14 采用不同方法计算磁化电流饱和及转子绕组挤流的异步电动机电

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采用不同方法计算磁化电流

饱和及转子绕组挤流的异步电动机电磁计算M .￣ MC,e . 3. y o c I P TK B lI c蔬

昊绮珩

译

宋心堪

校

本文介绍的多种算法可以完成异步电动机参数的不同计算法.对几台异步电动机进行了电磁计算和试验测定，其计算结果和测定结果可适用于不同容量、任意结构的异步电动机设计 .

在生产异步电动机时设计师在设计阶段必须选定这些电动机的参数。波兰罗兹电机变压器电工学院编制了一套 S U电磁计算程序，适用于 I M C/AT的计 J B P

算 .该程序用于计算任意结构鼠笼型、绕线型异步电动机。计算算法以改进的典型方法为基础 .基辅电工学院编制了一套模拟程序。这套程序可进行单笼和双笼鼠笼

型异步电动机的计算。对转子笼中的挤流现象和磁路饱和均采用了不同计算方法。 本文介绍算法片断。几台异步电动机在波兰和乌克兰完成了计算。现在讨论 S U程序计算法。 J

粤 笋 -计算三相异步电动机的磁化电流有一定困难，因磁路形状复杂，同时气隙值较其它电机小些。后者使铁心磁压比重增加 .从而影响磁密的分布.

常采用文献【】绍的方法计算磁化电流。假如坐标系原点与磁极对称轴重合， 3介则对于与气隙相交的任意磁场线来说 .在与坐标系原点位移成一角度的点内可写出下面的磁动势方程式

Oa 0￣+ Oz 2 2+ + 2 .=2 a 2 + Oz a Oja Oja 1 a I

式中 06 . Oza Oz a Oja Oja一应表示气隙磁动势、定转子齿部磁 a l. 2. l. 2一相动势和定转子磁软磁动势。 磁动势表示与电流负载 A a的关系：

一

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@ ; !I 4咒 I

f一极}嵴电流负载分鸯 傅时级数 一 晕式中::

∑

C v OS O

,

。

≯ - - l:

,

’

-

V次谐波电流负载振幅： K ~ V次谐波的绕绢系数 Z - -每相串联匝数

、

P磁极对数 1一波磁化电{的

自效值磁密在气隙内的分布可同样用傅单叶级 一 .谐： i f L敬表示∑b l 。 力’

^

}

式中 B,

次谐波磁密的振幅： b…与 谐波有关的谐波磁密值 次次谐波电流负载和一

编程时考虑 _ a J

次谐渡电流负载 j

次.

次

h次谐波气隙磁密磁化特性由多坝式近算

工，

Ea曰

在滞后 a角的点内任意磁场线的磁动势方程式可辟式表示 j

@=∑Ⅲ 2 (“+ 警 1 t V 血“ ’

十， _。

{如口)’曰

口， J

一

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式中 k L j一应表示气隙，定转子齿部电感、定转子磁轭电感。对近算多项 。相一式 ( )的各项均须计算参数 ki 气隙参数和 r=1的计算项除外。由 ( )式 1 z,L, l j 2得到用牛顿法解不同角度的方程系。方程的数量视气隙内计算谐波磁密和谐波磁化电流数而定。若绕组星形连接，方程系有三个方程式，角 a=兀 .兀/3/2、兀/6若，绕组三角形连接，方程系有四个方程式，角 a=兀/2、兀、兀/4/3、兀/6。计算异步电动机磁化电流时，还考虑了以下三种情况：a当齿部磁密 B>1 ) . 8特时，齿部磁通鼓起： )齿部去磁影响轭部磁压，轴向通风槽和机座去磁影响转子磁

轭的磁压，转轴去磁影响转子轭部磁压： B定子绕组接成三角形时，抑制定子三次 )谐波电流磁场。

转子绕组挤流现象的计算法。在单笼异步电动机的转子鼠笼导条中常产生挤流现象。这种现象的加剧决定于诸如电流频率 .导条尺寸和形状及其导电率等因素。

由于挤流现象存在，增加了导条的有效电阻而降低了电抗。单元导体法是最常用的一

种方法，可测定转子参数并计算任意槽形的挤流【】 4。该方法是将导条按场力线平

分为一定数量的单元导体，每根单元导体具有截面 S、电导率 7和导磁系数矗槽 j .内导体采用无限薄的绝缘层绝缘，将导体并联。每根导体的电流不变。单元导体系统可看作为具有并联支路的电路，

