【正文】 出的；如果我們只考慮脈振損耗中的渦流損耗，而頻率較高，齒鋼片磁導率變化的影響，實際磁密脈振振幅要小一些，計算時可用 來補償。③ 最后得出脈振損耗的計算公式：近似以代入： （定子）類似： （轉(zhuǎn)子）工廠實際計算空載附加損耗：①實驗數(shù)據(jù)；②用基本鐵耗取大一點計算齒： 軛： （取大點考慮空載附加損耗）167。54 電氣損耗一、 繞組中的電氣損耗交流m相： R是換算到基準工作工作溫度的繞組直流電阻二、 電刷接觸損耗167。55 負載時的附加損耗一、 負載時附加損耗產(chǎn)生的原因① 電機帶上負載后，繞組中通以電流，環(huán)繞著繞組存在漏磁場。漏磁場在繞組中附近所有的金屬附件中產(chǎn)生渦流損耗；② 定子和轉(zhuǎn)子繞組在氣隙的諧波磁勢所產(chǎn)生的諧波磁場以不同的速度相對轉(zhuǎn)子和定子運動，在鐵心中和鼠籠繞組中產(chǎn)生渦流附加損耗。空載附加損耗主要討論基波磁場 → 氣隙磁導齒諧波磁場負載時附加損耗一般難于精確計算，通常以額定功率的百分之幾大約估算。二、 凸極同步電機負載時的附加損耗由額定負載電流引起的同步電機的附加損耗，約略等于短路試驗（電樞電流為額定值、轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)）時的附加損耗，所以又叫短路附加損耗。 鐵心中的基本損耗——主要是主磁場在鐵心中交變產(chǎn)生的磁滯、渦流損耗①短路時由于漏磁場在定子繞組中引起的附加損耗 ②短路時由于漏磁場在金屬部件中引起的附加損耗 相帶諧波磁勢短路附加 ③定子諧波在轉(zhuǎn)子表面引起表面損耗損 耗 齒諧波磁勢 ④磁場的三次諧波在定子齒產(chǎn)生的附加損耗 （磁勢中若含三次諧波磁勢，但由于凸極機氣隙分布不均勻，使直軸三次諧波分量與轉(zhuǎn)子磁勢三次諧波分量疊加在定子齒中產(chǎn)生附加損耗） （一） 短路時由于漏磁場在定子繞組中引起的附加損耗短路 → 漏磁場 → 定子繞組擠流 → → 增加的這個電阻上的損耗 直流電阻： 交流電阻： ——繞組電阻增加系數(shù) 附加損耗： （二） 短路時漏磁場在定子繞組端部附近的金屬部件中產(chǎn)生的附加損耗 按經(jīng)驗公式計算：（三） 定子繞組磁勢諧波在轉(zhuǎn)子磁極表面引起的表面損耗 定子相帶諧波磁勢在磁極表面產(chǎn)生的附加損耗① 一般根據(jù)工廠經(jīng)驗公式計算：a)各相導體在槽中的分布情況 b) 磁勢曲線及其分解。其中階梯形曲線表示當A相電流達最大值時的三相合成磁勢曲線 c)齒諧波磁勢曲線 d)相帶諧波磁勢曲線 ② 相帶諧波損耗與哪些因素有關(guān)？ a) 與短距系數(shù)β有關(guān)。諧波次數(shù)是11當β= 相帶諧波中的較低次分量（5次及7次）因繞組短距而被大大削弱 ∴ 采用短距繞組可以降低轉(zhuǎn)子表面損耗。 b) 表面損耗還與電負荷有關(guān)?！?，↑，諧波磁勢大，損耗大。 c) 與有關(guān)。諧波磁勢→諧波磁通是經(jīng)過氣隙而與轉(zhuǎn)子交鏈的→相對氣隙大→磁阻越小→同樣磁勢→磁通大→損耗大。 定子齒諧波磁勢在表面產(chǎn)生的附加損耗① 一般工廠計算方法： 推導公式：② 與哪些因素有關(guān)？ a) 與值有關(guān)?！?，齒諧波磁勢↓，表面損耗↓（有關(guān)）。 b) 與有關(guān)?！?，諧波磁勢大，損耗大。 c) 與有關(guān)。（四） 短路電流為額定值時磁場的三次諧波在定子齒中產(chǎn)生的附加損耗 ∵ 凸極機氣隙不均勻，轉(zhuǎn)子勵磁磁勢與電樞反應(yīng)磁勢的基波分量均在氣隙中產(chǎn)生3次諧波磁場。