【正文】 127．橫軸同步電抗標么值七、短路比128．電樞電抗壓降磁勢129．短路磁勢130．飽和短路比 131．不飽和短路比132．額定電壓時感應電勢標么值 的空載磁勢將 及各部磁密 ， 均乘以C倍，并計算， 求得各部分的H及F，得對應于的空載磁勢（1）（2）（3） 根據(jù)查表1(4) 根據(jù)查表1(5)(6)(7)3064258(8) 根據(jù)查表2(9)15760 根據(jù)查表331(10)134．滿載勵磁磁勢八、勵磁繞組135．勵磁繞組線規(guī)（1）圓線 （2）扁線 （安） 5 10 20線規(guī) 136．勵磁繞組電密初值 ｐ 2 4 6 450～500；500～600（隱極）470498472137．滿載勵磁電流初值138．勵磁繞組每極匝數(shù) 取接近的整數(shù)336330360139．滿載勵磁電流140．勵磁繞組電密141．空載時的勵磁電流142．空載額定電壓時的勵磁電流143．短路額定電流時的勵磁電流先按比例作圖，確定層數(shù)及各層匝數(shù)(1) 繞組高度圓線：=沿高度方向?qū)w數(shù)扁線：=沒度度方向?qū)w數(shù)(2) 繞組厚度圓線： =沿高度方向?qū)w數(shù)扁線： =沒度度方向?qū)w數(shù)(3)幾何中心距（其中，）145．勵磁繞組平均匝長 = =146．勵磁繞組電阻（1）時 （2）時 （3）時 147．勵磁繞組銅凈重（千克）148．勵磁繞組銅毛重（千克）149．額定勵磁電壓九、短路電流，過載能力及暫態(tài)電抗150．空載時穩(wěn)定短路電流倍數(shù)151．額定負載時穩(wěn)定短路電流倍數(shù)152．額定負載時勵磁磁勢與氣隙，殘陽磁勢和的比值153．154．考慮磁路飲和時過載能力修正系數(shù)KK對應于 查曲線6155．過載能力標么值156．勵磁繞組漏磁導157．勵磁繞組漏抗標么值158．勵磁繞組總電抗標么值159．瞬變直軸電抗標幺值160．瞬變橫軸電抗標幺值十、額定負載時的損耗及效率161．沖擊短路電流倍數(shù)標幺值162．額定負載時的電樞磁密163．電樞齒單位鐵耗(瓦/千克) 對硅鋼片（瓦/千克）164．電樞齒鐵重千克165．電樞齒部鐵耗（瓦）當100千伏安 取當千伏安 取166．額定負載時電樞軛部磁密167．電樞軛部單位鐵耗(瓦/千克)168．電樞軛部鐵重千克 其中 169．電樞軛部鐵耗（瓦）當100千伏安 取當千伏安 取170．電樞槽口氣隙比值171．磁極表面磁密脈動系數(shù)，對應于查曲線7172．磁極表面氣隙磁密脈動幅值173．磁極單位表面鐵耗（瓦/厘米）用1mm鋼片時，取槽節(jié)距 174．磁極極掌表面鐵耗175．總鐵耗176．電樞繞組銅耗177．勵磁損耗178．轉子圓周速度（米/秒）179．機械損耗180．附加損耗 以千伏安為單位375375375181．總損耗182．效率93%%%十一、主要材料重量第五章 電磁設計結果分析首先進行計算成果的復算，以檢測計算成果的正確性。較高的槽滿率可以減小槽的面積，從而減小鐵心尺寸，有利于節(jié)省硅鋼片的耗量，也可以節(jié)省材料。槽滿率通常不能取得太高，如果槽滿率設計得太高的話，會使嵌線造成困難，容易引起絕緣損傷。（3）槽滿率對電機性能的影響槽滿率指的是導線有規(guī)則的排列所占的面積與槽的有效面積之比，即：。但是氣隙不能過小，否則除了影響機械可靠性以外，還會使諧波磁場以及諧波漏抗增大，這會造成諧波轉矩以及附加損耗的增加，進而造成較高溫升與較大噪聲。氣隙選取一般盡可能的小，如果氣隙過大，則會使氣隙處磁壓降增大，這會使得勵磁磁勢增大以及勵磁繞組地銅耗量增大。對于直流電機，電樞直徑是指轉子外徑；對于一般結構的感應電機與同步電機，則指定子內(nèi)徑。（1）同步電動機主要尺寸確定在同步電動機設計之初，首先要進行主要尺寸的選擇，這影響到同步電動機很多重要的性能。然后分別繪制部件的分裝配圖和零件圖，并對總裝配草圖進行必要的修改。這個階段要求設計3個方案：最省材料方案，最有效率方案以及一般方案（3）結構設計電磁設計結束以后，根據(jù)計算結果確定電機機械結構、零部件尺寸、加工要求和材料的規(guī)格及及性能要求。