电机设计及其CAD-第40章课件.ppt

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1、等效电路由电阻和电抗组成，电阻、电抗是电机重要参数第四章参数计算2021/7/311SchoolofElectricalEngineering电阻：1）电阻大，损耗大，压降大2）感应电动机转子电阻对其转矩特性影响突出电抗：1）漏抗小，同步发电机短路电流大，感应电动机起动电流大2）漏抗大，同步发电机电压变化率大；感应电动机功率因数、最大转矩和起动转矩降低；直流电机换向变差3）同步电机中，瞬变电抗与漏抗的大小关系密切，瞬变电抗对电机的动态性能有很大影响。4)对于直流电机，换向感应电动势小，有利于换向本章仅限于计算稳态参数。2021/7/312SchoolofE

2、lectricalEngineering4-1绕组电阻的计算一、直流电阻及交流电阻交流电通过绕组时，由于集肤效应，电流在导线截面上分布不均匀，导致导线有效截面积变化，有效电阻增大Re=KFR集肤效应电流集中于表面2021/7/313SchoolofElectricalEngineering1)电阻率与温度有关,在电机正常工作的温度范围内对于铜电阻温度系数2）绕组的计算温度GB755-81规定：间接法测量效率时，各绕组的电损耗要换算到到相应绝缘等级的基准工作温度。二、直流电阻计算2021/7/314SchoolofElectricalEngineering

3、3）电机绕组常用材料铜导线：制作电枢绕组铸铝：感应电动机转子绕组黄铜：感应电动机转子绕组、滑环紫铜：感应电动机转子绕组、换向器磷青铜：感应电动机转子绕组、滑环15度时的电阻率见表4－1A、E、B级：75摄氏度F、H级：115摄氏度2021/7/315SchoolofElectricalEngineering三．各类电机绕组电阻的计算1、直流电机Na—总导体数Lc—线圈平均半匝长度Ac—导线截面积2a—并联支路数励磁绕组、换向极绕组、补偿绕组的电阻，可根据具体数据用类似方法计算。2021/7/316SchoolofElectricalEngineering2

4、、感应电机1)定子绕组每相绕组电阻：N1---每相串联匝数Lc----线圈平均半匝长度Ac1—导体截面积---并联支路数频率50Hz，导线为圆导线，集肤效应不明显1。若扁铜线，则集肤效应明显2021/7/317SchoolofElectricalEngineering可用定子绕组电阻计算方法计算，但正常运行时，电流频率很低，sf1，2)绕线转子电阻需要折算到定子侧：3)笼型转子多相对称绕组。相数=槽数，每相导体数等于1导条电阻和端环电阻。由于导条中电流与端环电流是不一样的，因此这两部分不能简单相加，而须将端环电阻折合到导条，再从导条侧折合到定子侧。202

5、1/7/318SchoolofElectricalEngineering各导条电流大小相等IB，相位相差，端环各段中电流有效值相等IR，相邻两段电流的相位相差2021/7/319SchoolofElectricalEngineering计算电阻时，用接成星形的电阻代替多边形的端环电阻，原则：铜耗不变2021/7/3110SchoolofElectricalEngineering若导条端环材料相同其中--导条长度，截面积--端环平均直径，截面积折算到定子侧正常运行时，，起动时，显著增大，详见§4-62021/7/3111SchoolofElectrical

6、Engineering3、同步电机电枢绕组：电阻计算式和感应电机定子绕组的一样励磁绕组：用直流电机的方法计算励磁绕组电阻§4-2绕组电抗的一般计算方法等效电路中除电阻外，还有电抗。标么值：清晰、方便表达出电机的某些性能，对额定值不同的电机进行参数和性能的比较电抗与磁场的对应关系。交流电机计算中，电抗通常采用标么值2021/7/3112SchoolofElectricalEngineering一、电抗分类1）主电抗：基波主磁通所经过磁路对应的绕组电抗2）漏电抗：基波主磁通以外的磁通皆归为漏磁通，与漏磁通对应的电抗感应电机以功电流为基值2021/7/3113S

7、choolofElectricalEngineering二、电抗计算方法：分类磁链法：应用较多能量法：2)磁链法电路的电感等于交链该电路的磁链增量与电流相应增量之比2021/7/3114SchoolofElectricalEngineering不饱和时饱和时，不与i成正比，电感随电流变化一个周期内电感平均值。电机设计中，通常忽略磁路的饱和，电感的计算归结为磁链的计算§4-3主电抗计算主电抗：多相绕组产生的磁场中，包括基波磁场和谐波磁场，与基波磁场对应的电抗称为主电抗与谐波磁场对应的磁场称为谐波漏抗（差别漏抗）。感应电机：习惯称主电抗为励磁电抗2021/7

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