串激电机电磁设计程序.doc
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1、_串激电机电磁设计程序一、程序简介1本程序适用于电动工具、家用电器等以输入功率或输入电流作为额定指标的串激电机设计,也可以作为机车牵引串激电机的设计参考。2本程序适用于初学者手工设计的初步计算,设计时需要一定经验数据做参考,请结合最后所列参考资料同时使用。3本程序追求的计算精度为10%,需要提高计算精度,则应采用计算机软件计算。4对本程序有任何疑问,请在http:/www.MotorCAD.net论坛公开交流。突破个人经验的局限,播撒文明传承的火种,完成从“钻木取火”到“气体打火机”的跨越,需要我们共同努力。二、电磁设计程序(一)额定参数和工作条件 (核算时只要前面1.2.4项即可)1额定电压
2、 (V)2额定频率 (HZ) (直流串激电动机可按频率为0Hz计算)3额定输入功率 (W)4额定电流 (A) (其中Cos直流为1,交流取0.9)5额定转速 (r/min) (应按要求的转速提高10%来设计)6额定输出功率 (W)7额定输出转矩 (N.m)(输出功率和转矩为最重要工作条件,有条件时应对负载特性进行实际测试,作出曲线,负载特性曲线和电机特性曲线的交点,即为工作点。)8绝缘等级,工作制,使用环境等(此相关项目与发热温升有关,非常重要,但对核算性能无影响。)(二)定子冲片尺寸及计算(设计新电机应尽可能的选择现有冲片,便于自动化生产;一般冲片一致工装模具可以通用。)1定子外径 (cm)
3、2定子外形X方向 (cm)3定子外形Y方向 (cm)4定子轭高 (cm)5定子内圆半径 (cm)6定子内圆半径偏心距 (cm)7定子极弧宽度 (cm)8定子极身宽度 (cm)9线槽半径 (cm)计算:10定子轭磁路长度 (cm)(为轭部中心之长度,此公式应按照实际适当修正。)11定子极身高度 (cm)12定子线槽有效面积 13极弧系数 (为极弧宽度bpa在定子内圆所占角度)(三)转子冲片尺寸及计算1转子外径 (cm)2转子内径 (cm)3转子槽数 (cm)4转子槽口高度 (cm)5转子槽楔厚度 (cm)6转子槽深 (cm)7转子槽口宽度 (cm)8转子槽上部宽 (cm)9转子槽底半径 (cm)
4、计算:10转子齿宽 (cm) (对非平行齿,t取靠近最狭处的处的轭高)11转子齿磁路长度(cm)12转子轭高 (cm)(转轴复有绝缘层)(转轴不复绝缘层)13转子轭磁路长度 (cm)14转子槽有效面积 (应除去槽绝缘和槽锲所占面积)15转子齿距 16转子外齿宽 (cm)17转子槽宽平行齿 (cm)非平行齿 (cm)18转子槽形系数19气隙长度 (cm)(气隙长度大可以适当减少气隙不平衡引起的振动)20气隙系数 21极距 (cm)22计算极距 (cm)(四)其它结构尺寸及计算 1换向器外径 (cm)2换向器片数3电刷长度 (cm)电刷宽度 (cm)4电刷压降 (V)5电刷偏离几何中心线的角度=
5、(弧度)当采用接线借偏方式时,(弧度)为接线借偏片数6转子绕组端部长度系数 (cm)推荐为(当小于4cm)(当大于4cm)(应根据实际工艺情况取值) 7铁芯长度 (cm)计算:8换向器片距 (cm)9换向区域宽度 (cm)式中: 应满足,否则重新设计相关项目10实槽节距11短距系数12虚槽节距13前节距14转子单位漏磁导 15定子轭部质量 (kg)16定子极身质量 (kg)17转子轭部质量 (kg)18转子齿部质量 (kg)19硅钢片质量 (kg)(五)转子参数及计算(核算时直接输入数据,设计时选择电流密度确定线径,根据槽满率确定匝数)1转子绕组线规 (mm/mm)绝缘导线外径铜线直径2转子导
6、线截面 (mm2)3每元件匝数W24转子总导体数5转子每槽导体数8转子槽满率(应不大于0.76,如用自动绕线机绕制则不宜大于0.65)9转子绕组平均半匝长 (cm)10转子绕组电阻 ()11最大工作电流估算 (A)一般应满足,否则重新设计相关项目12转子绕组用铜量 (kg)(六)磁路及换向计算(核算时先算第七部分-定子参数,设计时先算磁路)1计算电流 (A) (其中Cos直流为1,交流取0.9)2转子绕组电密 (A/mm2)3转子线负荷 (A/cm)4转子热负荷一般应满足,和工作条件有关,以实际经验为准5电刷电密 (A/cm2)6旋转电势 (V)设计时定子电阻R1可先假定和R2相等,然后返回进
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