1、 中小型三相異步電動(dòng)機(jī)電磁計(jì)算程序王麗芳山西防爆電機(jī)(集團(tuán)有限公司,山西長治(046011關(guān)鍵詞 電磁計(jì)算;編程;公式化中圖分類號TM 343+.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號1008 7281(201006 0024 03E lectro m agnetic Calculation Progra m of S mall and M ediu mSized Three Phase InductionM otorW ang L ifangK ey words E lectromagnetic calcu lation ;progra mm ing ;for mulation .0 引言國內(nèi)中小型電機(jī)

2、行業(yè)進(jìn)行異步電動(dòng)機(jī)電磁計(jì)算時(shí),原來都是采用某所的中小型三相異步電動(dòng)機(jī)電磁計(jì)算程序(手算程序;如今均采用計(jì)算機(jī) 進(jìn)行計(jì)算,這就是涉及到編程問題,而手算程序中很多計(jì)算要找曲線和表格,這就給編程帶來了很多不便,只有將曲線和表格公式化后才能更方便編程人員編程,但在公式化處理上由于編程人員的不同理解采用的公式化處理也略有不同,本文提供了參數(shù)的計(jì)算公式和改進(jìn)后的計(jì)算流程,由手算四個(gè)迭代過程減少為三個(gè)。1 電磁計(jì)算程序中的幾個(gè)數(shù)據(jù)計(jì)算討論1.1 通風(fēng)道損失寬度bk ;鐵心有效長leff;鐵心長l ;通風(fēng)道寬度bk ;通風(fēng)道數(shù)nk 1;氣隙g 。有定、轉(zhuǎn)子徑向通風(fēng)道,兩者不交錯(cuò)時(shí):leff =l -nk 1

3、bkbk 是關(guān)于氣隙g 的一條曲線,如圖1所示。從圖1看出,通風(fēng)道損失寬度bk 是關(guān)于氣隙g 的一條函數(shù)曲線,原來沒有直接的計(jì)算公式,每次計(jì)算鐵心有效長leff 用到bk 的時(shí)候,就得查這條曲線,查這條曲線是件比較麻煩的事情。 圖1 通風(fēng)道寬度與氣隙的曲線圖經(jīng)過一系列的推導(dǎo)得出通風(fēng)道損失寬度bk 的計(jì)算公式如下bk =(bk 2/(bk +5 g /2通風(fēng)道損失寬度bk 就用以上一個(gè)公式得以很方便的計(jì)算。1.2 節(jié)距漏抗系數(shù)K u 1、K L 1K u 1、K L 1為節(jié)距漏抗系數(shù),曲線圖見圖2或見表1。圖2 節(jié)距漏抗系數(shù)曲線圖表1 三相60!相帶常用節(jié)距漏抗系數(shù)對比表漏抗系數(shù)短距系數(shù) 0.6

4、670.7780.8330.888K u 10.7500.8300.8700.912K L 10.8100.8720.9050.934為定子線圈的短矩系數(shù)。表1為三相60!相帶常用節(jié)距漏抗系數(shù)K u 1、K L 1。經(jīng)過一系列的推導(dǎo)得出以下公式當(dāng)2/3 1時(shí),K u 1=(3 +1/4,K L 1=(9 +7/16當(dāng)1/3 2/3時(shí),K u 1=(6 -1/4,K L 1=(18 +1/16當(dāng)0< 1/3時(shí),K u 1=3 /4,K L 1=(9 +4/16以上計(jì)算公式完全可以替代圖2或表1。1.3 定子諧波漏抗計(jì)算系數(shù)#S定子諧波漏抗計(jì)算系數(shù)#S 是關(guān)于 及q (每極每相槽數(shù)的一條很復(fù)

5、雜的曲線,鑒于此就不在這里畫了。24 經(jīng)過推導(dǎo)得出以下公式#S=#(K dp / 2K dp - 次諧波的繞組系數(shù), 是諧波次數(shù)如5、7、11、13、17、19等。5次諧波的短距系數(shù):kp5=sin(5y1/90!7次諧波的分布系數(shù):kd7=si n(7q!/2/ q si n(7!/2#S=sin(5y1/90!2+sin(7y1/ 90!2+si n(11y1/90!2+si n(13 y1/90!2+si n(17y1/90!2+si n(19y1/90!2+1.4 轉(zhuǎn)子諧波漏抗計(jì)算系數(shù)#R轉(zhuǎn)子諧波漏抗計(jì)算系數(shù)#R,是關(guān)于Q2/p的一條復(fù)雜的曲線,鑒于此也不在這里畫了。Q2為轉(zhuǎn)子槽數(shù),p

6、為電機(jī)極數(shù)。經(jīng)過推導(dǎo)得出以下公式#R%5(p/Z22/6式中,p&電機(jī)極數(shù);Z2&轉(zhuǎn)子槽數(shù)。1.5 滿載電流有功部分I1pI1p=1/為電機(jī)的效率值。原來是由30多個(gè)公式所形成的一個(gè)循環(huán)計(jì)算。根據(jù)一系列的推導(dǎo),本循環(huán)可以避免,直接用公式計(jì)算。有功電流I1p=1/(1電抗電流I x=Km X I1p1+(Km X I1p2(2 Km=1+I m X1(3=1-(p cu1+p cu2+p fe+p s+p f w/(1+p cu1+p cu2+p fe+p s+p fw(4根據(jù)式(1與式(4得出I1p=1+I1p2+(I m+I X2(R1+(I1p2+ I X2R2+p fe+

