高压电机铁心损耗和附加损耗的研究-论文.pdf

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1、爆1龟札(EXPLOSION—PROOFELECTRICMACHINE)第492卷01(4总年第51期80期)高压电机铁心损耗和附加损耗的研究王永静。赵勇(佳木斯电机股份有限公司，黑龙江佳木斯154002)摘要用瞬态时步有限元法，应用场路结合法计算电机的铁心损耗和电机的空载附加损耗，以场路结合的思路为依据，用定子卡氏系数近似等效整个电机卡氏系数，通过实例验证用场路结合法计算铁耗及空载损耗的可行性，并简述了附加损耗试验方法。关键词电能消耗；能源；高效DOI：10．3969／J．ISSN．1008-7281

2、．2014．05．10中图分类号：TM306文献标识码：A文章编号：1008-7281(2014)05-0031-004ResearchonCoreLossandAdditionalLossofHigh·VoltageMotorWangYong]ingandZhao】／_0(JiamusiElectricMachineCo．，Ltd．，Jiamusi154002，China)AbstractThecorelossandno．1oadadditionallossofmotorwerecalculatedb

3、ytransienttimestepfinite．elementmethodandfieldcircuitcombinationmethod．TakingthefieldcircuitcombinationthoughtasabasisandreplacingtheCarter’ScoefficientofwholemotorwiththeCarter’Scoefficientofstator，itisverifiedbypracticalexamplethatthefieldcircuitcombin

4、a．tionmethodisfeasibletocalculatecorelossandno—loadadditionalloss．Thispaperalsopropo—sesadditionallosstestmethod．KeywordsElectricenergyconsumption；energy；high—efficiency涡流。涡流在铁心中引起的损耗，称为涡流损耗。O引言分析表明频率越高，磁通密度越大，感应电动势就降低电能消耗，节约能源，提高异步电动机效愈大，涡流损耗也越大；铁心的电阻率越

5、大，涡流率是世界各国电机行业追求的目标，我国将电机所流过的路径越长，涡流损耗就越小，铁心一般都能效指标定为国家标准，但高效电机均在普通电用含硅量较高的薄硅钢片叠成。机基础上采用先进的工艺和高科技的设计手段以在一般电机有限元软件中，由于无法模拟导及高品质材料提高电机的效率。但如何能计算准电机的损耗符合电机真实情况，都在投入力量进磁材料的磁滞现象，计算的电机铁心损耗一般偏行研究，计算方法各有千秋，这就涉及到损耗的试小，本文在计算电机铁心损耗时采用的是有限元验方法，试验数据可靠性，本文将重点分析。求解和磁路计

6、算相结合的计算方法。在有限元求1电机铁心损耗计算解的基础上应用磁路法计算电机铁心损耗，这种计算方法在本例中得到验证，是可以满足工程实电机的铁心损耗一般指电机的基本铁耗。基际的应用。本铁耗是由主磁场在铁心中发生变化时产生的；本文中计算电机铁心损耗时，为便于分别提这种变化可以是交变磁化性质，也可以是旋转磁化眭质的。取定子齿部和轭部的磁密，建立了定子齿槽相分电机中的铁心损耗主要包括磁滞损耗和涡流离的物理模型，经有限元计算后，提取了定子齿部损耗。磁滞损耗是由电磁变化时磁畴相互不停摩和轭部的剖分节点、剖分单元和每

7、个节点上的磁擦、消耗能量，造成损耗。因为铁心是导电的，所密值。经计算获得定子齿部的平均磁密和定子轭以通过铁心的磁通随时间变化时，根据电磁感应部的最大磁密，根据公式分别计算出齿和轭的损定律，铁心中将产生电动势，并引起环流，称之为耗。3】第49卷(总第l8嗍)(EXPLOSION—一PROOFELECTRICMACHINE)爆电琶机bPFej=k4Ph~jPFei=PG(1)心线相互对准时，则有k<后乩

8、)；当转子槽口电机的附加损耗分为空载附加损耗和负载附与定子齿的中心线对准时，>kk观。实际上转加损耗，本文中着重计算电机空载附加损耗。子是旋转的，k应取这两种极端情况的平均值，即空载时铁心中的附加损耗主要是指铁心表面可取损耗和齿中脉振损耗，它是由气隙中的谐波磁场k6一k甜或k5一k61+(犯一1)引起的。这些谐波磁场可由两种原因造成：一方本文所算电机采用的是铸铝转子，近似认为面电机铁心开槽导致气隙磁导不均匀；另一方面转子表面是光滑的，因此可