【正文】 11交軸磁路總磁位差 以 代替75項中的 ，計算第75~85項，所得的（每對極）即為交軸電樞磁動勢11對應(yīng)交軸電流 11交軸電動勢 11交軸電樞反應(yīng)電抗 給定113項中不同的，重復(fù)第113~117項，即可得到曲線，見表 IqXaq曲線5．576．947．628．308．999．6710．3511．0311．7212．74344．2431．2475．6520．8567．4615．2662．2710．8768．8884．2Ip ( A )11．9214．9416．4718．0419．6521．3122．9424．6226．6330．62Eaq( )82．7102．9113．1123．2133．3143．4153．6163．7173．8189．0Xaq( )6．9346．8906．8636．8286．7836．7326．6956．6486．5266．172 工作特性計算 （118—138項根據(jù)各個設(shè)定轉(zhuǎn)矩角的計算值于下表中） 11機械損耗 可參考同規(guī)格感覺電動機的機械損耗 11設(shè)定轉(zhuǎn)矩角 1假定交軸電流 12交軸電樞反應(yīng)電抗 由 查 曲線 12交軸同步電抗 12輸入功率 12直軸電流 12交軸電流 如果計算值與120項的假設(shè)值間的相對而言誤差超過1%，重新設(shè)定，從第120項起重新進行迭代計算12功率因數(shù) 式中 12定子電流 12定子電阻損耗 12負載氣隙磁通 式中 1負載氣隙磁密 13負載定子齒磁密 13負載定子軛磁密 13鐵耗 式中 、——定子齒及軛單位鐵損耗，可由、查附錄2硅鋼片損耗曲線 、——鐵耗修正系數(shù)，13雜散損耗 可以參考試驗值或憑經(jīng)驗給定13總損耗 13輸出功率 13效率 13工作特性 給定一系列遞增的轉(zhuǎn)矩角，分別求出不同轉(zhuǎn)矩角的、等性能，即為電機的工作特性，見表6313失步轉(zhuǎn)矩倍數(shù) 式中 — 最大輸出功率，由電機工作特性上求得。1永磁體額定負載工作點 14電負荷 14電密 14熱負荷 14永磁體最大去磁工作點 起動性能計算14起動電流假定 表4—2 永磁同步電動機的工作特性3512444.14624.19397.24185.26642.30974.37198.38728.29002013613564433214漏抗飽和系數(shù) 由查附圖33 式中 14齒頂漏磁飽和引起轉(zhuǎn)子齒頂寬度的減少 14齒頂漏磁飽和引起定子齒頂寬度的減少 14起動時定子槽漏抗 150、起動時定子諧振波漏抗 15起動時定子斜槽漏抗 15起動時定子斜槽漏抗 15起動時定子漏抗 15考慮擠流效應(yīng)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條相對高 15導(dǎo)條電阻等效高度 式中 15槽漏抗等效高度 式中 15起動轉(zhuǎn)子電阻增大系數(shù) 對附錄4中的 15起動轉(zhuǎn)子漏抗減小系數(shù) 對附錄4中的 式中 15起動轉(zhuǎn)子槽下部漏磁導(dǎo) 對附錄4中的1，2，4，5 160、起動時轉(zhuǎn)子槽比漏磁導(dǎo) 對半閉口槽 16起動時轉(zhuǎn)子槽漏抗 對半閉口槽 16塌動時轉(zhuǎn)子諧波漏抗 16轉(zhuǎn)子起動漏抗 16起動總漏抗 16轉(zhuǎn)子起動電阻 16起動時總電阻 16起動總阻抗 16電動電流 16起動電流倍數(shù) 170、異步起動轉(zhuǎn)矩Tcs曲線 式中 對半閉口槽 17永磁體發(fā)電制動轉(zhuǎn)矩Tgs 曲線17合成起動轉(zhuǎn)矩Tavs 曲線 17起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù) 表43特性曲線的計算S.第5章 方案分析 電機設(shè)計是一個復(fù)雜的過程，需要考慮的因素和有待確定的尺寸、數(shù)據(jù)很多，所以應(yīng)該綜合地處理設(shè)計過程中出現(xiàn)的各種矛盾。設(shè)計電機時，不能片面追求體積小和材料省，因為這樣可能導(dǎo)致電機性能降低，特別是效率降低，加工工時增加，使制造成本上升，并造成能量浪費。 主要尺寸分析及氣隙長度的選擇 該電機設(shè)計的主要主要尺寸是指定子內(nèi)徑和鐵心長度，設(shè)計首先考慮采用參考電機的尺寸，即定子內(nèi)徑為185mm，定子鐵心長度為195mm，以后根據(jù)計算情況再進行必要的調(diào)整。 受轉(zhuǎn)子槽和轉(zhuǎn)子空間有限的限制，通過增加永磁體用量來提高電機每極磁通的方法在兩極永磁同步電動機設(shè)計中有困難。減小電機氣隙長度可以提高氣隙磁密，增大電機的每極磁通，因此在兩極永磁同步電動機設(shè)計中，電機的氣隙不宜取的過大。參考永磁同步電動機為減小雜散損耗，降低電動機的振動與噪聲以及便于裝配，其氣隙長度s一般要比同規(guī)格感應(yīng)電動機的氣隙大，而且電動機中心高越大，氣隙長度大得越多。根據(jù)參考電機的氣隙長度，本文首先確定氣隙長度=. 永磁體計算方案分析永磁體的尺寸主要包括永磁體的軸向長度、磁化方向長度和寬度。永磁體的軸向長度一般取得與電動機鐵心軸向長度相等或小于鐵心軸向長度，因此實際上永磁體尺寸（即和）需設(shè)計。設(shè)計時需考慮下列因素：1）從性能上，的確定應(yīng)使電動機的直軸電抗合理。因為是決定的一個重要因素，而又影響電動機的許多性能。2）從工藝上，不能過薄。這主要是從兩方面考慮：一是太薄將導(dǎo)致永磁體生產(chǎn)的廢品率上升，永磁體成本提高，且使永磁體不易運輸和裝配；二是永磁體太薄將使其易于退磁。