(第1讲)电机设计 第2章 电机的主要参数之间的关系-LF.ppt

文档介绍：电机设计
陈世坤主编
第二章电机的主要参数之间的关系
§ 电机的主要参数之间的关系式
§ 电机中的几何相似定律概述
§ 电磁负荷的选择
§ 电机主要尺寸比的选择及确定主要尺寸的一般方法
§ 系列电机及其设计特点
→选择电磁负荷→确定主要尺寸;
;
。
本章研究内容
主要尺寸:电枢铁心的直径和长度。
交流电机:指定子内径和定子铁心有效长度
直流电机:指转子外径和转子铁心有效长度
目的:电机的主要尺寸决定了电机的外形轮廓重量及材料费用,并与电机的技术性能有非常密 切的关系。是电机设计的基础。
设计一台电机时,必须确定许多几何尺寸,关键是
主要尺寸的确定。
§2-1 电机的主要参数之间的关系式
几个物理量:
目的:找到主要尺寸与额定功率、转速及电磁负荷的关系。
额定转速:同步速度
电磁功率(计算功率):
电机将电能(机械能)转换成机械能(电能),能量都是以电磁能的形式通过定转子间的气隙进行传递的,与之相对应的功率称为电磁功率。电磁功率在电机设计中用计算功率表示( )
一、交流电机的关系
额定数据: PN 、UN、m、f、sN、cosφ
计算功率: P′= mEI
式中:相电势E = 4KNMfNKdpφ
KNM——气隙磁场的波形系数,正弦波时KNM=
f——电流频率f=pn/60
N ——每相绕组匝数
Kdp ——绕组系数,通常用Kdp1代替(Kdp1=Kd1Kp1)
φ——每极磁通。φ=∫B·dS=Bav·τlef= Bδαp′τlef
其中αp′=Bav/Bδ--计算极弧系数。正弦时,αp′=2/π
τ=πD/2p---极距
lef ——电枢计算长度(或称有效长度)
交流电机
另:线负荷A(单位长度上安培导体数)
得:
代入相电势
∴
或: ——电机常数
计算功率:P′= EaIa
式中:电动势Ea = Cenφ
Ce--- 电动势常数,Ce=pNa/60a
Na ---总导体数
a ---并联支路对数
n --- 转速
φ--- 每极磁通。φ=Bδαp′τlef
其线负荷: 总导体数:
代入P′并整理得:
二、直流电机的关系
直流电机
可见,无论交流电机或直流电机,上式均成立。
另:T′= P′/Ω= 60P′/2πn
∴
令 KA=1/CA ---利用系数
CA反映了产生单位转矩所消耗的有效材料的体积。
KA反映了单位体积的有效材料所产生的转矩,即有效材料的利用程度。