電機(jī)設(shè)計(jì)第四章_李景燦

1、4-1繞組電阻的計(jì)算繞組電阻的計(jì)算4-2 繞組電抗繞組電抗的一般計(jì)算的一般計(jì)算方法方法4-4 漏電抗漏電抗計(jì)算計(jì)算4-3主電抗主電抗計(jì)算計(jì)算4-5漏抗標(biāo)漏抗標(biāo)么值么值4-6飽和對(duì)飽和對(duì)電機(jī)參數(shù)電機(jī)參數(shù)的影響的影響4-7斜槽漏斜槽漏抗計(jì)算抗計(jì)算 電機(jī)的電阻、電抗是電機(jī)的重要參數(shù)，它們的大小直接電機(jī)的電阻、電抗是電機(jī)的重要參數(shù)，它們的大小直接影響電機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)性。影響電機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)性。 比如對(duì)于感應(yīng)電機(jī)而言，電阻的大小直接影響電機(jī)的比如對(duì)于感應(yīng)電機(jī)而言，電阻的大小直接影響電機(jī)的效率。對(duì)轉(zhuǎn)矩、起動(dòng)都有影響，特別是轉(zhuǎn)子電阻，對(duì)起動(dòng)轉(zhuǎn)效率。對(duì)轉(zhuǎn)矩、起動(dòng)都有影響，特別是轉(zhuǎn)子電阻，對(duì)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩影響較大

2、。比如我們?cè)谠O(shè)計(jì)繞組是，若選擇比較大的電流矩影響較大。比如我們?cè)谠O(shè)計(jì)繞組是，若選擇比較大的電流密度，則所用導(dǎo)線的截面積就較小，用銅量較少，但電阻較密度，則所用導(dǎo)線的截面積就較小，用銅量較少，但電阻較大。電阻越大，電機(jī)運(yùn)行時(shí)繞組中的損耗就越大，效率會(huì)降大。電阻越大，電機(jī)運(yùn)行時(shí)繞組中的損耗就越大，效率會(huì)降低。低。 繞組電抗的大小對(duì)所設(shè)計(jì)電機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行性有很繞組電抗的大小對(duì)所設(shè)計(jì)電機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行性有很大的影響。一方面，漏抗不能過(guò)小，否則感應(yīng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)大的影響。一方面，漏抗不能過(guò)小，否則感應(yīng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)將產(chǎn)生不能允許的電流；另一方面，漏抗不能過(guò)大，否則感將產(chǎn)生不能允許的電流；另一方面，漏抗不能

3、過(guò)大，否則感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)、最大轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩都會(huì)降低。應(yīng)電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)、最大轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩都會(huì)降低。 由此可見(jiàn)，電阻、電抗對(duì)電機(jī)的性能影響很大。正確由此可見(jiàn)，電阻、電抗對(duì)電機(jī)的性能影響很大。正確計(jì)算和設(shè)計(jì)這些參數(shù)非常重要。計(jì)算和設(shè)計(jì)這些參數(shù)非常重要。電機(jī)的電氣參數(shù)電機(jī)的電氣參數(shù)一、直流電機(jī)電氣參數(shù)：一、直流電機(jī)電氣參數(shù)：二、交流同步電機(jī)電氣參數(shù)：二、交流同步電機(jī)電氣參數(shù)：勵(lì)磁繞組電阻勵(lì)磁繞組電阻Rf、勵(lì)磁繞組電感、勵(lì)磁繞組電感Lf；電樞繞組電阻電樞繞組電阻Ra、直軸電樞反應(yīng)電抗、直軸電樞反應(yīng)電抗xd交軸電樞反應(yīng)電抗交軸電樞反應(yīng)電抗xq、電樞漏抗、電樞漏抗x1d d三、感應(yīng)電機(jī)電氣參數(shù)：

