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凸极同步发电机电磁计算公式
5.1额定数据和主要尺寸1.额定电压UN2.额定转速nN3.额定频率ƒ4.额定功率因数cos=
0.85.额定电流6.相数m=37.确定功率:8.根据功率取对应T2X-250L电机,额定功率9.效率10.极数2p11.计算功率式中(对于同步发电机取值)12.极弧系数极弧长度取=13.气隙磁密取14.取线负荷15.电机的计算体积16.主要尺寸比17.定子铁心内径取值范围18.定子铁心铁外径按标准选取则定子内径19.定子铁心有效长度20.定子铁心净长度式中=
0.92对
0.5mm厚硅钢片在对发电机的计算中不计入中本次设计选用的硅钢片型号为DR530-50对应的老牌号为D2221.磁极铁心总长度22.磁极铁心净长度式中=
0.95(对于厚钢片)23.极距24.圆周速度25.气隙长度最小气隙取最大气隙26.铁心的计算长度
5.2定子绕组27.每极每相槽数28.定子槽数29.取绕组节距比30.绕组节距31.绕组短距系数基波32.绕组分布系数基波33.绕组系数(基波)34.预计每极磁通35.每相串联匝数初值36.取并联支路数37.每槽导线数取38.每相串联导体数39.线负荷A=
5.3定子槽型尺寸选取梨型槽40.选定槽口尺寸41.定子齿距42.定子齿宽度式中铁心叠压系数,取
0.92定子齿磁密,取
1.40取43.槽形尺寸如图
5.1图
5.1定子槽形尺寸则定子齿计算宽度44.定子槽深45.槽__,取槽锲厚度,如图
5.2所示图
5.2定子槽尺寸=46.槽绝缘__取=取槽满率为75%,绕组并绕根数为则绝缘导线直径查表取铜对应的标称线规QZ:标称导线直径d=
1.60mm漆膜厚度
0.06——
0.1147.定子导线截__(查表得)48.定子绕组电密49.发热参数
5.4磁路计算50.定子齿计算高度51.定子轭高度52.定子轭计算高度53.定子轭磁路长度54.极靴宽度55.磁极偏心距其中=
4.0056.极靴圆弧半径57.极靴边缘高度58.极靴中心高度==
22.9359.初取漏磁系数60.磁极宽度(磁极尺寸如图
5.3所示)61.转子轭内径62.转子轭外径63.磁极中心高=64.磁极侧高度式中=
5.759565.转子轭高度66.转子轭计算高度=图
5.3磁极尺寸67.转子轭磁路长度=68.转子轭轴向长度69.磁极与轭间残隙70.实际极弧系数==
0.6671.气隙比72.最小气隙比极距73.基波磁场幅度系数(查交流电机设计手册)74.三次谐波磁场幅度系数75.磁场分布系数76.磁场波形系数77.直轴电枢反应磁场幅度系数(查交流电机设计手册)78.交轴电枢反应磁场幅度系数(查交流电机设计手册)79.电枢磁动势直轴折算系数80.电枢磁动势交轴折算系数81.定子卡氏系数(对于半闭口半开口槽)=
1.0782.阻尼笼卡氏系数(阻尼笼尺寸如图
5.4所示)图
5.4阻尼笼尺寸83.卡氏系数84.空载每极总磁通85.气隙磁密(最大值)86.定子视在齿磁密查表≤
1.8T则==
1.4928T87.定子轭磁密88.气隙磁压降=__.定子齿磁压降式中对应于,查磁化曲线B25=
1.48T得=
26.84890.定子轭磁压降式中为轭部修正系数=
0.324对应于,查磁化曲线B25=
1.48T得=
31.15891.气隙、定子齿、轭部磁压降之和92.计算漏磁几何尺寸=93.磁极压板厚94.磁极压板宽95.磁极计算高度96.极靴漏磁导=
71.3097.极身漏磁导==
68.1898.磁极漏磁导99.每极漏磁通100.漏磁系数101.磁极磁通102.磁极极身截__103.极身磁密104.转子轭磁密105.残隙处磁密106.极身磁压降查磁化曲线B25=
1.48T表可得=
24.4对应于107.转子轭磁压降查磁化曲线B25=
1.48T表可得=
7.7445108.残隙磁压降109.空载每极磁压降
5.5稳态参数110.定子线圈尺寸(如图
5.5所示)取30度图
5.5线圈尺寸定子线圈节距=参考值取=
2.0111.线圈半匝平均长度112.定子绕组相电阻式中=
0.0217113.定子槽比漏磁导=
0.66___.定子绕组端部比漏磁导115.谐波比漏磁导116.每相漏抗`117.漏抗标么值118.相电阻标么值119.每极电枢反应磁动势120.电枢反应直轴折算磁动势121.电枢反应交轴折算磁动势122.直轴电枢反应电抗123.交流电枢反应电抗124.直轴同步电抗125.交轴同步电抗126.短路比127.内功率因数角128.额定功角则
5.6额定负载时励磁磁动势和励磁绕组129.额定负载时内电动势==130.额定工况时磁路计算131.额定负载时每极磁压降132.额定负载时励磁磁动势==
3172.85133.取励磁绕组每极匝数134.额定励磁电流135.空载励磁电流136.取励磁电流电密(取值)137.励磁绕组导线截__138.励磁绕组线规励磁线圈的尺寸如图
5.6所示图
5.6励磁线圈尺寸139.第n层线圈平均匝长度=2[
9.16+28+=
72.81+
9.42式中——线圈框架直线长度——线圈框架直线宽度——框架圆角半径——导线长边尺寸=1为第一层=2为第二层140.励磁绕组平均匝长度——第层线圈匝数141.励磁绕组电阻142.额定励磁电压
0.6V——为电刷压降励磁绕组取B级绝缘励磁绕组E级绝缘=
1.13励磁绕组B级绝缘=
1.15励磁绕组F级绝缘=
1.244143.空载励磁电压r144.电压调整率:=1%式中
5.7阻尼绕组设计145.每极阻尼笼条数146.每极定子绕组截__147.每根阻尼条截__148.阻尼条直径149.阻尼槽节距取=
2.25150.阻尼笼最大磁密151.端环尺寸取
1.5取
0.5图
5.7端环尺寸
5.8损耗与效率152.定子齿钢片重=48=
16.238153.定子轭钢片重=
122.358154.材料单位损耗(查资料可得)155.齿部单位损耗156.轭部单位损耗157.定子铁损耗158.磁极单位表面损耗=式中159.磁极表面损耗160.定子绕组铜损耗式中161.励磁损耗式中——励磁系统的效率162.机械损耗=163.附加损耗164.总损耗165.效率
5.9瞬态参数和时间常数166.励磁绕组漏抗式中167.励磁绕组电抗168.阻尼绕组直轴电抗169.阻尼绕组横轴电抗(对于全阻尼)170.直轴瞬态电抗171.交轴瞬态电抗172.直轴超瞬态电抗=
0.0749173.交轴超瞬态电抗==
0.0688174.励磁绕组电阻==175.励磁绕组时间常数176.瞬变电流时间常数177.超瞬变电流时间常数178.负序电抗179.直流分量时间常数180.空载励磁持续短路电流倍数181.额定励磁持续短路电流倍数182.冲击电流短路倍数183.整步功率
5.10有效材料184.定子绕组铜重185.励磁绕组铜重186.定子硅钢片重。