三相4、6极混相变极电动机设计(7)

三相4/6极混相变极电动机设计 由于定转子齿顶宽度减小，起动时槽口部分比漏磁导也将分别减少??U：

对于开口槽：

??U?同样，对于半闭口槽：

h02b02?Cs2??C?b02?s2??? (4.31) ???U?于是，起动时定子槽比漏磁导：

h01?0.58h11?Cs1????? (4.32) b01C?b?s101??s1?st??KU1??U1???U1??KL1?L2 (4.33)

起动时转子槽比漏磁导：

?s2?st????U2???U2??Kx?L2 (4.34)

起动时定转子槽漏抗：

X*s1?st??s1?st?*?s2?st?**?Xs1，Xs2?st??Xs2 (4.35) ?s1?s2最后可得起动时定转子漏抗和总漏抗：

*********，X??X?X?XX?X?X?X?X1?st?s1?st??1?st?E1?2?st?s2?st??2?st?skE1 (4.36)

***X??st??X?1?st??X?2?st? (4.37)

4.7.2集肤效应及其对转子参数的影响

笼型转子感应电动机起动时，转子导条里会产生集肤现象，集肤疚使槽内导体有效高度减小，因而电阻增加、槽漏抗减小。利用集肤疚可以改善笼型转子感应电动机的起动性能；提高起动转矩，降低起动电流。

集肤效应引起的电阻增加系数KF和槽漏抗减小系数Kx与转子槽形尺寸、转子电流频率及导条材料的电阻率有关。实际上认为集肤效应减小了导条的高度，以此来确定转子电阻和槽漏抗的变化。

起动时考虑集肤效应的转子导条相对高度：

??1.987?10?3hBbBf (4.38)

bs2?B式中：?B——导条的电阻率，对A、E、B级绝缘，铝为0.0434?10?6??m；

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三相4/6极混相变极电动机设计 ，起动时f?sf1?f1。 f——转子电流频率（单位为HZ）

以梯形槽为例，转子导条实际高度为hs，令hpr和hpx分别表示计算导条电阻和槽漏抗的等效高度，因导条电阻反比于导条的导电面积，槽漏抗正比于槽漏磁导的导磁面积，则有：

KF?R~ (4.39) R0X~ (4.40) X0Kx?计算出转子导条的相对高度?以后，查出系数KF和Kx，代入式中，便可求得等效高度hpr和hpx。事实上，因不考虑集肤效应的导条电阻和槽漏抗已计算出，于是由系数

hpr和hpx可直接计算出起动时的转子电阻和槽漏抗。

*** R2?st??KFRB?RR (4.41)

起动时转子槽比漏磁导见式：

**Rst?R1*?R2?st? (4.42)

为了充分利用集肤效应来改善起动性能，对普通笼型感应电动机的转子槽形采取了许多改进措施，如双笼槽、凸形槽和刀形槽等。对于各种非梯形槽的槽形，也可按上面所述的方法进行计算，其结果与用精确公式计算的结果相比误差不大。

4.7.3起动电流和起动转矩的计算

前面已经指出，起动时定子电流很大，定子绕组的阻抗压降比运行时的大得多，因

??Ist。此这时电势E1比较小，磁化电流可以忽略不计。从感应电动机等效电路有：I1?I2

Ist?UN??R1??st????X?1?st??X??2?st???R222?UN?R?X??st?2st2?UN?Zst (4.43)

用标么值表示时，起动总阻抗为：

*? Zst22Rst?X??st?**

?Rst?X??st? (4.44)

22UN?IKW此时，以实际值表示的起动电流：

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三相4/6极混相变极电动机设计 Ist?于是，起动电流倍数：

*?UN?IKW?ZstUN??IKW (4.45) *Zstist?IstI1 (4.46)

?（假定值）?偏小，于是起动时漏磁饱和若由式计算出的Ist>Ist，说明最初假设的Ist系数KZ偏大，低估了起动时漏磁路饱和的影响，计算出的X??st?偏高，最后计算出的Ist?略大于前面计算得到的，并重新计算，最后计算值与假定值偏小。再次假设时，应取Ist的误差不能超过?3%。

若将起动时的电流和参数代入感应电动机的电磁转矩计算公式，并令转差率s?1，即可获得起动转矩的实际值Tst。

Tst?起动转矩倍数为：

2*??st?2?f?1?SN?R2Tstm1pUN?R2?st??1?SN? (4.48) T????22*TNm1pUN?IKwZst2?fZst*st??R2??st?sm1?I222?f?1p??2?m1pUN?R2?st?22?fZst (4.47)

式中：SN——对应于额定转速的转差率。

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三相4/6极混相变极电动机设计 第5章 实例计算

5.1 主要参数的确定

当要求在两种极对数下功率相差不大，接近恒功率调速时，为了使低速运行时有合理的功率和较大的转距，一般宜采用于多极数的定子内径。在定子内径确定之后，宜按照少极数设计电机的绕组和磁路。根据国产多速电动机技术提供的参考。结合本课题给出的要求。我选择YD132M—6/4的电机，6极运行时候它的功率是4000W，4极运行时候它的功率5500W，两极运行的时候接近恒功率。根据YD132M—6/4电机的标准：

1.额定电压380伏 2.绝缘等级B级 3.效率84/83 4.功率因数0.78/0.85 5.槽配合 36/33

5.2 定子绕组及定子铁心的确定

根据YD132M—6/4的要求:定子铁心外径210mm,定子铁心内径148 mm ,定子铁

心长度180mm,槽数36。定子冲片的尺寸根据同型号电机尺寸的大小来确定。

图5.1

定子绕组用圆导线,定子槽型采用梨型槽。初步取Bi1，估计定子齿宽，再初步取bj1，估计定子轭部计算高度。根据齿宽和定子轭部计算高度的估算值作出的定子槽形如图5.1

5.3 转子冲片的确定

YD132M—6/4 电机根据国标：一般选用笼型转子，笼型转子电机在选择转子槽数

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三相4/6极混相变极电动机设计 的时候，必须考虑与定子槽数有恰当的配合。对于YD132M—6/4电机，一般选择36/33。这样转子槽数Z2=33时定,转子谐波没有同次的,因此不会产生同步附加转距。

转子冲片尺寸的确定参照Y2系列电机确定,预计转子导条电流，初步取转子导条电密，于是得到导条截面积，初步取B`i2，估算转子齿宽。初步取电机B`j2估算转子轭部计算高度。为了取得更好的起动性能,故采用平行槽。槽形图如图5.2

5.4 计算过程

额定数据与技术要求： （1） 电压： （2） 相数： （3） 极对数： （4） 输出功率： （5） 功电流 （6） 效率： （7） 功率因数： （8） 绝缘等级： （9）

定转子槽数 （10） 定转子每极槽数

主要尺寸及冲片

（1） 定子外径： （2） 定子内径：

图5.2

UN=380V m=3 p=3 PN=4KW Ikw=

PNm=6.06A 1Un?η`=84%

co?s=0.78 B级 Z1/Z2=36/33

Zp1=6 Zp2=5.5

D1=210mm Di1=148mm

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