maxwell软件--三相感应电机.doc

《maxwell软件--三相感应电机.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、8三相感应电动机本章我们将简化RMxprt一些基本操作的介绍，以便介绍一些更高级的使用。有关RMxprt基本操作的详细介绍请参考第一部分的章节。8.1基本理论三相感应电机的定子绕组通常连接到对称的三相电源上。定子绕组由p对极组成，在空间成正弦分布，定子电流产生旋转磁场。转子绕组一般为鼠笼型，其极数与定子绕组保持一致。转子导条中感应的电流反过来又产生一个旋转磁场，这两个旋转磁场在电机气隙中相互作用产生合成磁场。气隙合成磁场与转子导条电流相互作用产生电磁转矩，使转子按磁场旋转的方向旋转，同时有一个大小

2、相同方向相反的转矩反作用于定子上。定子绕组分为p组线圈，每一组都按三相对称分布，在电机中占据πD/2p空间，此处D为气隙直径。因而气隙磁场有p个周期，定子绕组具有p对极。三相感应电动机的特性是基于等效电路进行分析的。电机三相对称，其中一相的等效电路如图8.1所示。图8.1一相的等效电路图8.1中，R1和R2分别为定子电阻和转子电阻；X1为定子漏电抗包括槽漏抗、端部漏抗和谐波漏抗；X2为转子漏电抗，包括槽漏抗、端部漏抗、谐波漏抗和斜槽漏抗。由于漏磁场有饱和现象，X1和X2为非线性参数。等效电路中的各

3、项参数均与定子电流、转子电流有关。由于集肤效应R2和X2均为由图8.2所示的分布参数等效电路导出的等效值，且随转子滑差s变化。所有转子参数都折算到定子侧。图8.2一相的分布参数等效电路在激磁回路中，Xm为激磁电抗，RFe为铁心损耗所对应的电阻。Xm是经过线性化处理的非线性参数，其数值随主磁场的饱和程度而变化。外施相电压U1时，可方便地由电路分析得出定子电流I1和折算到定子侧的转子电流I2。电磁功率Pm可由下式确定：(8.1)电磁转矩Tm为(8.2)式中ω为同步转速，单位：rad/s轴端输出机械转矩

4、为(8.3)式中Tfw为风阻和摩擦转矩输出功率为(8.4)式中ω2=ω(1–s)为转子转速，单位：rad/s输入功率为(8.5)式中，Pfw为风摩损耗，PCu2为转子铜损耗，PFe为铁心损耗，PCu1为定子铜损耗，Ps为杂散损耗。功率因数由下式确定：(8.6)效率由下式确定：(8.7)8.2主要特点8.2.1线圈和绕组的排列优化设计几乎所有常用的三相和单相，单层和双层，整数槽和分数槽交流绕组都能自动设计。用户不需要一个接一个的自己定义线圈。当设计者采用全极式单层绕组时，RMxprt将自动对绕组进行

5、排列，以减少绕组端部长度。当使用不对称三相绕组时，绕组排列按照最少负序和零序进行优化。8.2.2支持任何单、双层绕组设计的绕组编辑器除了利用RMxprt中的绕组自动排列功能，用户也能通过WindingEditor来指定特殊形式的绕组排列。在WindingEditor（绕组编辑器）中，通过改变每个线圈的相属Phase、匝数Turns、入槽号InSlot和出槽号OutSlot，可排列出任意所需的单、双层绕组分布形式。8.2.3支持二十多种单鼠笼转子和双笼转子设计鼠笼转子槽一般分为以下4种：1.圆肩梨形

6、槽2.斜肩梨形槽3.斜肩梯形槽4.圆肩梯形槽如何配和双笼式（上笼Top、下笼Bottom）和半槽式(HalfSlot)槽型，感应电机可设计出二十多种槽型，例如：1.圆形双笼：如图8.3a所示，可由Top1圆肩梨形+Bottom1圆肩梨形构成。2.刀型槽：如图8.3b所示，可由Top4圆肩梯形+Bottom3斜肩梯形+HalfSlot半槽式构成。a.圆形双笼b.刀型槽图8.3鼠笼结构的槽型8.2.4任何运行工况下都能考虑非线性参数和分布参数的影响由于主磁场存在饱和现象，激磁电抗Xm为非线性参数。漏磁

7、场亦有饱和现象，定、转子漏电抗X1和X2也为非线性参数。由于集肤效应，R2和X2均为由分布参数电路导出的等效值，且随转子滑差s变化。RMxprt对电机的任何运行工况都考虑了饱和与集肤效应的影响，因而非线性参数计算和分布参数计算准确度高。8.3三相感应电动机设计这一节，我们将演示三相感应电动机设计的一般流程。点击Start>Programs>Ansoft>Maxwell12>Maxwell12从桌面进入Maxwell界面。从RMxprt主菜单条中点击File>New新建一个空白的Maxwell工程文

8、件Project1。从RMxprt主菜单栏中点击Project>InsertRMxprtDesign。在SelectMachineType会话框中选择Three-PhaseInductionMotor，然后点击OK返回RMxprt主窗口。这样就添加一个新的RMxprt设计。从RMxprt菜单栏中点击File>Save。如果想把项目另存为IndM3_6p50Hz11kW.mxwl，可从下拉菜单选择SaveAs然后点击Save返回RMxprt主窗口。(参见3.2.6设置默认的项目路径)