电气装备CAD技术修改课件.ppt

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1、电气装备CAD技术试用讲义一、概述1.1课程目的1、掌握电机设计的实施过程2、掌握电机性能分析的基本方法3、初步掌握电机CAD软件编制4、了解电机设计分析的相关软件5、了解电机机械CAD相关软件1.2中小型电机发展趋势调整产品结构，扩大派生产品规模以节能、环保为目标更新产品扩大产品出口技术改造，组合兼并1.3微特电机传统微特电机1、小功率感应电机2、永磁电机3、低速电机机电一体化微特电机1、变频感应电机2、无刷直流电机3、步进电机4、开关磁阻电机5、低速大转矩调速电机新原理微特电机1、超声波电机2、超微静电电机3、鞭毛电机1.4电机设计与制造现状电机电磁CAD电机机械CA

2、D电机制造三、电机的主要参数之间的关系3.1电机设计流程确定主要尺寸磁路计算参数计算性能计算开始3.2电机的主要参数之间的关系式1、主要尺寸2、关系式（输出方程）建立主要尺寸与电磁参数之间的关系。1）直流电机2）交流电机3.3电磁负荷的选择一、电磁负荷对电机性能和经济性的影响（一）线负荷A高，磁负荷B不变（1）电机体积减小，节约材料（2）B一定时，由于铁心重量减小，铁耗减小（3）绕组用铜量增加（4）增大电枢单位表面上铜耗，绕组温升增高（5）影响电机参数和电机特性（二）磁负荷B高，线负荷A不变（1）电机体积减小，节约材料（2）基本铁耗增大（3）磁路饱和程度增大（4）

3、影响电机参数和电机特性二、线负荷A和磁负荷B的选择3.4电机主要尺寸比的选择及确定主要尺寸的一般方法一、主要尺寸比的选择二、确定主要尺寸的一般方法四、磁路计算主要目的：确定产生主磁路所必须的磁化力或励磁磁动势（简称磁势），校核铁心各部分磁通密度的合理性，计算励磁电流以及电机的空载特性曲线。4.1概述4.1.1磁路计算的基本原理全电流定律（安培环路定律）：磁场强度向量沿任一闭合回路的线积分等于该回路所包围的全电流（电流代数和），如果积分路径沿着磁场强度向量取向（即沿着磁力线），则铁心各部分的磁场化为等效的各段磁路。各段磁路磁通沿截面均匀分布，B=Const，由B=H，=

4、>各段中磁场强度H=Const，故即各类电机磁路可分为5段：空气隙；定子齿（或磁极）；转子齿（或磁极）；定子轭；转子轭4.2空气隙磁压降的计算4.2.1计算极弧系数p的确定4.2.2电枢或气隙的轴向计算长度lef4.2.3气隙系数K4.2.4极轭间隙气隙磁压降的计算4.3齿部磁压降的计算4.3.1齿磁密Bt的计算1）Bt<1.8T时2）Bt1.8T时4.4轭部磁压降的计算按所衔接的是齿或是磁极可分为极联轭和齿联轭两种。4.4.1极联轭磁压降的计算1）交流电机齿联轭磁压降2）直流电机齿联轭磁压降4.5磁极漏磁系数与磁极磁压降的计算4.5.1磁极漏磁系数磁极磁通其中

5、，漏磁系数1）凸极同步电机的磁极漏磁系数五、参数计算计算电机的电阻、电抗，为性能计算作准备。（仅计算稳态参数）5.1绕组电阻的计算直流电阻：温度为t时的电阻率交流电阻绕组中通以交流电时，由于集肤效应，使其电阻值比通直流时增大，式中系数KF表示电阻增加系数。图5.1VisualEMCAD/VIM温度设置直流电机设电枢绕组由2a条支路组成，每条支路长度2a条支路并联，故电枢绕组总电阻：感应电机定子每相电阻N1为每相串联匝数（每相中每条支路串联匝数），则每相每条支路长度：设每相绕组的并联支路数为a，故每相绕组总电阻：转子子每相电阻把鼠笼转子绕组当作一个对称多相绕组，其相数等于

6、槽数，每相导体数等于1各导条电流之间的相位差等于相邻两槽间的电角度由图可得：等效绕组的的电损耗等于原来鼠笼绕组的电损耗，即：故其中如果端环与导条的材料相同，则要应用于等效电路，转子电阻须折算到定子，折算系数K对鼠笼转子，相数m2等于槽数Z2，每相串联匝数N2=1/2，绕组系数Kdp2=15.2绕组电抗的一般计算方法绕组电抗大体上可分为：1）主电抗；2）漏电抗。电抗可以采用两种方法计算：1）磁链法；2）能量法。任何一个电路的电抗可写成=2f，交变电流的角频率，L电路的电感当电路处于线性媒介时（磁链随电流正比变化），5.3主电抗计算六、损耗与效率6.1概述电机的损耗一般

7、分为：电气损耗基本铁耗机械损耗杂散损耗6.2基本铁耗6.2.1磁滞损耗磁滞损耗系数磁滞损耗系数更准确的表达式当1.0TB1.6T时6.2.2涡流损耗涡流损耗系数6.2.3轭部及齿部的基本铁耗钢的损耗系数（比耗，W/kg）为方便计算p10/50–当B=1T，f=50Hz时，钢单位重量内的损耗钢中基本铁耗的一般表达式为6.3空载时铁心中的附加损耗（旋转铁耗）表面损耗、脉振损耗，由气隙中的谐波磁场引起。作业解答励磁电抗定子槽漏抗转子槽漏抗定子谐波漏抗转子谐波漏抗定转子端部漏抗定子每槽导体数增加、气隙增大