【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 路就可算出交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的穩(wěn)態(tài)短路電流。但在圖32 的等效電路中 ,因激勵(lì)支路的阻抗遠(yuǎn)大于定子漏阻抗 ,為簡(jiǎn)化可取掉激磁支路 ,而得到交流勵(lì)磁雙饋發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)短路時(shí)的簡(jiǎn)化等效電路，如圖33 ,進(jìn)而可得定子穩(wěn)態(tài)三相短路電流圖32交流勵(lì)磁雙饋電機(jī)穩(wěn)態(tài)短路時(shí)的等效電路 圖33 交流勵(lì)磁雙饋電機(jī)穩(wěn)態(tài)短路時(shí)的簡(jiǎn)化等效電路 (327) 電壓調(diào)整率的計(jì)算交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)整率定義應(yīng)和傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)整率定義相同,它是在保持勵(lì)磁電壓和轉(zhuǎn)速不變 ,發(fā)電機(jī)從額定負(fù)載到空載時(shí) ,空載電壓與額定電壓之差占額定電壓的百分比 (328)空載時(shí)由于 ,定子電壓也就等于電勢(shì)，因此 ,計(jì)算發(fā)電機(jī)電壓調(diào)整率 ,只需計(jì)算出感應(yīng)電勢(shì)即可 ,也即在保持額定勵(lì)磁電壓不變的情況下計(jì)算發(fā)電機(jī)的空載電勢(shì) ,傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流在勵(lì)磁電壓一定時(shí) ,是恒定不變的 ,但對(duì)于交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī) ,由于勵(lì)磁電壓和轉(zhuǎn)子方的感應(yīng)電勢(shì)都將影響轉(zhuǎn)子電流 ,因此在電壓調(diào)整率的計(jì)算中必須考慮從額定負(fù)載到空載時(shí) ,轉(zhuǎn)子電流變化的影響 ,交流勵(lì)磁雙饋電機(jī)的空載向量圖如圖34。根據(jù)交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)磁勢(shì)平衡關(guān)系式可知 ,其定、轉(zhuǎn)子電流與激磁電流必須滿足 (329)圖34交流勵(lì)磁雙饋電機(jī)空載時(shí)的相量圖當(dāng)交流勵(lì)磁雙饋發(fā)電機(jī)從額定運(yùn)行到空載運(yùn)行時(shí) ,隨著定子電流的變化 ,轉(zhuǎn)子回路電流也將隨之改變 ,當(dāng)=0時(shí) , ，將不等于額定運(yùn)行時(shí)的激勵(lì)電流 ,它將隨著定子電流的減小而增大。由于主磁路的非線性 ,不能求出的解析表達(dá) ,可采用迭代法求解 ,具體求解過(guò)程的步驟如下(1) 假設(shè)空載時(shí)的轉(zhuǎn)子電流。(2) 根據(jù)所假設(shè)的轉(zhuǎn)子電流進(jìn)行磁路計(jì)算 ,得到氣隙磁通。(3) 利用磁通計(jì)算轉(zhuǎn)子繞組電勢(shì)。(4) 由轉(zhuǎn)子電勢(shì)平衡方程式計(jì)算轉(zhuǎn)子電流。(5) 比較第 (1) 、第 (4) 步的兩個(gè)轉(zhuǎn)子電流 ,如果相等 ,則用第(3) 步計(jì)算的電勢(shì)值計(jì)算交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)整率。如果不等 ,則修正轉(zhuǎn)子電流重復(fù) (2)～(5) 步 ,直到相等為止。 典型樣機(jī)方案設(shè)計(jì)一、基本數(shù)據(jù)（一）額定數(shù)據(jù)[1] 額定電壓 [2] 功率 =1520kW[3] 轉(zhuǎn)速 (1000~2000r/min)[4] 額定轉(zhuǎn)差率 [5] 極對(duì)數(shù)P=2[6] 額定頻率 [7] 額定功率因數(shù) cosphiN[8] 額定效率 [9] 額定最大電流 [10] 電壓調(diào)整率 [11] 轉(zhuǎn)子開路電壓 [12] 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 [13] 噪聲 [14] 工作溫度 40℃~+55℃（二）定轉(zhuǎn)子鐵心主要尺寸[15] 定子鐵心外徑[16] 定子鐵心內(nèi)徑[17] 極距[18] 定子每極每相槽數(shù)[19] 定子槽數(shù) 1 [20] 定子齒距Di1設(shè)計(jì)定子槽型為開口槽[21] 定子槽寬[22] 定子槽深[23] 定子槽口寬[24] 定子槽口高作定子槽型圖如圖35所示。