短路時，定、轉(zhuǎn)子3次諧波磁場互相疊加。凸極同步電機的三次諧波磁場a) 直軸電樞反應(yīng)磁場曲線 b)勵磁磁場曲線 計算：磁極及電樞反應(yīng)3次諧波磁場系數(shù)計算 與哪些因素有關(guān)： 盡量使勵磁磁勢分布接近正弦，電樞反應(yīng)磁勢↓。三、 異步機負載時的附加損耗 影響： 異步機負載時的附加損耗不進行詳細計算，一般按0。5%Pe計算，這是很不精確的。對于采用壓力鑄鋁工藝的小型異步機，達23%，有的甚至達45%。該損耗對電機的經(jīng)濟性、啟動性能影響很大，造成溫升過高。 籠型轉(zhuǎn)子異步電機附加損耗包括哪幾部分：① 定子繞組的漏磁場在繞組內(nèi)及端部附近金屬部件中產(chǎn)生的附加損耗；② 定子磁勢諧波產(chǎn)生的磁場在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電流引起的附加損耗；③ 定子磁勢諧波產(chǎn)生的磁場在轉(zhuǎn)子鐵心表面引起的表面損耗，忽略脈振損耗；④ 沒有槽絕緣的鑄鋁轉(zhuǎn)子中，由泄漏電流產(chǎn)生的損耗。（一） 在直槽的情況下，由定子磁勢諧波在籠型轉(zhuǎn)子內(nèi)產(chǎn)生的附加損耗 相帶磁勢 定子諧波磁勢齒磁勢 與哪些因素有關(guān)：① 與定子繞組諧波繞組系數(shù)，轉(zhuǎn)子繞組假想繞組系數(shù)有關(guān)。② 與諧波次數(shù)有關(guān)；③ 與定轉(zhuǎn)子槽數(shù)比值有關(guān)；一般采用近槽配合。④ 與轉(zhuǎn)子槽數(shù)有關(guān)；，少槽。（二） 斜槽情況下，如導條未絕緣，由定子磁勢諧波在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生的損耗（三） 降低異步電動機負載附加損耗的措施節(jié)能 → 損耗↓→附加損耗↓ 采用諧波含量較少的各種定子繞組型式（雙層短距分布、單雙層、正弦、△Y混合）→諧波磁勢↓ → 損耗↓； 采用少槽近槽配合； 采用斜槽，增大導條與鐵心間接觸電阻； 適當增大氣隙； 采用磁性槽楔或閉口槽。167。56 機械損耗 軸承摩擦損耗——與摩擦面上壓力、摩擦系數(shù)及相對運動速度有關(guān)機械損耗 電刷摩擦損耗——與速度有關(guān) 通風損耗——與電機結(jié)構(gòu)、風扇型式、通風系統(tǒng)中的風阻速度有關(guān)機械損耗也難以準確計算，一般以已制好的試驗數(shù)據(jù)估取，或按經(jīng)驗公式估算。四、 軸承摩擦損耗 滑動軸承的摩擦損耗： 滾動軸承的摩擦損耗：五、 通風損耗六、 軸承摩擦和通風損耗的實際計算方法1. 直流機① 對于直徑為，軸上沒有風扇的電機② 對于電樞直徑為，采用滑動軸承的電機對于采用滾動軸承且軸上裝有風扇的中小型電機損耗 按圖514的曲線確定2. 異步電機① 對徑向通風的大型電機②對中小型異步電機 2極防護式： 4極以上防護式： 2極封閉型自扇冷式： 4極以上封閉型自扇冷式：3. 凸極同步電機 徑向通風的臥式同步電機的軸承摩擦和通風損耗：4. 立式水輪發(fā)電機① 通風損耗：② 推力軸承摩擦損耗：③ 導軸承摩擦損耗：七、 電刷摩擦損耗167。57 效率發(fā)電機額定負載時的效率：電動機的效率：第六章 電機的冷卻167。61 電機的冷卻方式 近代電機大部采用較高的電磁負荷，以提高材料的利用率，電機的單機容量也是益增大，因此必須改進電機的冷卻系統(tǒng)，以提高其散熱能力。