4、三、感應(yīng)電機(jī)電氣參數(shù)：定子繞組電阻定子繞組電阻R1、定子勵(lì)磁電抗、定子勵(lì)磁電抗xm定子漏抗定子漏抗x1d d轉(zhuǎn)子繞組電阻轉(zhuǎn)子繞組電阻R2、轉(zhuǎn)子漏抗、轉(zhuǎn)子漏抗x2d d電樞繞組電阻電樞繞組電阻Ra、電樞繞組電感、電樞繞組電感La；勵(lì)磁繞組電阻勵(lì)磁繞組電阻Rf、勵(lì)磁繞組電感、勵(lì)磁繞組電感Lf； 電機(jī)繞組的電阻和電感，既決定于繞組和磁路的電機(jī)繞組的電阻和電感，既決定于繞組和磁路的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)( (結(jié)構(gòu)型式、所采用的材料和幾何尺寸等結(jié)構(gòu)型式、所采用的材料和幾何尺寸等) )，又，又與電機(jī)的性能與電機(jī)的性能( (經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行特性經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行特性) )有密切關(guān)系。因有密切關(guān)系。因而電機(jī)繞組的電阻和電感是聯(lián)系結(jié)構(gòu)

5、與性能的重要而電機(jī)繞組的電阻和電感是聯(lián)系結(jié)構(gòu)與性能的重要參數(shù)。在設(shè)計(jì)電機(jī)時(shí)，根據(jù)結(jié)構(gòu)、參數(shù)與性能的關(guān)參數(shù)。在設(shè)計(jì)電機(jī)時(shí)，根據(jù)結(jié)構(gòu)、參數(shù)與性能的關(guān)系，可以在一定程度上先按電機(jī)性能所需要的參數(shù)系，可以在一定程度上先按電機(jī)性能所需要的參數(shù)選用合適的結(jié)構(gòu)，然后再按確定的結(jié)構(gòu)計(jì)算其參數(shù)，選用合適的結(jié)構(gòu)，然后再按確定的結(jié)構(gòu)計(jì)算其參數(shù)，從而預(yù)計(jì)所設(shè)計(jì)電機(jī)的性能。從而預(yù)計(jì)所設(shè)計(jì)電機(jī)的性能。 注意：注意：本章所介紹的計(jì)算只限于本章所介紹的計(jì)算只限于穩(wěn)態(tài)參數(shù)穩(wěn)態(tài)參數(shù)。4.1繞組電阻的計(jì)算繞組電阻的計(jì)算電阻的計(jì)算分為：電阻的計(jì)算分為：直流電阻直流電阻：繞組中通以：繞組中通以直流直流時(shí)的電阻。時(shí)的電阻。交流電阻交流電

6、阻：繞組中通以：繞組中通以交流交流時(shí)的電阻。時(shí)的電阻。時(shí)的電阻率。導(dǎo)體在的電阻率。導(dǎo)體在。對(duì)于銅導(dǎo)體電阻的溫度系數(shù)。可按下式進(jìn)行換算：時(shí)的電阻率內(nèi)，溫度在電機(jī)通常的運(yùn)行范圍時(shí)銅的與溫度有關(guān)，當(dāng)溫度為導(dǎo)體材料的電阻率。導(dǎo)體的截面積繞組導(dǎo)體的長(zhǎng)度式中：直流電阻：CtCCtttmCAlAlRtttcc15/004. 0)(1 .100175. 0151515156 按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB755-81的規(guī)定，各絕緣等級(jí)的基的規(guī)定，各絕緣等級(jí)的基準(zhǔn)工作溫度為：準(zhǔn)工作溫度為：對(duì)于對(duì)于A級(jí)級(jí)、E級(jí)級(jí)、B級(jí)級(jí)絕緣的基準(zhǔn)工作溫度為絕緣的基準(zhǔn)工作溫度為75；對(duì)于對(duì)于F級(jí)級(jí)、H級(jí)級(jí)絕緣的基準(zhǔn)工作溫度為：絕緣的基準(zhǔn)

