11KW变频起动永磁同步电动机电磁设计程序及电磁仿真1永磁同步电动机电磁设计程序1.1额定数据和技术要求除特殊注明外，电磁计算程序中的单位均按目前电机行业电磁计算时习惯使 用的单位，尺寸以cm（厘米）、面积以cm2（平方厘米）、电压以V （伏）电流以 A （安）、功率和损耗以（瓦）、电阻和电抗以 （欧姆）、磁通以Wb（韦伯）、磁 密以T（特斯拉）、磁场强度以A/cm（安培/厘米）、转矩以N （牛顿）为单位1额定功率Pn 11kW2相数m1 33额定线电压Un1 380V额定相电压丫接法Un U N1 / ■ 3219.39V4额定频率f 50HZ5电动机的极对数P=26额定效率n 0.877额定功率因数cosn 0.788失步转矩倍数T；on2.29起动转矩倍数Ts；n2.210起动电流倍数l；N2.211额疋相电流1 NPn 100Un N cos N11 1053 219.39 0.87 0.78 A12 额定转速 nN 1000 r/min13 额定转矩 Tn 9.55Pn 103 9.55 11 nN 100014绝缘等级:B级15绕组形式：双层叠绕Y接法1.2主要尺寸16铁心材料DW540-50硅钢片17转子磁路结构形式：表贴式18气隙长度 0.07cm19定子外径D1 26cm20定子径Di1 18cm0.07)cm 17.8621转子外径D2 Di1 2 (18 222转子径Di2 6cm23定,转子铁心长度11 12 15cm24铁心计算长度la12 15cm铁心有效长度l efla 2(1525定子槽数Q3626定子每极每相槽曹数q Q1/2m1 p27极距p Di1/2P3.1418/22 0.07)cm 15.14cm36/2 3 3=23 9.728cm28定子槽形:梨形槽定子槽尺寸29定子齿距tihoi 0.08cm boi 0.38cm bi 0.78cmri 0.53cm h°2 1.72cmDiiQ118361.5708cm30定子斜槽距离tsktiQiQi pi.5708 36 i.50cm36 33i定子齿宽[Dii 2(h°iqT"hi2)]2ri[i8 2(°.08 切 i.06 0.824954cm36bti2[Dii 2(h0i hsi )]0iQibi[i8 2(°.08 °.ii55)] 0.78 0.8249i 伽36式中hsibi b°itan0.78 0.38 xtan 0.ii55 cm 6btiibti230.8249ii0.824954 0.8259ii0.824940cm32定子轭计算高度hji Di Dii (h0i2hi2討26 i8 (0.08 i.72彳 0.53) i.8467 cm33定子齿计算长度hti hi2 丄 i .723丄 0.53 i .8967cm334定子轭磁路计算长度Lji(Di hji) (26 i.8467) 6.3233cm4p i235每槽导体数N si 3836并联支路数i 237每相绕组串联匝数N % 辽空114m1 1 3 238并绕根数-线径Nti dn=1-1.20Nt2 d12 =1-1.2039槽满率槽面积2 2. 2r1 b— r1 2 0.53 0.78 “” c 小 °占3 彳“心 2As (h|2 h) (1.72 0.2) 1.8394cm2 2 2 2式中,槽楔厚h 0.2cm,槽绝缘占面积2 A Ci(2h12 r1 2r1 bi) 0.035 (3.44 0.53 1.06 0.78) 0.2678cm式中，绝缘厚度G 0.03cmAi 1.8396 0.2678 1.5718槽有效面积Aef As2 2Ns[Nt1(dn hdJ Nt2(d12 hd2)]Aef2 238 [(1.2 0.08) (1.2 0.08)] 百空％1.5718 . %槽满率Sf40节距y=5541 绕组短距因数 Kp1 sin(? ) sin( ) 0.8333式中 y/mq 5/6q 1 sin42绕组分布因数Kd1 2 0.9659. 1 q sin - 243斜槽因数Ksk1(2) 2 sin(0.4682/2)— 0.9909s 0.468244绕组因数KdpKd1Kp1Ksk1 0.9659 0.8333 0.9909 0.924545绕组线圈平均半匝长Lav l1 2(d Le) 15 2 (1.5 5.106) 28.212cm式中，绕组直线部分伸出长一般取 1-3cm，取d=1.5cm ;双层线圈端部斜边长 Le y/(2cos 0) 9.728/(2 0.8497) 5.106cm。