一、 冷卻方式概述冷卻方式按冷卻介質(zhì)分： ① 空氣冷卻（開路或閉路；徑向、軸向或混合式；吸入式或壓入式；外冷式或內(nèi)冷式） ② 油冷卻 ③ 氫冷卻 ④ 水冷卻二、 空氣冷卻系統(tǒng)優(yōu)點：電機結(jié)構(gòu)簡單、成本較低缺點：冷卻效果差、高速電機引起風摩損耗較大類型：（一） 開路冷卻（或自由循環(huán)）或閉路冷卻（或封閉循環(huán)） 開路冷卻：其冷卻空氣由電機周圍抽取，通過電機后再回到周圍環(huán)境中去。 閉路冷卻：其初級冷卻介質(zhì)（如空氣）通過電機，沿著閉合線路進行循環(huán)，初級冷卻介質(zhì) 中的熱量經(jīng)結(jié)構(gòu)或冷卻器傳遞給第二冷卻介質(zhì)（如水）。（二） 徑向、軸向和混合式通風系統(tǒng) 徑向通風系統(tǒng)按電機內(nèi)冷卻空氣流動的方向分 軸向通風系統(tǒng) 混合通風系統(tǒng) 徑向通風系統(tǒng)：通風的冷卻介質(zhì)沿徑向流動① 優(yōu)點：利用轉(zhuǎn)子上能夠產(chǎn)生風壓的零部件（如風道片，磁極等）的鼓風作用，應(yīng)用較廣② 缺點：通風能力較差 軸向通風系統(tǒng)：通風的冷卻介質(zhì)沿軸向流動① 優(yōu)點：便于安裝直徑較大的風扇，以加大通風量② 缺點：通風強，風壓損失小，材料??；但沿軸向方向上冷卻不均勻，且不便于利用轉(zhuǎn)子上部件的鼓風作用 混合通風系統(tǒng)：兼有軸向和徑向兩種通道，但往往是偏重一種① 直流電機：以軸向為主的混合式系統(tǒng)② 汽輪發(fā)電機：以徑向為主的混合式系統(tǒng)特點：將氣流分為多股，使冷卻空氣盡可能與電機的所有發(fā)熱部分相接觸，電機各部分得到均勻地冷卻。（三） 抽出式和鼓入式 抽出式：冷空氣首先和電機的發(fā)熱部分接觸再通過風扇，可采用直徑較大的風扇；特點：冷卻能力較高，將使換向器上所形成的灰塵帶入電機中。 鼓入式：冷空氣首先通過風扇，被風扇的損耗加熱后再和電機的發(fā)熱部分接觸特點：冷卻能力較低，但它能避免電刷與換向器磨損耗的灰塵進入電機。（四） 外冷與內(nèi)冷 外冷：空氣冷卻系統(tǒng)一般采用外冷。冷卻介質(zhì)空氣吹拂過電機線圈絕緣和鐵心表面，所以 又叫表面冷卻方式。 內(nèi)冷：冷卻介質(zhì)（空氣、水、氫）直接冷卻發(fā)熱體的內(nèi)部表面。冷卻效果好，但冷卻系統(tǒng)復雜，對冷卻介質(zhì)要求十分干凈。因此很少采用空氣作為冷卻介質(zhì)。 167。63 風扇一、 概述 風扇的作用：產(chǎn)生足夠的壓力以驅(qū)送所需的氣體通過電機。 風扇的類型： 離心式：能產(chǎn)生較高壓力但效率低按其原理來說： 軸流式：效率高，但不能產(chǎn)生較高的壓力 混合式：在中等壓力下效率較高，制造復雜① 離心式：在風扇轉(zhuǎn)動時，處于其葉片間的氣體受離心力的作用向外飛逸。因而在風扇葉輪出口處形成壓力氣流進出離心式風扇時，一般要發(fā)生運動方向的改變。優(yōu)點：它能產(chǎn)生較高壓力（最適宜一般中小型電機的通風系統(tǒng)的需要）；缺點：效率較低。② 軸流式：在風扇轉(zhuǎn)動時，氣體受其葉片鼓動沿軸向運動，在風扇出口處形成壓力。優(yōu)點：效率高，氣流進出時一般不改變運動方向；缺點：產(chǎn)生的壓力較低，僅適應(yīng)低壓下供給大量氣體（一般用在高速電機）。③ 復合式：工作原理介于前面二者。優(yōu)點：在中等壓力下具有較高的效率；缺點：制造比較復雜（較少采用）。