【正文】 11交軸磁路總磁位差 以 代替75項(xiàng)中的 ，計(jì)算第75~85項(xiàng)，所得的（每對(duì)極）即為交軸電樞磁動(dòng)勢11對(duì)應(yīng)交軸電流 11交軸電動(dòng)勢 11交軸電樞反應(yīng)電抗 給定113項(xiàng)中不同的，重復(fù)第113~117項(xiàng)，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(jì)算 （118—138項(xiàng)根據(jù)各個(gè)設(shè)定轉(zhuǎn)矩角的計(jì)算值于下表中） 11機(jī)械損耗 可參考同規(guī)格感覺電動(dòng)機(jī)的機(jī)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(jì)算值與120項(xiàng)的假設(shè)值間的相對(duì)而言誤差超過1%，重新設(shè)定，從第120項(xiàng)起重新進(jìn)行迭代計(jì)算12功率因數(shù) 式中 12定子電流 12定子電阻損耗 12負(fù)載氣隙磁通 式中 1負(fù)載氣隙磁密 13負(fù)載定子齒磁密 13負(fù)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(yàn)值或憑經(jīng)驗(yàn)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(jī)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(jī)工作特性上求得。1永磁體額定負(fù)載工作點(diǎn) 14電負(fù)荷 14電密 14熱負(fù)荷 14永磁體最大去磁工作點(diǎn) 起動(dòng)性能計(jì)算14起動(dòng)電流假定 表4—2 永磁同步電動(dòng)機(jī)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(dòng)時(shí)定子槽漏抗 150、起動(dòng)時(shí)定子諧振波漏抗 15起動(dòng)時(shí)定子斜槽漏抗 15起動(dòng)時(shí)定子斜槽漏抗 15起動(dòng)時(shí)定子漏抗 15考慮擠流效應(yīng)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條相對(duì)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(dòng)轉(zhuǎn)子電阻增大系數(shù) 對(duì)附錄4中的 15起動(dòng)轉(zhuǎn)子漏抗減小系數(shù) 對(duì)附錄4中的 式中 15起動(dòng)轉(zhuǎn)子槽下部漏磁導(dǎo) 對(duì)附錄4中的1，2，4，5 160、起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子槽比漏磁導(dǎo) 對(duì)半閉口槽 16起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子槽漏抗 對(duì)半閉口槽 16塌動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子諧波漏抗 16轉(zhuǎn)子起動(dòng)漏抗 16起動(dòng)總漏抗 16轉(zhuǎn)子起動(dòng)電阻 16起動(dòng)時(shí)總電阻 16起動(dòng)總阻抗 16電動(dòng)電流 16起動(dòng)電流倍數(shù) 170、異步起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tcs曲線 式中 對(duì)半閉口槽 17永磁體發(fā)電制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tgs 曲線17合成起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tavs 曲線 17起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù) 表43特性曲線的計(jì)算S.第5章 方案分析 電機(jī)設(shè)計(jì)是一個(gè)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(jì)過程中出現(xiàn)的各種矛盾。設(shè)計(jì)電機(jī)時(shí)，不能片面追求體積小和材料省，因?yàn)檫@樣可能導(dǎo)致電機(jī)性能降低，特別是效率降低，加工工時(shí)增加，使制造成本上升，并造成能量浪費(fèi)。 主要尺寸分析及氣隙長度的選擇 該電機(jī)設(shè)計(jì)的主要主要尺寸是指定子內(nèi)徑和鐵心長度，設(shè)計(jì)首先考慮采用參考電機(jī)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(jì)算情況再進(jìn)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(jī)每極磁通的方法在兩極永磁同步電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中有困難。減小電機(jī)氣隙長度可以提高氣隙磁密，增大電機(jī)的每極磁通，因此在兩極永磁同步電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中，電機(jī)的氣隙不宜取的過大。參考永磁同步電動(dòng)機(jī)為減小雜散損耗，降低電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)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(dòng)機(jī)的氣隙大，而且電動(dòng)機(jī)中心高越大，氣隙長度大得越多。根據(jù)參考電機(jī)的氣隙長度，本文首先確定氣隙長度=. 永磁體計(jì)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(dòng)機(jī)鐵心軸向長度相等或小于鐵心軸向長度，因此實(shí)際上永磁體尺寸（即和）需設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)需考慮下列因素：1）從性能上，的確定應(yīng)使電動(dòng)機(jī)的直軸電抗合理。因?yàn)槭菦Q定的一個(gè)重要因素，而又影響電動(dòng)機(jī)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(yùn)輸和裝配；二是永磁體太薄將使其易于退磁。3）設(shè)計(jì)應(yīng)使永磁體工作于最佳工作點(diǎn)。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)中永磁體的工作點(diǎn)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(dòng)機(jī)的性能，常常要調(diào)整，因?yàn)橹苯記Q定了永磁體能夠提供磁通的面積。當(dāng)要求電動(dòng)機(jī)磁負(fù)荷較高時(shí)，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(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能外，還影響著電動(dòng)機(jī)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(jì)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(dòng)機(jī)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(jìn)行老化處理和表面涂層處理，計(jì)算時(shí)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(jì)算方案分析 定、轉(zhuǎn)子槽配合的選擇異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的定子槽數(shù)的選擇原則與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)相同，而定、轉(zhuǎn)子槽配合則與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)稍有不同。為提高永磁同步電動(dòng)機(jī)的制造工藝性和便于電動(dòng)機(jī)極弧系數(shù)的控制（尤其是對(duì)采用內(nèi)置徑向式轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的永磁同步電動(dòng)機(jī)），電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)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(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子因有永磁體槽而不便斜槽，一般將電動(dòng)機(jī)的定子疊片沿軸向扭斜一定距離以消弱諧波，減小電動(dòng)機(jī)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(jì)的電動(dòng)機(jī)采用的斜槽距離（cm）式中——定子齒距（cm） 電樞繞組設(shè)計(jì)方案分析異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的繞組可采用與普通交流電動(dòng)機(jī)一樣的三相繞組。由于永磁電動(dòng)機(jī)靠永磁體勵(lì)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(dòng)機(jī)的性能，在繞組設(shè)計(jì)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(shí)根據(jù)電動(dòng)機(jī)的電磁負(fù)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(jì)算方案分析異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)可采用多種轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)待設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)的具體性能指標(biāo)按照不同轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)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(dòng)繞組，無異步起動(dòng)能力，不能用于異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)。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(dòng)機(jī)的性能較低，又不具備異步起動(dòng)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(duì)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(dòng)作用，動(dòng)、穩(wěn)態(tài)性能好，廣泛用于要求有異步起動(dòng)能力或動(dòng)態(tài)性能高的永磁同步電動(dòng)機(jī)。內(nèi)置式轉(zhuǎn)子內(nèi)的永磁體受到極靴的保護(hù)，其轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱性所產(chǎn)生的磁阻轉(zhuǎn)矩也有利于提高電動(dòng)機(jī)的過載能力和功率密度，而且易于“弱磁”擴(kuò)速。本次設(shè)計(jì)的電動(dòng)機(jī)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(jī)械強(qiáng)度高、安裝永磁體后轉(zhuǎn)子不易變形。異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)可采用與普通感應(yīng)電動(dòng)機(jī)相似的轉(zhuǎn)子槽形。由于永磁同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子槽主要用于起動(dòng)，因此，為了節(jié)約鋁材料和給轉(zhuǎn)子中的永磁體槽