用下面方程系来说明：

U=, l j m o,+… 4 j o 0 j+ o i ! R - o#^YI; -。

U= I R 2 j o o ( j, ) oe- c YI; 2+ c, 2,+ 2+ o- 0 u 4 n -:

U=, + j o o f ^^ cu ∑,, R,”月 l

式中

Rj 1/ i=/"; i S

=s/c;,

C槽壁内 i体平均线长度。减去一行 .即可得到 i体内采用 i, i2 l i一导导一1一…

电流值表示的电流算式：

一

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, I

R|

一

1

_

T

+

—

jDl t (l

假设 I=l,即可计算总电流。总电流 1

l=

I

n导体内的电流采用与总电流之比的百分比表示：

根据方程式 ( ) 1单元导体可写成下式 3. 3

U= I^R, . l+『

o l -, f I

所有等值电路的方程式均可写成下式

U=I ( 尺Ⅳ+. f『

.

假说●●●

I l A l .: I,=A,+ B, I At『 .,=,+『 Bn l l l : t+. f

根据 ()和()可以计算转子绕组参数： 4式 5式

●

●

R= A, R n X v= B^ R月+∞ O, l ; l

考虑到电导率是转子绕组温度的函数 .可将导条电阻的变化看作为与温度同时

一

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变化.

所介绍的方法适用于浇铸导条和嵌入导条单笼、双笼电动机转子绕组参数的计

算 .计算好的参数已在单笼、双笼导步电动机的等值电路中应用.

饱和现象对电动机绕组漏电抗作用的计算。电动机磁路中的饱和现象使定、转●●●●●●●●●●●● ● ●●●●●

子绕组的漏电抗发生很大变化。由饱和引起的漏泄电抗的变化系用 G1 w c i￣、4 0 a kh 2】修改过的诺尔曼法计算 .该方法以实验法获得的定转子饱和系数作为基础，由下式

近似计算得到

K:

一

一

_+ 0, r 25. u’

Bj+ 7,

式中 B~虚设的气隙磁密是定子电流的函数。舾 计及饱和的定子绕组漏电抗由关系式计算

得到X j= (岱+ K+ ) t

式中

X= X如( j口 1一

;

Xc .、

、 xq一 -一端部漏电抗、未饱和状态的差动漏泄和槽部漏泄：一 o 一定子

槽部漏泄电导系数：

=

+

)

一

由磁路饱和产生的定子槽部漏泄电导系数的变化

AbI= 12 b2一 b 1 1一 K) .5(s s)(

一

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对于容量为 l0 10 o~ 0 0千瓦采用任意槽形的异步电动机 (封闭式外 )其槽部除，漏泄电导系数的变化可用下式表示【】 2:

)及饱和的转子绕组漏泄电抗用下式计算

杀

式中 h1 bl -子窄槽高度和宽度： b2 -子槽顶宽度： t一子齿距计。 s定、 - s定 - s定一

X,= ( o X n+ Xr K+ XsrK+口 r 0￣ . o r X,. d+ o)

式中

X r Xqa ca= r O一

。￣ r ms zt 4

( kw s ):

X。、Xm、Xs o -应表示未饱和状态转子绕组端部漏泄电抗、与转差率无关 k-相，的部分槽部漏泄：△一转子槽部漏泄电导系数变化 (计算式与定子绕组类同) 其。 现在研究 E R程序的计算法 M

喜磁动势的计算 .

笋娑 对称电路的电机，异步电机就属于这种类型，可局限于每极

磁路按下列程序进行计算【I每个程序段须计算横截面面积、磁密、磁场强 I。度、磁通线平均长度、程序段磁动势、总磁动势。磁路按一次谐波磁场进行计算。

在气隙内计算磁密…… 此处隐藏：2662字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……