第十章--异步电机电磁设计分解.ppt

2021/3/26 * 一、感应电动机起动时漏磁路饱和效应对漏抗的影响 6 起动性能的计算 1、漏磁路饱和效应: 起动瞬间,电机处于短路状态,定、转子电流大大增加。由于 定转子绕组磁势正比于电流,所以磁势大为增加，以致漏磁路铁心 高度饱和。 2、漏磁路饱和的影响: 转子漏抗减小 （只在槽漏抗 、谐波漏抗 和斜槽漏抗 中考虑） 2021/3/26 * 一、感应电动机起动时漏磁路饱和效应对漏抗的影响 6 起动性能的计算 3、计算: ① 起动电流假定值: 定子每槽磁势幅值： 2021/3/26 * 一、感应电动机起动时漏磁路饱和效应对漏抗的影响 6 起动性能的计算 转子每槽磁势幅值： 根据绕组计算，忽略磁化电流，取 ，则 ∴ 起动时产生漏磁的定转子槽磁势平均值 式中， 近似修正前面假定 所带来的误差。 2021/3/26 * 6 起动性能的计算 ② 该漏磁通经过齿顶铁心和两个气隙。忽略铁心部分磁阻,则全部 落在气隙部分,则 有虚拟磁密 引入起动时漏磁饱和系数 （ ， 越饱和， 比例越小， ） ∴起动时定转子谐波漏抗： 起动时斜槽漏抗： 2021/3/26 * 6 起动性能的计算 ③ 对于漏抗的减小,等效看作是定转子槽口宽度加大计算。 槽口宽度： 齿顶宽度： 漏磁路饱和引起的定转子齿顶宽度减少为: 2021/3/26 * 6 起动性能的计算 ③ 对于漏抗的减小,等效看作是定转子槽口宽度加大计算。 由于齿顶宽度减小，起动时槽口比漏磁导分别减少 如:开口槽 半闭口槽 起动时定子槽比漏磁导： ——定子绕组节距漏抗系数 2021/3/26 * 6 起动性能的计算 起动时转子槽比漏磁导: ——考虑集肤对比漏磁导减小系数 起动时定转子槽漏抗: 2021/3/26 * 6 起动性能的计算 ∴起动时定转子漏抗和总漏抗: 2021/3/26 * 二、集肤效应及其对转子参数的影响 6 起动性能的计算 1、集肤效应： 槽内导体有效高度↓ 2、 2021/3/26 * 起动时考虑集肤效应的转子导条相对高度 6 起动性能的计算 2021/3/26 * 以梯形槽为例: 令转子导条高度 ,导条电阻等效长度 ,槽漏抗等效高度 6 起动性能的计算 2021/3/26 * 6 起动性能的计算 若有径向通风道: 起动时总电阻： 充分利用集肤效应改善起动性能:双笼槽、凸形槽、刀形槽 2021/3/26 * 三、起动电流和起动转矩的计算 6 起动性能的计算 1、起动时， 可忽略不计。从等效电路看 2021/3/26 * 三、起动电流和起动转矩的计算 6 起动性能的计算 起动电流倍数： 若 （假定值），则假定 偏小， ，低估了饱和的 影响， 。再次假设时，取 ，重新计算，误差 不超过 。 2021/3/26 * 三、起动电流和起动转矩的计算 6 起动性能的计算 起动转矩倍数: 2021/3/26 * 三、起动电流和起动转矩的计算 6 起动性能的计算 算例中:低于标准值,进一步调整的方法 （1）减少每槽导体数,使漏抗减小,起动总阻抗减小,可达到提高起动 转矩的目的;但起动电流有所增加，功率因数略有降低; （2）?缩小转子槽面积，使转子电阻增加，但效率有些下降; （3）采用较深的槽形或凸形槽等，利用集肤效应使起动时转子电阻增 加，但功率因数降低。 2021/3/26 * 3 定子绕组与铁心的设计 （四）绕组节距的选择 双层绕组 正常电机: 削弱5、7次谐波 两极电机: 便于嵌线,缩短端部长度 单层绕组: 一般用整距 2021/3/26 * 分布系数: 短距系数: 基波绕组系数: 3 定子绕组与铁心的设计 2021/3/26 * 3 定子绕组与铁心的设计 三、每相串联导体数、每槽导体数计算 大小影响 、 数值。 ↓， ↓ ， ↑ ， ↓， ↑， ↑， ↑。 ∴设计时常通过改动 来取得若干不同设计方案进行优化。 2021/3/26 * 3 定子绕组与铁心的设计 四、电流密度的选择及线规、并绕根数和并联支路数的确定 1、电密: 大、中、小型铜线电机： 对大型电机：参考极距 的大小来选择 （热负荷）。