电机电磁设计基本流程

电机电磁设计基本流程
近⽇我发现⼀个有趣的情况:很多设计⼈员会使⽤软件计算结果,但是结果出来之后不知道该怎么分析,怎么优化。在此,有必要普及⼀下电机电磁场设计的基本流程,供⼤家参考。
1. 基本流程
2. 磁路设计流程
A. 根据已有类似产品尺⼨、性能、及设计⽬标,初步确定定⼦内径、外径,极数、铁芯长度;
B. 预估定⼦齿宽,根据已有产品初步设定定⼦槽⼝宽度、槽肩⾼度等槽型尺⼨;
C. 根据已有类似产品初选线径、每相串联匝数;
D. 根据现有⼯艺⽔平及⽬标电机效率⽔平,确定槽满率,初选定⼦槽底圆直径,确定槽⾯积;
E. 根据类似产品初定转⼦磁钢极弧系数,磁钢厚度;中小学电教
F.  Rmxprt计算,输出电机电阻、电感模型,供Maxwell使⽤。
3. 静磁场设计
A. 通过静磁场计算,计算各部分磁路磁感应强度B,确保B在合理范围,避免磁感太⾼导致局部饱和,铁损增⾼;朱瑞峰近况
B. 根据计算所得B值,调整齿宽、槽肩⾼度、厄部宽度等尺⼨,避免平均磁密过⾼;
C. 计算⽓隙磁密Bg,提取⽓隙磁密波形,确保Bg在合理⽔平;
D. 计算空载漏磁系数,确保漏磁系数在合理⽔平;
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E. 根据⽓隙磁密、磁密波形、漏磁系数,调整优化磁钢极弧系数,磁化⽅向长度;
F. 输出⾼质量剖分⽹格,供瞬态场计算使⽤;
G. 计算交直轴电感Ld、Lq,供控制使⽤。
4. 瞬态场计算
南通市第三中学4.1 空载瞬态场
A. 通过瞬态场空载计算,得出电机空载反电动势幅值,波形,齿槽转矩波形,反电势系数Ke;
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B. 根据计算所得反电势波形、齿槽转矩波形,通过调整优化转⼦磁钢极弧系数,定⼦槽⼝区域形状优化,磁钢内外弧偏⼼处理等措施,尽量抑制齿槽转矩幅值,优化反电势波形;
C. 通过空载瞬态场计算,铁芯损耗Pfe,并根据计算结果调整齿部、厄部磁路尺⼨,优化铁损。
4.2 负载瞬态场
A. 通过负载瞬态场计算,得出不同负载、不同转速下负载相电流,负载转矩、转速,负载铁损,负载铜损等参数,从⽽计算出各负载点及转速点电机效率,并评估设计⽬标是否完成;
B. 负载⽓隙磁密计算,确定负载磁钢⼯作点,及磁钢材料利⽤率;
C. 根据计算所得相电流、额定转矩,计算负载转矩系数Kt,供控制使⽤;
D. 必要时根据负载相电流计算值,代⼊静磁场重复计算Ld、Lq电感,供控制使⽤;
E. 进⾏最⼤负载最⾼转速计算,评估最⾼标称转速最⼤帯载能⼒;
F. 进⾏极限负载最⾼转速计算,计算极限负载下磁钢⼯作点,进⾏退磁评估。
5. 参数化设计
齿槽转矩A. 每相串联匝数决定反电势系数Ke、转矩系数Kt值,最终决定⼀定电压下电机能够运⾏的最⾼转速及最⼤负载,即电机的帯载能⼒;
B. 通常设计电机在额定电压,额定转矩下最⾼运⾏转速不弱磁下可以达到标称运⾏转速,此时Ke约为0.65;
C. 当定⼦槽⾯积较⼤,槽满率较低时,适当增加每相串联匝数,加⼤线径,提⾼Ke,可以适当提⾼电机效率,但电机运⾏转速范围缩⼩,恒转矩运⾏范围缩⼩,⾼速时需弱磁调速;
D. 冲⽚相同时、槽满率相近、铁芯厚度相同时,绕组参数调整对同样负载点电机效率影响较⼩。

本文发布于:2024-09-20 15:02:26,感谢您对本站的认可!

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