圖35 定子槽型圖[25] 轉(zhuǎn)子外徑[26] 轉(zhuǎn)子內(nèi)徑 [27] 轉(zhuǎn)子每極每相槽數(shù)[28] 轉(zhuǎn)子槽數(shù)[29] 轉(zhuǎn)子齒距設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子槽型為開口槽[30] 轉(zhuǎn)子槽寬 [31] 轉(zhuǎn)子槽深 [32] 轉(zhuǎn)子槽口寬 [33] 轉(zhuǎn)子槽口高 作定子槽型圖如圖36所示。圖36 轉(zhuǎn)子槽型圖[34] 氣隙長(zhǎng)[35] 定子徑向通風(fēng)溝數(shù)[36] 定子徑向通風(fēng)溝寬[37] 轉(zhuǎn)子徑向通風(fēng)溝數(shù)[38] 轉(zhuǎn)子徑向通風(fēng)溝寬[39] 鐵心平均長(zhǎng)[40] 定子鐵心總長(zhǎng)[41] 轉(zhuǎn)子鐵心總長(zhǎng)[42] 定子鐵心鐵長(zhǎng)[43] 轉(zhuǎn)子鐵心鐵長(zhǎng)[44] 轉(zhuǎn)子沿軛高方向的軸向通風(fēng)排數(shù)[45] 轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)孔直徑[46] 轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)孔每排上的孔數(shù)(三)定子繞組數(shù)據(jù)[47] 設(shè)計(jì)定子繞組PN=P1’P2’ P2’=sP1’定子繞組接，雙層疊繞定子電流初步估計(jì)值*1000每相串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)（A線負(fù)荷）每槽導(dǎo)體數(shù)[48] 每相并聯(lián)支路數(shù)[49] 每槽有效導(dǎo)體數(shù)則每相串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)[50] 每線圈匝數(shù)[51] 每相每支路串聯(lián)匝數(shù)[52] 繞組線規(guī)[53] 每根導(dǎo)體截面積[54] 每支路導(dǎo)體截面積[55] 繞組節(jié)距[56] 繞組節(jié)距比[57] 繞組短距系數(shù)[58] 繞組分布系數(shù)[59] 定子繞組系數(shù)結(jié)果有錯(cuò)最后設(shè)計(jì)定子槽數(shù)，每極每相槽數(shù)， 定子繞組短距，節(jié)距， 定子繞組展開圖如圖37，定子繞組連線方式如圖38。（四）轉(zhuǎn)子繞組數(shù)據(jù)[60] 設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)繞組轉(zhuǎn)子繞組Y接，雙層疊繞每相串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)結(jié)果有錯(cuò) 每槽導(dǎo)體數(shù)64 圖37定子繞組展開圖（A相，Q=72,2P=4）圖38轉(zhuǎn)子繞組連線（A相）圖[61] 每相并聯(lián)支路數(shù)[61] 每槽有效導(dǎo)體數(shù)則每相串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)[63] 每線圈匝數(shù)[64] 每相每支路串聯(lián)匝數(shù)[65] 繞組線規(guī)[66] 每根導(dǎo)線截面積[67] 每支路導(dǎo)體截面積[68] 繞組節(jié)距[69] 繞組節(jié)距比[70] 繞組短距系數(shù)[71] 繞組分布系數(shù)[72] 轉(zhuǎn)子繞組系數(shù)圖39轉(zhuǎn)子繞組連線（A相）圖最后設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子槽數(shù)，每極每相槽數(shù)， 轉(zhuǎn)子繞組短距，節(jié)距， 轉(zhuǎn)子繞組展開圖可參考定子繞組展開圖，限于篇幅，這里不再另畫展開圖，轉(zhuǎn)子繞組連線方式如圖39所示。