电机设计及其CAD-第4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2021/7/291SchoolofElectricalEngineering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大电抗: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2021/7/292SchoolofElectricalEngineering3)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。本章仅限于计算稳态参数。2021/7/293Sch

2、oolofElectricalEngineering4-1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2021/7/294SchoolofElectricalEngineering1)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)绕组的计算温度国标规定:间接法测量效率时,各绕组的电损耗要换算到相应绝缘等级的基准工作温度。二、直流电阻计算2021/7/295SchoolofElectricalEngineering3)电机绕组常用材料

3、铜:工业纯铜(含铜量大于99.5,紫色)铜合金:铜加镍为白铜,加锌为黄铜,其他铜合金为青铜A、E、B级:75ºC,F、H级:115ºC2021/7/296SchoolofElectricalEngineering铜导线:工业纯铜(含铜量大于99.5,紫色),制作电枢绕组黄铜:铜锌合金。感应电动机转子导条、滑环紫铜:工业纯铜(含铜量大于99.5)。感应电动机转子导条、换向器磷青铜:含2%~8%锡、0.1%~0.4%磷。感应电机转子导条、滑环铝导线:纯铝。电阻率大、密度小、易氧化、焊接复杂铸铝:加入Si元素,铝液流动性好。感应电动机转子导条2021/7/297SchoolofE

4、lectricalEngineering2021/7/298SchoolofElectricalEngineering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。2021/7/299SchoolofElectricalEngineering2、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2021/7/2910Scho

5、olofElectricalEngineering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。2021/7/2911SchoolofElectricalEngineering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2021/7/2912SchoolofElectricalEngineer

6、ing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2021/7/2913SchoolofElectricalEngineering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§4-62021/7/2914SchoolofElectricalEngineering3、同步电机电枢绕组:电阻计算与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

7、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2021/7/2915SchoolofElectricalEngineering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2021/7/2916SchoolofElectricalEngineering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2021/7/2917SchoolofElect

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