电气装备与CAD技术修改 .ppt

电气装备CAD技术 试用讲义 一、概述 1.1 课程目的 1、掌握电机设计的实施过程 2、掌握电机性能分析的基本方法 3、初步掌握电机CAD软件编制 4、了解电机设计分析的相关软件 5、了解电机机械CAD相关软件 1.2 中小型电机发展趋势 调整产品结构，扩大派生产品规模 以节能、环保为目标更新产品 扩大产品出口 技术改造，组合兼并 1.3 微特电机 传统微特电机 1、小功率感应电机 2、永磁电机 3、低速电机 机电一体化微特电机 1、变频感应电机 2、无刷直流电机 3、步进电机 4、开关磁阻电机 5、低速大转矩调速电机 新原理微特电机 1、超声波电机 2、超微静电电机 3、鞭毛电机 1.4 电机设计与制造现状 电机电磁CAD 电机机械CAD 电机制造 三、电机的主要参数 之间的关系 3.1 电机设计流程 3.2 电机的主要参数之间的关系式 1、主要尺寸 2、关系式（输出方程） 建立主要尺寸与电磁参数之间的关系。 1）直流电机 2）交流电机 3.3 电磁负荷的选择 一、电磁负荷对电机性能和经济性的影响 （一）线负荷A高，磁负荷B?不变 （1）电机体积减小，节约材料 （2）B?一定时，由于铁心重量减小，铁耗减小 （3）绕组用铜量增加 （4）增大电枢单位表面上铜耗，绕组温升增高 （5）影响电机参数和电机特性 （二）磁负荷B?高，线负荷A不变 （1）电机体积减小，节约材料 （2）基本铁耗增大 （3）磁路饱和程度增大 （4）影响电机参数和电机特性 二、线负荷A和磁负荷B?的选择 3.4 电机主要尺寸比的选择及确定主要尺寸的一般方法 一、主要尺寸比的选择 二、确定主要尺寸的一般方法 四、磁路计算 主要目的： 确定产生主磁路所必须的磁化力或励磁磁动势（简称磁势），校核铁心各部分磁通密度的合理性，计算励磁电流以及电机的空载特性曲线。 4.1 概述 4.1.1 磁路计算的基本原理 全电流定律（安培环路定律）：磁场强度向量沿任一闭合回路的线积分等于该回路所包围的全电流（电流代数和）， 如果积分路径沿着磁场强度向量取向（即沿着磁力线），则 铁心各部分的磁场化为等效的各段磁路。各段磁路磁通沿截面均匀分布，B=Const，由B=?H， = 各段中磁场强度H=Const，故 即 各类电机磁路可分为5段： 空气隙；定子齿（或磁极）；转子齿（或磁极）；定子轭；转子轭 4.2 空气隙磁压降的计算 4.2.1 计算极弧系数?p?的确定 4.2.2 电枢或气隙的轴向计算长度lef 4.2.3 气隙系数K? 4.2.4 极轭间隙气隙磁压降的计算 4.3 齿部磁压降的计算 4.3.1 齿磁密Bt的计算 1）Bt1.8T时 2）Bt?1.8T时 4.4 轭部磁压降的计算 按所衔接的是齿或是磁极可分为极联轭和齿联轭两种。 4.4.1 极联轭磁压降的计算 1）交流电机齿联轭磁压降 2）直流电机齿联轭磁压降 4.5 磁极漏磁系数与磁极磁压降的计算 4.5.1 磁极漏磁系数? 磁极磁通 其中，漏磁系数 1）凸极同步电机的磁极漏磁系数 五、参数计算 5.1 绕组电阻的计算 直流电阻： 温度为t时的电阻率 交流电阻 绕组中通以交流电时，由于集肤效应，使其电阻值比通直流时增大， 式中系数KF?表示电阻增加系数。 图5.1 Visual EMCAD/VIM 温度设置 直流电机 设电枢绕组由2a条支路组成，每条支路长度 2a条支路并联，故电枢绕组总电阻： 感应电机 定子每相电阻 N1为每相串联匝数（每相中每条支路串联匝数），则每相每条支路长度： 设每相绕组的并联支路数为a，故每相绕组总电阻： 转子子每相电阻 把鼠笼转子绕组当作一个对称多相绕组，其相数等于槽数，每相导体数等于1 各导条电流之间的相位差等于相邻两槽间的电角度? 由图可得： 等效绕组的的电损耗等于原来鼠笼绕组的电损耗，即： 故 其中 如果端环与导条的材料相同，则 要应用于等效电路，转子电阻须折算到定子， 折算系数K 对鼠笼转子，相数m2等于槽数Z2，每相串联匝数N2=1/2，绕组系数Kdp2=1 5.2 绕组电抗的一般计算方法 绕组电抗大体上可分为：1）主电抗；2）漏电抗。 电抗可以采用两种方法计算：1）磁链法；2）能量法。 任何一个电路的电抗可写成 ? =2?