二、磁路計(jì)算（一）磁路各部分尺寸 [73] 氣隙有效長(zhǎng)[74] 鐵心有效長(zhǎng)bv溝寬其中[75] 每極下氣隙面積（為什么變成厘米單位？）[76] 定子1/3高處齒寬[77] 定子1/2高處齒寬[78] 每極定子齒截面積[79] 定子齒磁路長(zhǎng)[80] 定子軛高[81] 定子軛截面積[82] 定子軛磁路長(zhǎng)[83] 轉(zhuǎn)子2/3高處齒寬（+改成號(hào)）[84] 每極轉(zhuǎn)子截面積[85] 轉(zhuǎn)子齒磁路長(zhǎng)[86] 轉(zhuǎn)子軛高.(p37公式對(duì)不上,去掉5/6；結(jié)果有問(wèn)題) [87] 轉(zhuǎn)子軛截面積（錯(cuò)）[88] 轉(zhuǎn)子軛磁路長(zhǎng)（錯(cuò)） （二）勵(lì)磁安匝與勵(lì)磁電流計(jì)算[89] 電勢(shì)系數(shù)假設(shè) [90] 定子空載電勢(shì)[91] 飽和系數(shù)[92] 波形系數(shù)[93] 極弧系數(shù)[94] 每極磁通[95] 氣隙磁密[96] 定子齒磁密[97] 轉(zhuǎn)子齒磁密（結(jié)果錯(cuò)）[98] 定子軛磁密[99] 轉(zhuǎn)子軛磁密[100] 氣隙勵(lì)磁安匝[101] 定子齒磁場(chǎng)強(qiáng)度按， 查表DR53050磁化曲線 [102] 轉(zhuǎn)子齒磁場(chǎng)強(qiáng)度按，查表DR53050磁化曲線 [103] 定子齒勵(lì)磁安匝[104] 轉(zhuǎn)子齒勵(lì)磁安匝[105] 檢驗(yàn)飽和系數(shù)，合格[106] 定子軛磁場(chǎng)強(qiáng)度按，查表DR53050磁化曲線 [107] 轉(zhuǎn)子軛磁場(chǎng)強(qiáng)度按，查表DR53050磁化曲線 [108] 定子軛勵(lì)磁安匝按，查表軛部磁路長(zhǎng)因數(shù)值[109] 轉(zhuǎn)子軛勵(lì)磁安匝按，查表軛部磁路長(zhǎng)因數(shù)值[110] 每對(duì)極總勵(lì)磁安匝 [111] 勵(lì)磁電抗 [112] 勵(lì)磁電抗標(biāo)幺值三、參數(shù)計(jì)算[113]漏抗系數(shù) （一）定子參數(shù)[114] 定子繞組端部斜邊傾斜角正弦（xi1是什么？）[115] 定子繞組端部斜邊軸向長(zhǎng)（y1是什么）[116] 定子線圈端部斜邊長(zhǎng)[117] 定子線圈平均匝長(zhǎng)（A1和Yc2是什么？） [118] 定子相電阻[119] 定子相電阻標(biāo)幺值[120] 定子上層線圈節(jié)距對(duì)槽漏抗磁影響系數(shù)Ku1[121] 定子下層線圈節(jié)距對(duì)槽漏抗磁影響系數(shù)KL1[122] 定子槽漏磁導(dǎo)（hhh1什么意思？） =[123] 定子槽漏抗計(jì)算長(zhǎng)[124] 定子槽漏抗標(biāo)幺值[125] 定子諧波的繞組系數(shù)平方和（怎么計(jì)算的？）[126] 定子諧波漏抗標(biāo)幺值[127] 定子端部漏抗標(biāo)幺值[128] 定子漏抗標(biāo)幺值 =[129] 定子電抗標(biāo)幺值+=（二）轉(zhuǎn)子參數(shù)[130] 轉(zhuǎn)子繞組端部斜邊傾斜角正弦[131] 轉(zhuǎn)子繞組端部斜邊軸向長(zhǎng)y2是什么？[132] 轉(zhuǎn)子線圈端部斜邊長(zhǎng)[133] 轉(zhuǎn)子線圈平均匝長(zhǎng)（A2+B什么意思） [134] 轉(zhuǎn)子相電阻[135] 轉(zhuǎn)子相電阻標(biāo)幺值[136] 轉(zhuǎn)子上層線圈節(jié)距對(duì)槽漏抗磁影響系數(shù)Ku2[137] 轉(zhuǎn)子下層線圈節(jié)距對(duì)槽漏抗磁影響系數(shù)KL2[138] 轉(zhuǎn)子槽漏磁導(dǎo)（） =[139] 轉(zhuǎn)子槽漏抗計(jì)算長(zhǎng)[140] 轉(zhuǎn)子槽漏抗導(dǎo)標(biāo)幺值（q2?結(jié)果錯(cuò)）[141] 轉(zhuǎn)子諧波的繞組系數(shù)平方和[142] 轉(zhuǎn)子諧波漏抗標(biāo)幺值（結(jié)果錯(cuò)）[143] 轉(zhuǎn)子端部漏抗標(biāo)幺值（A2是線負(fù)荷）[144] 轉(zhuǎn)子漏抗標(biāo)幺值 =[145] 轉(zhuǎn)子電抗標(biāo)幺值=四、性能計(jì)算[146] 定子齒重（yFe什么意思，硅鋼片的密度？） [147] 定子軛重 [148] 定子齒部損耗[149] 定子軛部損耗(pj1怎么來(lái))[150] 鐵耗[151] 鐵耗標(biāo)幺值[152] 風(fēng)磨、機(jī)械耗(前一部分怎么來(lái)？