cos 0 ,1 sin2 0 1 0.52722 0.8497sinb 2r1b| 2r1 2bt10.78 1.060.78 1.06 0.8249 20.5272[Di1 2h01 hs1 h12 r1 ]2p— (18 0.16 0.105 1.72 0.53) 9.7283646双层线圈端部轴向投影长fd Le sin5.106 0.5272 2.6921cm47单层线圈端部平均长Ie2(d Le) 2 (1.5 5.106) 13.212cm1.3永磁体的计算48永磁材料类型：钕铁硼49计算剩磁密度Br 1.12T50计算矫顽力Hc 936kA/m51相对回复磁导率 r 1.0552磁化方向长度hm 0.4cm53永磁体宽度bm 10cm54永磁体轴向长度：对于钕铁硼永磁lm15cm55提供每极磁通的截面积对于矩形切向式Ambmlm 1015150cm2 *1.4磁路计算56极弧系数 p 0.88957计算极弧系数i4i 6""-1 ~~P40.889 -9.728 60.071 0.8890.90958气隙磁密波形系数Kf4 . i—sin 一24 0.909—sin 21.260459气隙磁通波形系数0.1835 0.01561.1835460气隙系数Kf —sin4 0.909— sin 21.260461空载漏磁系数0 1.362永磁体空载工作点假定值bm0 0.9163空载主磁通4bm°BrAm 10 0.91041.12 150 10 0.01 仃6Wb1.364气隙磁密B0 104i 1 lef°.01176 104 0.8777T0.909 9.728 15.1465气隙磁位差直轴磁路2BF ( 20)10交轴磁路2BFq K02 0 87771.2019 0.07 10 2 1175.28A4 10 7定子齿磁密Bt1错°.8777 谕 15・14 1.77T0.8249 0.95 15定子齿磁位差定子轭部磁密定子轭磁位差转子轭磁密FtiB j1Fj1Bj2转子轭计算高度转子轭计算长度转子轭磁位Fj2每对极总磁位差磁路饱和系数主磁导主磁导标幺值2H tihti0 1042l 1 K Fehj12C1H jj j10 104NKFehj2hj2lj2Ft1KstD2 Di22C2HFj119.7 1.8967 74.72A0.01176 1042 15 0.95 1.84672 0.43 10 1.84770.01176 1042 15 0.95(Di2 hj2)4pj2l j2Fj2FqFq0.011761499.0717.86 602 2.271384.821289.545.9431.82T35.41A0.747T5.934cm(604 65.934)3.126774.7274.721289.547.88 10 62 hm 102外磁路总磁导标幺值漏磁导标幺值永磁体空载工作点bm03.1267cm4.11 A35.41 4.11 1499.07A1.060 Am1)0.4 1025 7.921.12 4 10 7 1502 7.88 101.3 9.72 10.3(1.3 1) 7.92 2.37810.30.91110.3 166676869707172737475767778798010481气隙磁密基波幅值B1 Kf七 0892T 82空载反电动势0.01176 0.88 242.7VE0 4.44 fKdpN 0K 1.44 50 0.95 1141.5参数计算83定子直流电阻Ri2lavNdu 2 du 2a[N计 Nt2(云'—2.17 10 4)2]2 血212 114 0.30852 (2 0.6 )式中,为导线电阻率mm2 / m)，对A，E，B级别的绝缘，铜为0.02 仃mm2 / m。
84漏抗系数c 4 f 0lef(KdpN)2 102Cx50 4 10 715・14 (°.9244 144)2 10 2 0.4426385定子槽比漏磁导s1Ku1U 1 K L1L10.875 0.4096 0.906 1.129 1.3813Ku1(31)/4(2.51)/4 0.875Kl1(97)/16(97)/16 0.906h01b012hs1b°1 d0.080.382 0.1050.40960.38 0.781.12986定子槽漏抗Xs12pmh 引lef。