3）設(shè)計應(yīng)使永磁體工作于最佳工作點。因為電動機中永磁體的工作點更大程度上取決于永磁體的磁化方向長度。4）為調(diào)整電動機的性能，常常要調(diào)整，因為直接決定了永磁體能夠提供磁通的面積。當(dāng)要求電動機磁負荷較高時，應(yīng)選擇能安裝更多永磁體，也即能安裝更大的轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)。永磁體尺寸除影響電動機的運行性能外，還影響著電動機中永磁體的空載漏磁系數(shù)，從而也決定了永磁體的利用率。計算結(jié)果表明，永磁體尺寸越大，空載漏磁系數(shù)越小。經(jīng)過一系列推導(dǎo)，可得內(nèi)置徑向式轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)永磁體尺寸的預(yù)估公式為式中—— 電動機的飽和系數(shù)，~；——與轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)有關(guān)的系數(shù)，~。除要求永磁體具有合適的尺寸公差外，還要求永磁體在使用前必須先進行老化處理和表面涂層處理，計算時所用的和應(yīng)為材料老化處理后工作溫度下的數(shù)值。所以預(yù)估。 定、轉(zhuǎn)子計算方案分析 定、轉(zhuǎn)子槽配合的選擇異步起動永磁同步電動機的定子槽數(shù)的選擇原則與感應(yīng)電動機相同，而定、轉(zhuǎn)子槽配合則與感應(yīng)電動機稍有不同。為提高永磁同步電動機的制造工藝性和便于電動機極弧系數(shù)的控制（尤其是對采用內(nèi)置徑向式轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的永磁同步電動機），電動機的轉(zhuǎn)子槽數(shù)通常在定轉(zhuǎn)子槽配合選用原則的容許范圍內(nèi)被選定為電動機極數(shù)的整數(shù)倍。所以選定定/轉(zhuǎn)子槽數(shù)為。鑒于異步起動永磁同步電動機轉(zhuǎn)子因有永磁體槽而不便斜槽，一般將電動機的定子疊片沿軸向扭斜一定距離以消弱諧波，減小電動機的雜散損耗和附加轉(zhuǎn)矩。具體所斜距離應(yīng)根據(jù)需要消除的諧波次數(shù)來定。本次設(shè)計的電動機采用的斜槽距離（cm）式中——定子齒距（cm） 電樞繞組設(shè)計方案分析異步起動永磁同步電動機的繞組可采用與普通交流電動機一樣的三相繞組。由于永磁電動機靠永磁體勵磁，氣隙磁場諧波很多，致使電勢中的諧波含量也較多。因此，為保證電動機的性能，在繞組設(shè)計上必須采取一定的措施以避免在繞組中產(chǎn)生環(huán)流。同時根據(jù)電動機的電磁負荷、槽形尺寸和槽滿率的限制值來確定繞組的線規(guī)和匝數(shù)， mm的銅線2根并繞，匝數(shù)12，%。 轉(zhuǎn)子計算方案分析異步起動永磁同步電動機可采用多種轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)，設(shè)計時應(yīng)根據(jù)待設(shè)計電動機的具體性能指標(biāo)按照不同轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的特點選用。表面式轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)因轉(zhuǎn)子表面無法安放起動繞組，無異步起動能力，不能用于異步起動永磁同步電動機。爪極式轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)和工藝較為簡單，但這種永磁同步電動機的性能較低，又不具備異步起動能力。內(nèi)置式轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的永磁體位于轉(zhuǎn)子內(nèi)部，永磁體外表面與定子鐵心內(nèi)圓之間（對外轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)則為永磁體內(nèi)表面與轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)圓之間）有鐵磁物質(zhì)制成的極靴，極靴中可以放置鑄鋁籠或銅條籠，起阻尼或（和）起動作用，動、穩(wěn)態(tài)性能好，廣泛用于要求有異步起動能力或動態(tài)性能高的永磁同步電動機。內(nèi)置式轉(zhuǎn)子內(nèi)的永磁體受到極靴的保護，其轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的不對稱性所產(chǎn)生的磁阻轉(zhuǎn)矩也有利于提高電動機的過載能力和功率密度，而且易于“弱磁”擴速。本次設(shè)計的電動機極數(shù)為四極，從制造工藝和制造成本來考慮，內(nèi)置式轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)中的徑向式最好，而且其漏磁系數(shù)小、轉(zhuǎn)軸上不需要采取隔磁措施、極弧系數(shù)易于控制、轉(zhuǎn)子沖片機械強度高、安裝永磁體后轉(zhuǎn)子不易變形。異步起動永磁同步電動機可采用與普通感應(yīng)電動機相似的轉(zhuǎn)子槽形。由于永磁同步電動機的轉(zhuǎn)子槽主要用于起動，因此，為了節(jié)約鋁材料和給轉(zhuǎn)子中的永磁體槽