【正文】 （a為凸極式，b為隱極式）1）凸極式：由上圖可見，轉(zhuǎn)子有明顯的突出的磁極，氣隙分布不均勻。隱極式轉(zhuǎn)子的機械強度很好，一般運用于轉(zhuǎn)速高，離心力大的場合但由于轉(zhuǎn)子受離心力的影響，故對其直徑有一定的限制。當轉(zhuǎn)速較低時，同步機的極數(shù)也較多。同步電機包括同步發(fā)電機、同步電動機和同步調(diào)相機，其運行時的轉(zhuǎn)速與所接電網(wǎng)頻率之比是恒定關(guān)系。然后對同步電機變頻調(diào)速控制系統(tǒng)進行了詳細的介紹。關(guān)鍵詞：同步電動機；電機；電機設(shè)計；CAD；變頻調(diào)速；控制系統(tǒng)The Electromagnetic scheme and control system design of 40KW 6 extremely frequency conversion synchronous motorAbstractBased on the electromagnetic design and synchronous motor inverter control system on the detailed introduction of synchronous motor and the detailed design 。同步電動機具備許多優(yōu)點，在生產(chǎn)生活中得到了廣泛的應(yīng)用。同步機與異步機主要的區(qū)別在于轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)上。增大電機容量，只得增加轉(zhuǎn)子長度，因此轉(zhuǎn)子成細長圓柱形。2）隱極式：轉(zhuǎn)子為圓柱形，氣隙分布均勻。電樞磁動勢將對主磁場產(chǎn)生影響。這樣一來，功率特性的表達式便為：上式除以轉(zhuǎn)子角速度后，得到電動機的驅(qū)動電磁轉(zhuǎn)矩，于是有：同步電動機正常運行時，由電網(wǎng)輸入的電功率，出了很小一部分消耗了定子銅耗外，大部分通過定、轉(zhuǎn)子磁場的相互作用而轉(zhuǎn)換為電磁功率，即為轉(zhuǎn)子的總功率，即： 扣除定子鐵芯損耗、機械損耗和附加損耗后，即為輸?shù)臋C械功率，故： 與同步發(fā)電機相似，當同步電動機輸出功率一定時，調(diào)節(jié)其勵磁電流即可改變電動機的無功功率。具體是將異步電動機的定子電流矢量分解為產(chǎn)生磁場的電流分量 (勵磁電流) 和產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電流分量 (轉(zhuǎn)矩電流) 分別加以控制，并同時控制兩分量間的幅值和相位，即控制定子電流矢量，所以稱這種控制方式稱為矢量控制方式。還有其他一些坐標系統(tǒng)，這里不一一列出。逆變電路這一部分采用了IPM模塊，將驅(qū)動電路與IGBT器件及保護電路集成到一起，這樣提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。變頻器的開環(huán)控制與閉環(huán)控制具有通用性，所以開環(huán)控制與閉環(huán)控制的主要區(qū)別時閉環(huán)控制餓速度反饋與與頻率控制通道采用了來自測速電機的實際轉(zhuǎn)速?！F心長度，單位m。 電磁設(shè)計方案的具體計算具體的計算步驟如下表所示：方案一方案二方案三一、額定數(shù)據(jù)和技術(shù)要求1． 額定功率4040402．相數(shù)3333．額定線電壓4004004004．額定相電壓5．額定頻率5050506．極數(shù)6667．額定效率%%%8．額定功率因數(shù)9．額定相電流10．額定轉(zhuǎn)速10001000100011．額定轉(zhuǎn)矩12．機座中心高（cm）13．定子槽滿率80~85%14．