【正文】 磁繞組耗材和銅耗；⑤ 根據(jù)電機(jī)的參數(shù)算出電機(jī)電樞齒電樞軛耗材及鐵耗；⑥ 算出電機(jī)總的損耗，并求出電機(jī)的效率，檢查效率是否符合要求；⑦ 由于本次設(shè)計給出了對應(yīng)于特定功率電機(jī)的電機(jī)內(nèi)徑，外徑。而機(jī)座中心高可由電機(jī)外徑查處所以對這一部分不加詳細(xì)敘述。⑧ 對于不同的線規(guī)及氣隙磁密可以有不同的耗材以及效率。 性能指標(biāo)繞組和鐵心的溫升，功率因數(shù)，效率，最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)，起動電流倍數(shù)，起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)，起動過程中的最小轉(zhuǎn)矩。額定數(shù)據(jù)額定電壓: UN(V)，同步電動機(jī)額定運(yùn)行時，加在電機(jī)定子繞組上的電壓；額定電流：IN(A),同步電動機(jī)額定運(yùn)行時，加在電機(jī)定子繞組上的線電流；額定功率: PN(kW),同步電動機(jī)額定運(yùn)行時，電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械功率；額定轉(zhuǎn)速: nN(r/min),同步電動機(jī)額定運(yùn)行時，電動機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速；額定頻率: fN(Hz)，電機(jī)額定運(yùn)行所接電源的頻率。（我國為 50Hz)；額定效率：同步電動機(jī)額定運(yùn)行時輸出地機(jī)械功率與輸入的電功率的比值。 通常情況下，應(yīng)盡可能小的選取氣隙長度，這樣可以降低空載電流，從而提高電機(jī)的功率因數(shù)，因為感應(yīng)電動機(jī)的功率因數(shù)主要取決于空載電流。但是氣隙不能選取的過小，否則不僅會影響機(jī)器的可靠性，還會使諧波磁場及諧波電抗增大，導(dǎo)致啟動轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩減小，諧波轉(zhuǎn)矩和附加損耗增加，進(jìn)而造成較高溫升和較大噪聲。 定子內(nèi)經(jīng)、軸的直徑和軸承間的轉(zhuǎn)子長度基本決定了氣隙的數(shù)值。因為機(jī)座、端蓋、鐵心等在加工和裝配時都有一定偏差；而軸直徑和軸承間距離決定了軸的高度；定轉(zhuǎn)子裝配在一起后，定子鐵心內(nèi)圓和轉(zhuǎn)子外圓的不同心度決定了氣隙的不均勻度，其值對電機(jī)運(yùn)行性能有很大影響。 氣隙大小要綜合上述兩個方面，并根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗和所設(shè)計電機(jī)的特點加以確定。對功率較小的電機(jī)，可用這個公式——為定子內(nèi)徑，單位m?！F心長度，單位m。對于大、中型電機(jī)，2P=2~16，可用下列經(jīng)驗公式求式中單位m由于本次設(shè)計電機(jī)的內(nèi)徑，外徑以及氣隙長度都已經(jīng)事先給出，所以不涉及氣隙長度的計算，以上公式僅供產(chǎn)參考。 槽滿率對電機(jī)性能的影響（一） 導(dǎo)線有規(guī)則排列所占的面積與槽有效面積之比。槽滿率的計算：選取繞組并聯(lián)支路數(shù)（取1或者2）估算每槽導(dǎo)體所占面積：選擇每槽導(dǎo)體數(shù)：（選取一個整數(shù)）估算每根導(dǎo)體的截面積：選取線規(guī)與每根導(dǎo)線并繞根數(shù)驗證電樞繞組電密：計算每槽導(dǎo)線實際所占面積：驗證槽滿率：（=~）（注：與為初選線規(guī)時的參數(shù)，可以選取800900之間的數(shù)值）定子槽在符合規(guī)定的范圍內(nèi)因該選取足夠大的截面積，這樣可以使每槽所有導(dǎo)體能比較容易地嵌進(jìn)去。在采用圓導(dǎo)線的半閉口槽中，用槽滿率來表示槽內(nèi)導(dǎo)線的填充程度。槽滿率是導(dǎo)線有規(guī)則排列所占的面積與槽的有效面積之比。槽滿率提高不僅可以縮小槽面積，而且有利于槽內(nèi)導(dǎo)線的散熱；但是卻給嵌線帶來困難并增加嵌線工時。槽滿率太高了嵌線容易引起絕緣損傷。所以槽滿率不能太高，一般，控制在80%~85%左右。第五章電磁設(shè)計方案計算 電磁設(shè)計方案概述本課題設(shè)計方案主要有兩個關(guān)鍵點，一個是定子繞組的確定，另外一個是鐵心長度的確定。計算時可以采用如下的方法來確定：首先假定槽滿率為80%，電樞繞組電密為820，再根據(jù)公式算出并選取一個合適的整數(shù)，最后選取合適的線規(guī)并且算出每槽導(dǎo)體實際所占的面積由此算出每槽點數(shù)繞組電密以及實際槽滿率看是否符合要求。由于前面已近選取了合適的，這樣就可以順利的算出每極磁通，在選取了氣隙磁密后就可以得出鐵心長度了。電樞繞組Z（每槽并聯(lián)導(dǎo)體數(shù)）前面已經(jīng)算出，線規(guī)和鐵心長度也已經(jīng)算出，那么每相點數(shù)繞組的耗材以及電阻等參數(shù)也可以順利算出。 繼續(xù)往下計算，下面最重要的就是勵磁繞組了。在本次設(shè)計的135步，首先選取勵磁繞組的線規(guī)，由此算出滿載勵磁電流，勵磁繞組匝數(shù)等參數(shù)，最后可以算出勵磁繞組電阻（在本次設(shè)計的146步）、耗材（本次設(shè)計的147步）等參數(shù)。 最后，根據(jù)前面的計算結(jié)果可以算出所用的鐵才以及鐵耗并由此算出所設(shè)計的電機(jī)的效率，看看是否符合課題的要求。 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(jī)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(fù)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(jī)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度，根據(jù) 查表399．轉(zhuǎn)子磁軛安匝數(shù)100．殘隙長度101．殘隙處截面102．殘隙磁密103．殘隙安匝數(shù)104．每極空載的磁安匝數(shù)六、參數(shù)計算105．電樞槽單位漏比磁導(dǎo) 從曲線3查出[的計算公式見附錄二]106．槽面積107．108．109．互感漏磁導(dǎo)110．.電樞槽漏磁比磁導(dǎo)111．.電樞繞組等效節(jié)距112．電樞繞組端接漏磁比磁導(dǎo)113．曲折比漏磁導(dǎo)114．相帶漏磁比磁導(dǎo)（1）q=整數(shù) （，無阻尼籠）根據(jù)y從曲線5查出，或用公式計算見附錄三（2）q=分?jǐn)?shù) 115．每相電阻標(biāo)幺值116．每相定子漏抗117．每相漏磁電抗標(biāo)么值118．空載額定電壓時的氣隙與殘隙磁勢和119．每相電樞反應(yīng)磁勢120．直軸電構(gòu)反應(yīng)常數(shù) 查曲線4121．橫軸電樞反應(yīng)常數(shù)查曲線4122．直軸電樞反應(yīng)磁勢123．橫軸電樞反應(yīng)磁勢124．直軸電樞反應(yīng)電抗標(biāo)么值125．橫軸電樞反應(yīng)電抗標(biāo)么值126．直軸同步電抗標(biāo)么值127．橫軸同步