7、工作溫度為：115。表表4-1列出了一些材料在列出了一些材料在15時(shí)的電阻率，計(jì)算時(shí)時(shí)的電阻率，計(jì)算時(shí)取相應(yīng)的值即可。取相應(yīng)的值即可。 由于集膚效應(yīng)，使交流電阻較直流電由于集膚效應(yīng)，使交流電阻較直流電阻值大。阻值大。交流電阻值交流電阻值按下式計(jì)算：按下式計(jì)算：電阻的增加系數(shù)式中FFKRKR:0一、直流電機(jī)一、直流電機(jī)法相同。繞組的電阻，其計(jì)算方對(duì)于勵(lì)磁繞組和換相極電樞繞組的電阻一條支路的電阻條并聯(lián)支路電機(jī)有繞組的總導(dǎo)體數(shù)。并聯(lián)支路數(shù)；導(dǎo)體截面積；線圈的平均半匝長(zhǎng)；電阻率；基準(zhǔn)工作溫度時(shí)導(dǎo)體的式中：電樞繞組電阻：aRRAlaNRaNaAlaaAlNaAlNRaaccaaaccccaccaa222

8、221)2()2(112二二、感應(yīng)電機(jī)感應(yīng)電機(jī)1、定子繞組每相電阻定子繞組每相電阻相繞組的并聯(lián)支路數(shù)。導(dǎo)體截面積；線圈的平均半匝長(zhǎng)；繞組的每相串聯(lián)匝數(shù)；式中1111111:2aAlNaAlNKRccccF二、感應(yīng)電機(jī)二、感應(yīng)電機(jī)2、轉(zhuǎn)子繞組每相電阻轉(zhuǎn)子繞組每相電阻系數(shù)。定、轉(zhuǎn)子繞組基波繞組、匝數(shù)；定、轉(zhuǎn)子繞組每相串聯(lián)、定、轉(zhuǎn)子相數(shù)；、式中：乘以一個(gè)折算系數(shù)：算到定子方。折算時(shí)要需要折子方，因此，轉(zhuǎn)子電阻組的實(shí)際參數(shù)折算到定等效電路中是將轉(zhuǎn)子繞效應(yīng)可以忽略不計(jì)。集膚為轉(zhuǎn)差頻率，比較小，運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子電流頻率。因?yàn)楦袘?yīng)電機(jī)在正常取為，只是組電阻的計(jì)算方法相同阻的計(jì)算方法與定子繞繞線式轉(zhuǎn)子繞組每相電、

9、繞線式轉(zhuǎn)子21212122211211) 1dpdpdpdpFKKNNmmKNKNmmKK二、感應(yīng)電機(jī)二、感應(yīng)電機(jī)2、轉(zhuǎn)子繞組每相電阻轉(zhuǎn)子繞組每相電阻。槽間的電角度：之間的相位差是相鄰兩導(dǎo)條電流的，但是相位不同。各中電流的有效值是相等由于對(duì)稱關(guān)系，各導(dǎo)體的端環(huán)構(gòu)成。的導(dǎo)體和兩邊轉(zhuǎn)子的一相，是由槽中接在一起的。因而對(duì)于導(dǎo)體是由轉(zhuǎn)子的端環(huán)聯(lián)。而且體因?yàn)槊坎壑兄挥幸桓鶎?dǎo)為轉(zhuǎn)子槽數(shù)，每相導(dǎo)體數(shù)多相繞組，其相數(shù)等于個(gè)對(duì)稱組，二應(yīng)該將其看做一看做是一個(gè)對(duì)稱三相繞鼠籠型轉(zhuǎn)子不能將其再、鼠籠型轉(zhuǎn)子22)( 1)2Zp二、感應(yīng)電機(jī)二、感應(yīng)電機(jī)2、轉(zhuǎn)子繞組每相電阻轉(zhuǎn)子繞組每相電阻?？匆粋€(gè)節(jié)點(diǎn)兩根端環(huán)的電流之差條的