定子繞組電密7~15．氣隙磁密~二、定子沖片設(shè)計16．定子外徑17．定子內(nèi)徑18．定子槽數(shù)36363619．電樞拼片條件（1）每圈扇形片數(shù)666（2）重疊數(shù)222（3）每片槽數(shù)666（4）扇形片高（5）扇形片寬（6）無軸流拼片條件44420．每極每相槽數(shù)22221．極距22．定子槽形(1) (2)(3)(4)(5)(6)r23．每槽有效面積為絕緣層厚度,E級取=,為槽楔厚, =2r（1）直徑位置槽節(jié)距槽寬齒 寬（2）直徑位置槽節(jié)距槽寬齒 寬（3）直徑位置槽節(jié)距槽寬齒 寬25．定子齒距26．平均齒寬=1/3[bz2,bz3中之大者+2（bz2,bz3之最小者）]27．電樞卡氏系數(shù)其中：槽節(jié)距三、轉(zhuǎn)子沖片設(shè)計28．氣隙長度=29．最大氣隙30．轉(zhuǎn)子外徑31．磁軛外徑14141432．轉(zhuǎn)子(磁軛)內(nèi)徑33．磁極寬度55534．磁極尺寸計算（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）（10）（11）35．磁極壓板厚36．磁極壓板寬37．氣隙極距比值0．0070．0070．00738．氣隙比值39．極抱百分值40．磁極抱角41．等效極弧系數(shù)（查曲線1及2）[用公式計算見附錄一]42．波形系數(shù) （查曲線1及2）[或用基波幅值系數(shù)，用公式計算見附錄一]43．磁極偏心距偏心半徑：=四、電樞繞組和鐵心長度計算44．繞組并聯(lián)支路數(shù)22245．估算每槽導(dǎo)體所占面積46．選擇每槽導(dǎo)體數(shù)注意：選偶數(shù)34353447．電樞繞組節(jié)距單層匝數(shù)=000雙層匝數(shù)= 17171748．每相串聯(lián)導(dǎo)體數(shù) (q=2,3,4或5)20420420449． 線負荷48348348350．估算每根導(dǎo)體的截面積51．每根導(dǎo)線并 繞根數(shù)n33352．電樞線規(guī)裸徑/絕緣徑 /截面積 53．電樞繞組電密 54．每槽導(dǎo)線所 占面積55．槽滿率56．繞組系數(shù)Kdp57．定子斜槽因數(shù)（一般，可不計算）11130303058．每極磁通12001421200142120014259．電機鐵芯長度 60．電樞鐵心長61．磁極鐵心長62．磁極鐵心凈長 63．鐵心有效長64．鐵心純長65．電樞繞組尺寸 (1) (y以槽數(shù)計)(2)(3)(4)(5) 66．每相電樞繞組長67．電樞繞組每相電阻 （歐）(1)在75℃時 (歐)(2)在20℃時 (歐)68．電樞繞組銅重 (千克)69．電樞繞組銅毛重 (千克)五、磁路計算70．氣隙磁密 72507450745071．氣隙安匝72．電樞齒磁密 158001660073．電樞齒磁場強度， 根據(jù)查表174．電樞齒計算高度75．電樞齒安匝數(shù)76．電樞軛高度77．電樞軛計算高度78．電樞軛磁密 79．電樞軛磁路長（拼片定子）80．電樞軛磁通分布系 數(shù) 根據(jù)查表481．電樞軛磁場強度 根據(jù)查表182．電樞軛安匝數(shù)83．電樞齒軛及氣隙安匝和84．極掌漏磁常數(shù)85．極身漏磁常數(shù) =為壓板厚86．磁極漏磁常數(shù)87．每極漏磁通88．磁極磁通12753921276240127624089．漏磁系數(shù) P 2 4 6 時 90．磁極極身截面 = （1m/m鋼片）91．磁極 極身磁密 14000~1560092．磁極極身磁場強度，根據(jù)查表293．磁極極身安匝94．磁軛高度95．轉(zhuǎn)子磁軛路長96．轉(zhuǎn)子磁軛長度97．轉(zhuǎn)子磁軛磁密= 98．轉(zhuǎn)子磁軛磁場強度，根據(jù) 查表3