錯(cuò)的，去掉第一部分) [153] 風(fēng)磨，機(jī)械耗標(biāo)幺值[154] 雜散損耗[155] 雜散損耗標(biāo)幺值[156] 給定功率因數(shù)[157] 假設(shè)定子電流有功分量標(biāo)幺值則[158] 定子電流標(biāo)幺值[159] 定子功率**3[160] 定子功率標(biāo)幺值[161] 定子銅耗[162] 定子銅耗標(biāo)幺值[163] 轉(zhuǎn)子電流標(biāo)幺值[164] 轉(zhuǎn)子銅耗[165] 轉(zhuǎn)子銅耗標(biāo)幺值[166] 轉(zhuǎn)子功率ok [167] 轉(zhuǎn)子功率標(biāo)幺值[168] 有功功率計(jì)算ok[169] 有功功率校核，合格[170] 電勢(shì)系數(shù)校核 =[171] 功率因數(shù) [172] 總損耗標(biāo)幺值 [173] 輸入功率標(biāo)幺值 [174] 效率 ，合格[175] 勵(lì)磁電流[176] 勵(lì)磁電流標(biāo)幺值[177] 轉(zhuǎn)子無(wú)功功率 =(++)=其中 [178] 額定轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電壓 = = = == 轉(zhuǎn)子電壓實(shí)際值為 [179] 額定轉(zhuǎn)子勵(lì)磁容量[180] 定子相電流[181] 定子額定電流[182] 定子電流密度[183] 定子線負(fù)荷[184] 轉(zhuǎn)子相電流[185] 轉(zhuǎn)子電流[186] 轉(zhuǎn)子電流密度[187] 轉(zhuǎn)子線負(fù)荷[188] 電壓調(diào)整率[189] 穩(wěn)態(tài)短路電流[190] 穩(wěn)態(tài)短路電流比在詳細(xì)研究探討交流勵(lì)磁雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)基本運(yùn)行原理和能量流動(dòng)關(guān)系及電磁設(shè)計(jì)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，本文參考大型異步電動(dòng)機(jī)的電磁設(shè)計(jì)程序，并對(duì)進(jìn)行了對(duì)樣機(jī)性能分析。根據(jù)上述電磁設(shè)計(jì)計(jì)算，設(shè)計(jì)結(jié)果如下，表31為設(shè)計(jì)樣機(jī)的技術(shù)指標(biāo)，表32為設(shè)計(jì)樣機(jī)的基本尺寸，表33為樣機(jī)的定子設(shè)計(jì)，表34為樣機(jī)的轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)，表35為樣機(jī)額定運(yùn)行時(shí)的磁密，表36為樣機(jī)的參數(shù)，表37為樣機(jī)各部分損耗的標(biāo)幺值，表38為樣機(jī)性能的計(jì)算結(jié)果，表39為電機(jī)主要性能指標(biāo)與技術(shù)條件的對(duì)比，整個(gè)設(shè)計(jì)取得了很好的效果。表31 交流勵(lì)磁雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的技術(shù)指標(biāo)額定功率額定頻率50HZ極數(shù)4定子電壓690V轉(zhuǎn)速范圍1000~2000r/min功率因數(shù)轉(zhuǎn)子開路電壓2100V適應(yīng)環(huán)境30~50℃絕緣等級(jí)H級(jí)額定轉(zhuǎn)速1800r/min效率工作制連續(xù)(SI)表32交流勵(lì)磁雙饋電機(jī)的基本尺寸（單位：mm）定子外徑定子內(nèi)徑氣隙長(zhǎng)轉(zhuǎn)子外徑轉(zhuǎn)子內(nèi)徑鐵心長(zhǎng)8205852583240830 表33交流勵(lì)磁雙饋電機(jī)的定子設(shè)計(jì) （線規(guī)單位：mmmm）定子槽數(shù)定子槽寬定子槽深定子槽口寬定子槽口高7213mm37mm13mm1mm定子節(jié)距并聯(lián)支路數(shù)每槽導(dǎo)體數(shù)繞組線規(guī)繞組系數(shù)1546表34 交流勵(lì)磁雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)（