10、電流等于其相聯(lián)的中可知，每根導(dǎo)電角度。從圖，相位差為有效值相等為流段構(gòu)成，各段之間的電作由對(duì)于端環(huán)，可以將其看、鼠籠型轉(zhuǎn)子)(14)22RIZ二、感應(yīng)電機(jī)二、感應(yīng)電機(jī)2、轉(zhuǎn)子繞組每相電阻轉(zhuǎn)子繞組每相電阻2sin22sin2)(14)22BRRBRIIIIIZ端環(huán)電流有效值為：。即：看一個(gè)節(jié)點(diǎn)的電流之差環(huán)流等于其相聯(lián)的兩根端中可知，每根導(dǎo)條的電電角度。從圖相位差為，流有效值相等為段構(gòu)成，各段之間的電作由對(duì)于端環(huán)，可以將其看、鼠籠型轉(zhuǎn)子二、感應(yīng)電機(jī)二、感應(yīng)電機(jī)2、轉(zhuǎn)子繞組每相電阻轉(zhuǎn)子繞組每相電阻 計(jì)算每相電阻時(shí)，可用接成星形的電阻來(lái)替代接成多邊形的端環(huán)電阻。如圖所示。等效的相電阻R2的電損耗應(yīng)等于

11、原來(lái)籠型轉(zhuǎn)子繞組的電損耗即：導(dǎo)條槽中的面積；導(dǎo)條槽中的長(zhǎng)度；式中：于是端環(huán)的平均直徑。端環(huán)的面積；式中：由于于是阻。為相鄰導(dǎo)條間的端環(huán)電導(dǎo)條電阻；式中：BBRRBBRRBBRBRRRRRRRRBRBRBRBRBRRBBBAlAPDZAlAZDpZAlpRZRRDAAZDAlRZpZpIIRRIIRRRRRRIZRIZRIZ)2()2(2:12sin22sin2,2)(2:22222222222222222222222222二、感應(yīng)電機(jī)二、感應(yīng)電機(jī)2、轉(zhuǎn)子繞組每相電阻轉(zhuǎn)子繞組每相電阻節(jié)介紹。在會(huì)顯著增大，具體計(jì)算子頻率較高，但是在起動(dòng)時(shí)，由于轉(zhuǎn)。組的電阻增加系數(shù)常工作時(shí)，籠型轉(zhuǎn)子繞與繞線式轉(zhuǎn)子相

12、同，正。，所以一根導(dǎo)體，是集中繞組由于籠型轉(zhuǎn)子每槽只有系數(shù)；定、轉(zhuǎn)子繞組基波繞組、；一根導(dǎo)體，所以由于籠型轉(zhuǎn)子每槽只有匝數(shù)；定、轉(zhuǎn)子繞組每相串聯(lián)、；一相，所以由于籠型轉(zhuǎn)子每槽即為定、轉(zhuǎn)子相數(shù)；、式中：乘以折算系數(shù)：實(shí)際值仍需進(jìn)行折算，、鼠籠型轉(zhuǎn)子641121)222122122212221121KKKKKNNNZmmmKNKNmmKFdpdpdpdpdp三、同步電機(jī)三、同步電機(jī)電樞繞組：電樞繞組：每相繞組電阻的計(jì)算每相繞組電阻的計(jì)算方法與感應(yīng)電機(jī)定子繞組的計(jì)算方方法與感應(yīng)電機(jī)定子繞組的計(jì)算方法相同。法相同。勵(lì)磁繞組：勵(lì)磁繞組：電阻的計(jì)算方法與直電阻的計(jì)算方法與直流電機(jī)的計(jì)算方法相同。流電機(jī)的計(jì)

