第4章 电磁设计程序

4.1额定数据

（1）额定功率： PN=7.5kw （2）相数： m=3

（3）额定电压（线电压）：UN=400V 额定相电压（Y型接法）：U???（4）额定相电流：

UN400??231V 33PN?1037.5?103 IN???12.025A

mU?Ncos?3?231?0.9（5）效率： ?N?94%

（6）功率因数： cos??0.9（滞后） （7）额定转速： nN?1500r?min （8）额定频率: f?50Hz （9）冷却方式: 空气冷却 （10）转子结构方式：切向套环式 （11）固有电压调整率：?U?10%

4.2永磁材料的参数尺寸确定

（12）永磁材料牌号：N35H

（13）预计工作温度：T?80oC （14）剩余磁通密度：Br?1.22T 工作温度时的剩磁密度：

?BrIL??????r20100100??????????? ??????????? 100???????Br??????????（15）计算矫顽力 HC20?923KA?m 工作温度时的计算矫顽力：

???IL??Hc??1??T?20?Br??1??HC20100100??????????? ??1??80?20? ?923?100???856.54KA?m（16）相对回复磁导率：

?r?Br1.132?3?10?3??10?1.052?H?m??7 HC?0856.54?4?3.14?10 ?0真空磁导率，?0?4??10?7H?m

（17）在最高工作温度时退磁曲线拐点位置bk?0 （18）永磁体磁化方向长度：hm?2cm （19）永磁体宽度：bm?4.5cm （20）永磁体轴向长度：Lm?17cm （21）永磁体段数：W?5 （22）极对数： p?60f60?50??2 nN1500（23）永磁体每极截面积: 切向结构

Am?2Lmbm?2????4.5?153cm2 （24）永磁体每对极磁化方向长度： hMp?hm?2cm

（25）永磁体体积:

Vm?pAmhMp?2?????2?612cm3 （26）永磁体质量：钕铁硼永磁 ??7.3g?cm3 mm??Vm?10?3?7.3?????10?3?4.4676Kg

4.3 转子结构尺寸

（27）气隙长度: 均匀气隙

???1???0.05?0.15?0.2cm ?1 空气隙长度（cm） ?:无纬玻璃丝带厚度或非磁性材料套环厚度，cm （28）转子外径:D2?14.5cm （29）轴孔直径：Di2?4cm （30）转子铁心长度：

L2?Lm??W?1??L?17?0?17cm （31）衬套厚度：

214.5?4?2??0.15?0.15?4.5?切向套环结构? 其中 ???0.15

2?0.45cmhh?D2?Di2?2??????bm?（32）极距： ???D22p?3.14??????11.39cm

2?2（33）极弧系数：?p?0.77 （34）极间宽度：

b2??1??p????1?0.77??11.39?2.6197cm

4.4 定子绕组和定子冲片尺寸

（35）定子外径：D1?22cm （36）定子内径：

Di1?D2?2?1?14.5?2?0.05?14.6cm （37）定子铁心长度：L1?17cm （38）每极每相槽数：q?3

（39）定子槽数：Q?2mpq?2???2?3?36 （40）绕组节距：y?8

180o?8180o?9?0.9848 （41）短距系数：双层绕组Kp?sin?sin22（42）分布系数：

180180sinsin2m?2?3 Kd??0.9598 180180qsin3?sin2mq2?3??（43）斜槽因数：

2sin?s0.3492?sin2?2?0.9949 ?s0.349 Ksk??s斜槽中心角，

?s?t?sk??11.273?3.14?0.349rad

3.14?14.6?4tsk 斜槽宽距离，

tsk??Di1Q?3.14?14.6?1.273cm 36（44）绕组系数：

Kdp?kdkpksk?0.9598????????0.9949?0.9404 （45）预估永磁体空载工作点：b?m0?0.832 （46）预估空载漏磁系数：???1.122 （47）预估空载磁通：

b?m0BrAm??????1.132?153?10?4??10?4 ????????12.843?10?3wb????（48）预估空载电动势：

??UN???1? E0100?10????U?1?N????231?254V ??100?（49）绕组每相串联匝数：

?E0N??4.44fKdp????0K?

?254?98.684.44?50?0.9404?12.843?10?3?0.96（50）每槽导体数： Ns??aN1????????16.44 （取16） pq2?3（51）实际每相串联匝数： pqNs2?3?16 N???96

a1（52）估算绕组线规：假设J??3.7A2?mm2 Acu?IN12.025??3.25mm2 ?aJ1?3.7采用两根直径为1.3mm和一根直径为0.9mm三根并绕，绝缘后直径分别为1.41mm和1.0mm。

?1.3??0.9?2总截面积：S?2?????? ??3.28mm??2??2?（53）实际电流密度： J?IN12.025??3.6661A?mm2 aNtAcu1?3.2822（54）电负荷： A?QNSIN2mNIN2?3?96?12.025???151.086A?cm a?Di1?Di13.14?14.6（55）定子冲片槽型设计：