 158磁极单位表面损耗：= 式中：159磁极表面损耗：160定子绕组铜损耗：式中161励磁损耗： 式中励磁系统的效率 162机械损耗：=163附加损耗： 164总损耗： 165效率： 5.9瞬态参数和时间常数166励磁绕组漏抗 ： 式中167励磁绕组电抗：168阻尼绕组直轴电抗：169阻尼绕组横轴电抗（对于全阻尼）：170直轴瞬态电抗：171交轴瞬态电抗：172直轴超瞬态电抗：=0.0749173交轴超瞬态电抗：=0.0688174励磁绕组电阻：=175励磁