13、算方法相同。4.2繞組電抗的一般計(jì)算方法繞組電抗的一般計(jì)算方法 在交流電機(jī)等效電路中，除了電阻參數(shù)外，還有電抗參數(shù)。電樞繞組在交流電機(jī)等效電路中，除了電阻參數(shù)外，還有電抗參數(shù)。電樞繞組對(duì)應(yīng)與氣隙磁場(chǎng)的電感稱為氣隙磁場(chǎng)電感。氣隙磁場(chǎng)分為：對(duì)應(yīng)與氣隙磁場(chǎng)的電感稱為氣隙磁場(chǎng)電感。氣隙磁場(chǎng)分為：基波磁場(chǎng)：基波磁場(chǎng)：與之對(duì)應(yīng)的電感稱為與之對(duì)應(yīng)的電感稱為主電感主電感，相應(yīng)的繞組電抗為，相應(yīng)的繞組電抗為主電抗主電抗；諧波磁場(chǎng)：諧波磁場(chǎng)：與之對(duì)應(yīng)的電感作為與之對(duì)應(yīng)的電感作為漏電感漏電感來(lái)處理，與之對(duì)應(yīng)的就是來(lái)處理，與之對(duì)應(yīng)的就是漏電抗漏電抗( (或簡(jiǎn)或簡(jiǎn)稱漏抗稱漏抗) )電抗的計(jì)算方法有兩種：磁鏈法和能量法。

14、電抗的計(jì)算方法有兩種：磁鏈法和能量法。磁鏈法：磁鏈法： 對(duì)任何一個(gè)電路的電抗可以寫(xiě)成：對(duì)任何一個(gè)電路的電抗可以寫(xiě)成：X= L。在一定頻率之下，電抗的計(jì)算歸結(jié)為對(duì)電路的電感在一定頻率之下，電抗的計(jì)算歸結(jié)為對(duì)電路的電感L的計(jì)算。的計(jì)算。iL:而電感又可以表示為 則則電感的計(jì)算又可歸結(jié)為對(duì)磁鏈的計(jì)算。電感的計(jì)算又可歸結(jié)為對(duì)磁鏈的計(jì)算。若電路處媒質(zhì)的若電路處媒質(zhì)的磁導(dǎo)率隨磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化而改變，則磁鏈不隨電流線性變化，磁導(dǎo)率隨磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化而改變，則磁鏈不隨電流線性變化，L不是常數(shù)。此時(shí)，應(yīng)求電流變化一個(gè)周期內(nèi)的電感平均值。不是常數(shù)。此時(shí)，應(yīng)求電流變化一個(gè)周期內(nèi)的電感平均值。4.2繞組電抗的一般計(jì)算方法

15、繞組電抗的一般計(jì)算方法 求出電感后就可以求出電抗的值。通常把電抗、電阻等表示為表么值求出電感后就可以求出電抗的值。通常把電抗、電阻等表示為表么值的形式。這樣既可清晰和方便的表達(dá)出電機(jī)的某些性能，也便于對(duì)功率、的形式。這樣既可清晰和方便的表達(dá)出電機(jī)的某些性能，也便于對(duì)功率、電壓、轉(zhuǎn)速與額定值不同的電機(jī)進(jìn)行參數(shù)和有關(guān)性能的比較。電壓、轉(zhuǎn)速與額定值不同的電機(jī)進(jìn)行參數(shù)和有關(guān)性能的比較。NmNmkWNNNNUXIXIIUUXIX*為：以標(biāo)么值表示的主電抗作為電流基值。也采用功電流在感應(yīng)電機(jī)設(shè)計(jì)中個(gè)，電流，作為基值。電機(jī)的額定相電壓、相、式中：抗為：以標(biāo)么值表示的繞組漏4.3主電抗計(jì)算主電抗計(jì)算 主電抗即

16、為相應(yīng)于基波磁場(chǎng)或相應(yīng)于同時(shí)交鏈定、轉(zhuǎn)子繞主電抗即為相應(yīng)于基波磁場(chǎng)或相應(yīng)于同時(shí)交鏈定、轉(zhuǎn)子繞組的主磁場(chǎng)的電抗。實(shí)際是指在多相對(duì)稱繞組中通以對(duì)稱多相組的主磁場(chǎng)的電抗。實(shí)際是指在多相對(duì)稱繞組中通以對(duì)稱多相電流所產(chǎn)生的氣隙基波磁場(chǎng)所對(duì)應(yīng)的電抗。電流所產(chǎn)生的氣隙基波磁場(chǎng)所對(duì)應(yīng)的電抗。感應(yīng)電機(jī)：主電抗稱為勵(lì)磁電抗。同步電機(jī)：稱為電樞反應(yīng)電抗。 計(jì)算感應(yīng)電機(jī)主電抗時(shí)假定：計(jì)算感應(yīng)電機(jī)主電抗時(shí)假定：1. 電樞槽部導(dǎo)體中的電流集中在槽中心線上；電樞槽部導(dǎo)體中的電流集中在槽中心線上；2. 鐵磁物質(zhì)磁導(dǎo)率鐵磁物質(zhì)磁導(dǎo)率m m=；3. 槽開(kāi)口的影響用氣隙系數(shù)來(lái)計(jì)及。槽開(kāi)口的影響用氣隙系數(shù)來(lái)計(jì)及。4.3主電抗計(jì)算主電

