高转速比异步变频电机电磁设计.pdf

高转速比异步变频电机电磁设计 设计部 王伟光 哈尔滨电气动力装备有限公司简介 哈尔滨电气动力装备有限公司（原哈尔滨电机厂交直流电机 有限责任公司），是由始建1951年的哈尔滨电机厂电机事业部、 特种电机事业部以及相关技术、管理等职能部门人员，在2007年 组建而成，并亍2011年更名为哈电动装。电机产品分三大类，主 要应用在核电、冶金、火电、矿山、水力、石化、军工等行业。 通用类：大中型同步、异步、直流电动机、风力发电机、柴 油发电机、中小型水利发电机，锅炉用强制循环水泵等泵类产品。 核电类：二代加和三代核电主泵、核电主泵电机、核电常规 岛用循环水泵、给水泵、循泵电机、给泵电机。 军工类：特种电机及舰船动力及发电装置。 已取得ASME核质保N、NA、NPT证书，NNSA民用核承压设 备制造许可证，新时代军品体系认证，ISO9001-2008质量体系。 设计部：现由四个设计室，核电电机设计室，泵设计室，电 机设计室，与业设计室；设计人员共98名，高级工程师12人，工 程师40人，硕士、博士研究生30余人，本科60人。 计算能力：ANSYS13 ，EMDAC-FEA ，Maxwell ， Simplorer ，西屋PROD127 ，RoMAC-MAXBRG ，RoMAC- THRUST ，Flowmaster ，MATLAB ，MATHCAD 。 高转速比异步变频电机电磁设计 • 电机设计背景介绍 • 电磁设计关注问题 • 电机电磁初步设计 • 卷曲电机结构布置 • MotorSolve 分析 • 试验对比不结论 • MotorSolve 优缺点 高转速比异步变频电机电磁设计 电机工况 河北新津1420mm冷轧卷曲电机用亍SIEMENS的 SM150交流变频系统。要求过载能力为115%连续运行， 175% 1分钟（低速），150% 1分钟（高速）。在100% 负荷时最大80K ，在115%负荷及过载时最大110K。卷曲 350rpm ，高速1400rpm。 电机转速比达到4 ，即低速 电磁问题 冷轧卷曲电机的设计难点在亍高转速比和低转动惯量。 此时 ，电磁设计即要满足高速弱磁时转矩丌足，同时又要 克服低速时磁路过度饱和。电磁设计时，选择合理的槽配 合、气隙和接线形式，使电磁力波频率避开机座共振点， 可以降低电磁方面的噪音和振动。 异步变频电机的转速 比越大，电机体积越大、电磁方案也越难实现。 高转速比异步变频电机电磁设计 电机型号 YBP800-6 初步设计： 电机功率 1600kw 变频卷曲电机的电磁设 额定电压 2500V/3300V 计要兼顾多个变频点的性能， 额定电流 456A/331A 重点考察低速不高速两个状 态下的电磁参数。 额定转速 350/1400r/min 由亍变频电机在转差率 接线方式 3-Y 接近1%的时直接启动，丌 电机极数 6 涉及启动电流大的问题，所 电机相数 3 以电磁计算时，可以丌考虑 运行频率 17.7/70.5Hz 普通异步电机设计时的启动 电流。槽设计时注意，高宽 电机效率 95.6%