（2）電磁設計電磁設計階段的任務是根據(jù)技術條件或者技術任務書的規(guī)定，參照生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，通過計算以及方案比較，確定與設計電機電磁性能有關尺寸和數(shù)據(jù)，選定有關材料，并核算出其電磁性能。得一相繞組地合成電動勢 ，或稱氣隙電動勢。），把電樞磁動勢分解成直軸與交軸磁動勢、兩個分量，然后根據(jù)對應磁導分別計算出其所產(chǎn)生的直軸、交軸電樞磁通。這種考慮凸極電機氣隙的不均勻性，把電樞反應分成直軸電樞反應與交軸電樞反應分別處理的方法，就稱雙反應理論。隨著負載電流性質(zhì)的不同，電樞磁動勢作用在不同地空間位置。因此直軸磁阻比交軸磁阻小。此時，電樞磁場作用在轉子上的轉矩為拖動轉矩，轉子拖動外部機械負載旋轉，此為電動機運行方式。這個相對位置決定了同步電動機的運行方式。同步電動機定子磁場與轉子磁場間沒有相對運動。（3）相互作用定義：磁極間同性相斥、異性相吸的電磁力。繞組的感應電動勢時間相位差和旋轉磁場間的空間相位差相等。同步電動機定子磁場與轉子磁場均以同步轉速旋轉，只是空間相位不同。定子旋轉磁場與轉子旋轉磁場共同作用，兩者有相角差。原因：旋轉磁場切割繞組。因為磁場隨轉子一同旋轉，稱為直流勵磁的旋轉磁場。同步電動機轉子上裝有直流勵磁產(chǎn)生的磁極，磁極與轉子無相對運動。速度：同步速度，方向：與定子相同。同步電動機的定子繞組稱為電樞繞組，因此，上述磁勢又稱電樞磁勢，相應的磁場稱電樞磁場。這旋轉磁通勢是以電氣方式形成的。對稱三相電流流過定子對稱三相繞組,將在氣隙中產(chǎn)生旋轉磁通勢。定子旋轉磁場：又稱為電樞磁勢，相應的磁場稱電樞磁場速度：同步速度，方向：從有超前電流的相轉向有滯后電流的相。此外，電機銘牌還常列出額定勵磁電壓，額定勵磁電流, 額定溫升等參數(shù)。(6) 額定轉速：指同步電機的同步轉速。(4) 額定功率因數(shù)：指額定運行時電機的功率因數(shù)。(2) 額定電壓：指正常運行時定子三相繞組的線電壓，單位為或者。冷卻方式同步電動機常用冷卻方式有自冷式、自扇冷式、他扇冷式、管道通風式和外裝冷卻器等。安裝型式同步電動機常用的安裝型式有底角安裝、用底角附帶凸緣安裝和用凸緣安裝等三種。1）工作制、防護型式、安裝型式、冷卻方式工作制同步電機常用的工作制為連續(xù)工作制、短時工作制和短續(xù)周期工作制?，F(xiàn)代變頻調(diào)速技術的迅猛發(fā)展使同步電動機迎來了“春天”，速度再也不是同步電動機的瓶頸，并且還可以發(fā)揮它的巨大優(yōu)勢。在發(fā)電機方面，同步電機擁有最廣泛的應用，在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，幾乎所有的交流電都是由同步電機產(chǎn)生的?；h(huán)裝在轉子軸上，由引線連接到勵磁繞組，并且由電刷接到勵磁裝置。阻尼繞組是由一根根的裸通條，放在極靴的阻尼槽中，然后再兩端面用銅環(huán)焊接在一起，形成端接回路。凸極電機的氣隙是不均勻的，圓周各處的磁阻各不相同，在轉子磁極的幾何中線處氣隙最大，磁阻也很大。凸極式轉子結構簡單，磁極形狀與直流機較相似，磁極上裝有集中式直流勵磁繞阻。在同步電機的運行過程中，轉子因為高速旋轉而需要承受很大的機械應力，所以隱極式轉子大多采用整塊強度高和良好導磁性能的鑄鋼或鍛鋼加工而成。隱極式轉子的圓周上開有槽，槽中嵌放有分布式直流勵磁繞組。分為兩種類型，隱極式和凸極式。端蓋的作用與異步電機基本相同，用于將電機本體的兩端封蓋起來，且與機座、定子鐵心和轉子一起構成電機內(nèi)部完整的通風系統(tǒng)。定子機座是支承部件，作用為安放定子鐵心和電樞繞組，并且構成所需的通風路徑，因此它要有足夠的剛度和強度。大型同步電機因為尺寸太大，硅鋼片常做成扇形沖片，然后組裝成圓形。定子鐵心是構成磁路的部件，通常采用硅鋼片疊裝而成，可減少磁滯和渦流損耗。