電機設計第八講

電磁參數(shù)方案調整電氣教研室講課人：安國慶17九月2024設計任務書一般會給出如下技術指標：常見問題：1.效率偏低；2.功率因數(shù)偏低；3.起動電流偏大；4.起動轉矩偏小；5.最大轉矩偏小；6.溫升偏高；17九月2024電磁計算調整原因按照電機性能要求，電機的一些重要尺寸或數(shù)據(jù)可以初步確定，按照程序完成一個電磁計算，不論手算還是借助計算機，均不難完成。但計算后得到的結果，往往達不到國家標準或用戶的特殊要求，則需找出原因，調整設計直到各項指標都達到技術要求，電磁方案才能確定下來?，F(xiàn)把電磁計算中主要調整方法進行歸納。17九月2024現(xiàn)象一：效率低

原因一：定子銅耗大解決方法1：增大導線截面積；帶來的不良后果：（1）槽滿率增大，嵌線困難；（2）用銅量增加；解決方法2：減小每相串聯(lián)導體數(shù)（即減少每槽導體數(shù)）；帶來的不良后果：（1）漏抗減小，起動電流增高；（2）齒、軛部磁密增高，鐵耗增加；解決方法3：減小繞組端部長度；帶來的不良后果：嵌線困難；17九月2024現(xiàn)象一：效率低

原因二：轉子銅耗大；調整目標：降低轉子電阻解決方法1：增大轉子槽面積；帶來的不良后果：（1）齒、軛部磁密增高，轉子齒軛部鐵耗增加；

齒、軛面積減小導致B增加（2）轉子電阻減小，引起起動轉矩下降；解決方法2：端環(huán)尺寸放大（特別是兩極電機）；帶來的不良后果：

端環(huán)過厚可能引起裂紋；17九月2024現(xiàn)象一：效率低

原因三：鐵耗大；調整目標：降低磁密B解決方法1：調整槽型；（1）當發(fā)現(xiàn)齒部磁密大時，可以增大齒寬；（2）當發(fā)現(xiàn)軛部磁密大時，可以減小槽高；帶來的不良后果：槽變窄或矮，槽滿率可能出現(xiàn)問題；解決方法3：（1）減小定轉子槽口寬度；槽比漏磁導與“h/b”成正比帶來的不良后果：

漏抗增加，同時導致起動轉矩和最大轉矩下降（兩者分母都有Z）；（2）采用閉口槽（轉子）和磁性槽楔（定子）；解決方法2：增加鐵心長度；增加磁力線垂直進入齒或軛的截面積，降低齒軛磁密；帶來的不良后果：用鐵量增加；17九月2024現(xiàn)象一：效率低

原因四：機械損耗大；解決方法：（1）減小風扇尺寸；帶來的不良后果：溫升升高；（2）軸承潤滑油合適；（3）提高裝配質量；17九月2024現(xiàn)象二：功率因數(shù)低

原因：勵磁電流較大；解決方法：（1）增加每槽導體數(shù)（增加電阻）；帶來的不良后果：

漏抗增加，起動轉矩和最大轉矩下降；（2）增加鐵心長度：為了增加Rm；帶來的不良后果：用鐵量增加；（3）減小氣隙：磁阻小，產(chǎn)生同樣磁通需要的Im小帶來的不良后果：

可靠性下降，諧波漏抗增加（齒諧波波動更強烈）；17九月2024現(xiàn)象三：起動電流大

原因：漏電抗??；解決方法：（1）增加每槽導體數(shù)（增加漏抗）；帶來不良后果：

1.銅耗增加，效率降低；2.漏抗大，起動轉矩降低；（2）改變定轉子槽型，使其深而窄；（槽比漏磁導與“h/b”成正比，可參考P272算例49步）帶來不良后果：1.軛部磁密增加易過飽和；槽變深后，軛高變小，軛部磁通截面積變小，軛部磁密增加；2.功率因數(shù)下降；

磁路出現(xiàn)飽和后，所需勵磁電流增加，功率因數(shù)下降；17九月2024現(xiàn)象四：起動轉矩小

原因一：起動阻抗大；解決方法1：減少每槽導體數(shù)；帶來不良后果：起動電流增加；解決方法2：改變定轉子槽型，使其寬而淺；（槽比漏磁導與“h/b”成正比，可參考P272算例49步）帶來不良后果：1.齒部磁密增加易過飽和；槽變寬后，齒變窄，齒部磁通截面積變小，齒部磁密增加；2.功率因數(shù)下降；

磁路出現(xiàn)飽和后，所需勵磁電流增加，功率因數(shù)下降；17九月2024現(xiàn)象四：起動轉矩小

原因二：轉子電阻不夠大解決方法3：改變轉子槽型，使槽變深：

增加擠流效應，使槽內(nèi)等效截面積變小，轉子電阻增加；帶來不良后果：1.轉子軛部磁密增加易過飽和；槽變深后，軛高變小，軛部磁通截面積變小，軛部磁密增加；2.功率因數(shù)下降；

磁路出現(xiàn)飽和后，所需勵磁電流增加，功率因數(shù)下降；解決方法4：適當減小轉子槽面積和端環(huán)面積：帶來不良后果：增加損耗，效率降低。17九月2024現(xiàn)象五：最大轉矩小

原因：漏電抗大；解決方法：改變定轉子槽型，使其寬而淺；（槽比漏磁導與“h/b”成正比，可參考P272算例49步）帶來不良后果：1.齒部磁密增加易過飽和；槽變寬后，齒變窄，齒部磁通截面積變小，齒部磁密增加；2.功率因數(shù)下降；

磁路出現(xiàn)飽和后，所需勵磁電流增加，功率因數(shù)下降；17九月2024現(xiàn)象六：溫升增加

原因一：線負荷A大解決方法：減小每槽導體數(shù)：減小N帶來不良后果：1.R減小，導致起動電流增加；2.R減小，功率因數(shù)降低；17九月2024