本節(jié)：離心式風扇的工作原理、特性、風扇負載運行時所產(chǎn)生的壓力與流量之間的關(guān)系； 軸流式風扇的工作原理及特性。二、 理想的離心式風扇所產(chǎn)生的壓力 理想的離心式風扇：即風扇工作時沒有任何損耗，流過葉片的氣流與葉片的外形平行；或者說葉片多達無窮、葉片厚度達無窮。 工作原理：當葉輪旋轉(zhuǎn)時，葉片間的氣被的所產(chǎn)生的離心力向葉輪外緣方向甩出去，新的氣體又不斷地從葉輪內(nèi)徑處補充進來，形成氣體的不斷流動；從而獲得氣體壓力以使其順利通過風路。三、 理想的離心式風扇的外特性四、 實際離心式風扇的外特性和功率五、 離心式風扇的計算要點六、 理想的軸流式風扇所產(chǎn)生的壓力七、 軸流式風扇壓力的實用計算方法八、 風扇的聯(lián)合運行167。64 徑向通風系統(tǒng)中轉(zhuǎn)子上其他風壓元件參數(shù)的近似計算法在采用徑向通風系統(tǒng)的電機中，通常借助：① 放置在通風道中的風道片② 安裝在轉(zhuǎn)子繞組端部的翼片（感應(yīng)電機）或繞組端部及其支架本身（直流電機），③ 安裝在凸極同步機轉(zhuǎn)子端部的斗形（或稱杓形）翼片來產(chǎn)生風壓。計算時，這些通風裝置都當作等效的離心式風扇來考慮。工廠中常采用較為簡便的近似計算方法，以較快判定利用這些風壓元件的可能性與合適性，并估計出所設(shè)計電機的冷卻情況。第七章 發(fā)熱計算167。71 電機允許的溫升限度一、 概述 溫升：電機運行時要產(chǎn)生損耗，這些損耗都轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使電機各部分的溫度升高。電機某部件的溫度與周圍介質(zhì)溫度之差叫該部件的溫升。 溫升隨時間如何變化？對均質(zhì)物體發(fā)熱，其溫升隨時間的變化是指數(shù)曲線關(guān)系。 ：起始時物體的溫度與周圍介質(zhì)相同，物體產(chǎn)生的全部損耗都將用以提高物體的溫度，因此起始時溫度上升很快。 ：物體達到最終穩(wěn)定溫升，熱量全部散發(fā)到周圍介質(zhì)中去 溫升限制：溫升受到電機材料限制不能超過一定數(shù)值，必須設(shè)法降低溫升，減少損耗，提高電機散熱能力。 溫升計算目的：核算電機中幾個發(fā)熱部件在額定運行時溫升是否超過允許的極限值。二、 我國電機溫升限度 溫升限度：電機在額定狀態(tài)下長期運行而其溫度達到穩(wěn)定時，電機各部件溫升的允許極限 稱為溫升限度。溫升限度在國家標準“電機基本技術(shù)要求”中已作出規(guī)定如表71示。 溫升限度取決于：（一） 電機繞組絕緣結(jié)構(gòu)所采用的材料 耐熱一般分級：A E B F H 極限溫度： 105 120 130 155 180（二） 絕緣結(jié)構(gòu)在規(guī)定的極限溫度下工作，能夠獲得經(jīng)濟的使用壽命。（三） 冷卻介質(zhì)的溫度溫度隨所用的冷卻系統(tǒng)和冷卻介質(zhì)不同而有所不同。 我國規(guī)定40℃作為冷卻介質(zhì)的溫度，表71的溫升限值就是按此規(guī)定的。（四） 測量溫度的方法不同會造成測得的溫度與被測部件中最熱點溫度之間的差別也不同；而被測部件中最熱點的溫度才是判斷電機是否能長期安全運行的關(guān)鍵。 如E級絕緣定子繞組，電阻法測量溫升限度為75℃120℃ 40℃（冷卻介質(zhì)） 5℃（平均溫度與最高溫度差值） = 75℃∴平均溫度和最高溫度差值：A、E： 5℃