同步電機的基本結構：和直流電機以及異步電機相同，都是由定子和轉子兩部分組成。由于勵磁繞組的功率與電樞的功率相比，所占比例較小，勵磁電壓又較低，因此使磁極旋轉，通過滑環(huán)為勵磁繞組供電較容易實現(xiàn)。圖13 旋轉電樞式同步電機圖14 旋轉磁極式同步電機實際應用中，需通過滑環(huán)將電功率自轉子導入或?qū)С?。同步電機用作補償機時， 能向電網(wǎng)發(fā)出感性無功功率，滿足電網(wǎng)對無功功率的要求。同步電機用作電動機時，效率高且功率因數(shù)可調(diào)；而異步電機運行時必須從電網(wǎng)吸收無功勵磁功率，使電網(wǎng)功率因數(shù)變壞。同步電機用作發(fā)電機時，是應用最廣泛的。按發(fā)電機的原動機來分，有汽輪發(fā)電機、水輪發(fā)電機和其他原動機帶動的發(fā)電機（如柴油機等）。按結構特點分，有旋轉電樞式和旋轉磁極式；在旋轉磁極式中，有凸極式的和隱極式的；有立式的和臥式。同步電機的系列、品種、規(guī)格很多，可以按用途、結構特點、通風方式、冷卻方式、發(fā)電機的原動機、電動機的負載等分類。以同步補償機方式運行時，實際上是一臺接在交流電網(wǎng)上空載運行的同步電動機。由此可見，當極數(shù)一定時，同步電機的頻率與轉速有嚴格的關系。轉子的勵磁繞組通入直流電后，轉子相當于磁鐵。當同步發(fā)電機的轉速一定時，它發(fā)出的交流電動勢也是是固定的，這是因為，交流電動勢的頻率f決定于極數(shù)p和轉子的轉速n，即f=pn/60。它的主要運行方式有三種，即同步發(fā)電機、同步電動機及同步補償機。同步電機最突出的特點就是如果電網(wǎng)的頻率不變，穩(wěn)態(tài)時的轉速恒為常數(shù)且與負載的大小無關。 同步電機分為同步發(fā)電機、同步電動機和同步補償機。同步電機的特點是：穩(wěn)態(tài)運行時，轉子的轉速和電網(wǎng)頻率之間有不變的關系n=ns=60f/p，ns稱為同步轉速。本文在前人的研究基礎上，介紹了三相同步電動機機的設計要點，并對變頻調(diào)速系統(tǒng)的設計做了嘗試。但是，由于同步電動機啟動費事、重載時有振蕩乃至失步的危險，一般工業(yè)設備很少采用同步電動機拖動。 密級： NANCHANG UNIVERSITY 學 士 學 位 論 文 THESIS OF BACHELOR（2006—2010年）題 目75kw4極變頻調(diào)速同步電動機電磁方案及控制系統(tǒng)的設計75kw4極變頻調(diào)速同步電動機電磁方案及控制系統(tǒng)的設計摘要同步電機用作電動機具有很多優(yōu)點，只要電源頻率保持恒定，同步電動機的轉速就絕對不變。除此以外，同步電動機還有一個突出的優(yōu)點，就是可以控制勵磁來調(diào)節(jié)它的功率因數(shù)，甚至超前。自從電力電子變壓變頻技術開發(fā)出來并獲得廣泛應用以后，情況就大不相同了，采用電壓頻率協(xié)調(diào)控制，同步電動機便和異步電動機一樣成為調(diào)速電機家族的一員，原來由于供電電源頻率固定不變而阻礙同步電動機廣泛應用的問題都已迎刃而解。關鍵詞：同步電動機；電機設計；變頻調(diào)速系統(tǒng)75kw4 pole synchronous motor electromagnetic frequency control scheme and control systemAbstractSynchronous motor used as a motor has many advantages, as long as the power supply to maintain constant frequency, synchronous motor speed is absolutely unchanged. In addition, the synchronous motor and a prominent advantage is that we can control the excitation t