7、p s+p fw(5 在不知的情況下,空載電勢系數(shù)(1-#0、空載磁密B0以及鐵耗就不能計(jì)算,如用公式B0=1.04B來計(jì)算,鐵耗也就可以提前計(jì)算出來了。而在此還有一個(gè)公式I1p2=1/(Km X-I X(I X(6式(5與式(6中,只有I1p與I X為未知數(shù),聯(lián)合求解得A=(R1+R2/(X K m+2I m R1B=1+p fe+p s+p fw+I m2R1C=1/(X K mIx=(C-2AB-(C-2AB2-4(1+A2B2/2(1+A2(7 I1p=1/(K m X-I X(I X(8=1/I1p滿載電流有功部分I1p計(jì)算出來后,就避免了的循環(huán)計(jì)算。1.6 數(shù)值計(jì)算中小數(shù)點(diǎn)的設(shè)置由

8、于在計(jì)算過程中,用得很多的是標(biāo)幺值,而標(biāo)幺值又很小,所以保留小數(shù)點(diǎn)最少要到第5位,這樣計(jì)算才比較準(zhǔn)確。比如0.00040與0.00045,數(shù)值上只差了0.00005,但倍數(shù)就差了1.125倍,反映到實(shí)際數(shù)值就會(huì)差很多。另一方面,如果保留小數(shù)點(diǎn)到第3位的話0.0004就為0, 在計(jì)算機(jī)程序的數(shù)值運(yùn)算中可就大錯(cuò)特錯(cuò)了。因此,在本計(jì)算程序中,對于小數(shù)點(diǎn)的設(shè)置非常重要。2 電磁計(jì)算程序中的循環(huán)計(jì)算電磁計(jì)算程序改進(jìn)后的程序計(jì)算流程為以上方法已通過計(jì)算機(jī)運(yùn)算驗(yàn)證了其可靠性,這樣就可以將三相異步電動(dòng)機(jī)電磁計(jì)算程序用的四個(gè)迭代過程減少為三個(gè)。(下轉(zhuǎn)40頁25 大量鐵屑,不易清除,也會(huì)使風(fēng)道不均勻度增加,影響通

9、風(fēng)散熱。(5銅條轉(zhuǎn)子取代鑄鋁轉(zhuǎn)子。避免由于鑄鋁轉(zhuǎn)子在壓鑄轉(zhuǎn)子鋁條過程中所產(chǎn)生的缺陷,使定子和轉(zhuǎn)子鐵心的磁導(dǎo)變化量增大,從而引起大的電磁噪聲。(6定子繞組中并聯(lián)支路來減少不平衡的磁拉力。磁動(dòng)勢基波產(chǎn)生的p 1次磁場可被具有并聯(lián)支路的定子繞組阻尼,從而使偏心引起的不良影響減少。(a如果可能,每相的全部極組并聯(lián)。(b徑向?qū)?yīng)的極組并聯(lián),把每相的全部極組接到兩條并聯(lián)支路中,應(yīng)利用均壓線把每對極組的末端連接在一起。當(dāng)氣隙存在偏心時(shí),由于對應(yīng)的極組電感不同,在均壓線中將產(chǎn)生均衡電流,從而使偏心引起的磁拉力不平衡以及極對力波得以彌補(bǔ),達(dá)到降低電磁噪聲的目的。圖3為6極電機(jī)解決氣隙偏心產(chǎn)生電磁噪聲方案 。(a

10、極相組分布圖 (b帶均壓線的2 路并聯(lián)(c帶均壓線的3路并聯(lián) (d6路并聯(lián)圖3 6極電機(jī)解決氣隙偏心產(chǎn)生電磁噪聲的方案3 結(jié)語充分了解了氣隙偏心對電磁噪聲的影響,提出了采取符合自身實(shí)際情況的解決措施,使低噪聲電動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)制造成為現(xiàn)實(shí),降低了電機(jī)的制造成本,提高電機(jī)質(zhì)量。參考文獻(xiàn)1 .%.舒波夫著.電機(jī)的噪聲和振動(dòng).1980.2 S .J .揚(yáng)著.低噪聲電動(dòng)機(jī).1985.3 黃國治,傅豐禮著.Y 2三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)手冊.2004.作者簡介:鄭海榮 男 1974年生;畢業(yè)于哈爾濱理工大學(xué)電機(jī)電器及其控制專業(yè),現(xiàn)從事電機(jī)技術(shù)工作. 收稿日期:2010 04 07(上接23頁4 結(jié)論新軸承結(jié)構(gòu)的成功研究和試制,不僅實(shí)現(xiàn)了防護(hù)等級高、潤滑良好,零部件設(shè)計(jì)制造容易,安裝操作方便等優(yōu)點(diǎn),還為提高電動(dòng)機(jī)效率和可靠性,降低電動(dòng)機(jī)噪聲奠定了基礎(chǔ)。該結(jié)構(gòu)完全可用于指導(dǎo)生產(chǎn),為急于解決電機(jī)軸承異響而困惑的公司提供有力參考依據(jù)。作者簡介:吳銀龍 男 1977年生;畢業(yè)于哈爾濱理工大學(xué)機(jī)電技術(shù)及其自動(dòng)化專業(yè),現(xiàn)從電機(jī)設(shè)計(jì)研究工作. 收稿日期:2010 10 20(上接253 結(jié)語從以上的論證中可以看出,通風(fēng)道損失寬度bk 、節(jié)距漏抗系數(shù)K u 1、K L 1、定子諧波漏抗計(jì)算系數(shù)#S 、轉(zhuǎn)子諧波漏抗計(jì)算系數(shù)#R 都可以直接用公式計(jì)算,而不必再查找那些復(fù)雜的曲線,迭代過程也得以減少。僅此改