17、抗計(jì)算efefdpmmdpmefefefefdpdplINKpmBFNKBlKFHBpINKINKpmFdmddddmmddddd222,:,:35. 12210111111111110101111，得到：將上式中相應(yīng)的磁鏈的幅值為：每極基波磁通量為：。有效氣隙長(zhǎng)式中為氣隙磁場(chǎng)基波磁密幅值磁動(dòng)勢(shì)的幅值為：所建立的氣隙每極基波稱電流后，由電樞電流相電樞繞組通以多相對(duì)在上述假設(shè)條件下，多4.3主電抗計(jì)算主電抗計(jì)算efefdpmmmlpNKmfIffLXdm2101)(4222主電抗為：相的磁導(dǎo)。匝時(shí)，單位軸向長(zhǎng)度電樞繞組為槽，繞組為整距，當(dāng)一對(duì)極，每相為比磁導(dǎo)的物理意義是：為主磁路的比磁導(dǎo)。式中：

18、主電抗可以表示為：111421220efdpmmefmqKmlpqNfXdm可以看出：感應(yīng)電機(jī)的主電抗或勵(lì)磁電抗可以看出：感應(yīng)電機(jī)的主電抗或勵(lì)磁電抗Xm，主要與繞組的主要與繞組的每相有效匝數(shù)每相有效匝數(shù)(NKdp1)2、電樞的軸向長(zhǎng)度、電樞的軸向長(zhǎng)度lef及及極距與氣隙之比極距與氣隙之比 /d d有關(guān)。有關(guān)。4.3主電抗計(jì)算主電抗計(jì)算maappaqaqqadaddXXXbBBkBBk和交軸，即：不分成直軸，因而電樞反應(yīng)電抗交直軸的磁阻接近相等對(duì)于隱極同步電機(jī)，沿。，如圖有關(guān)。可用作圖法得出形狀和極弧長(zhǎng)度它們的值與磁極的結(jié)構(gòu)值與其最大值之比。是電樞交軸磁場(chǎng)基波幅值與其最大值之比。是電樞直軸磁場(chǎng)基

19、波幅2411凸極同步電機(jī)凸極同步電機(jī) 通常采用雙反應(yīng)理論，把主電抗分為：通常采用雙反應(yīng)理論，把主電抗分為：直軸電樞反應(yīng)電抗直軸電樞反應(yīng)電抗Xad=kdXm交軸電樞反應(yīng)電抗交軸電樞反應(yīng)電抗Xaq=kqXm4.3主電抗計(jì)算主電抗計(jì)算maappaqaqqadaddXXXbBBkBBk和交軸，即：不分成直軸，因而電樞反應(yīng)電抗交直軸的磁阻接近相等對(duì)于隱極同步電機(jī)，沿。，如圖有關(guān)?？捎米鲌D法得出形狀和極弧長(zhǎng)度它們的值與磁極的結(jié)構(gòu)值與其最大值之比。是電樞交軸磁場(chǎng)基波幅值與其最大值之比。是電樞直軸磁場(chǎng)基波幅2411凸極同步電機(jī)凸極同步電機(jī) 通常采用雙反應(yīng)理論，把主電抗分為：通常采用雙反應(yīng)理論，把主電抗分為：直

20、軸電樞反應(yīng)電抗直軸電樞反應(yīng)電抗Xad=kdXm交軸電樞反應(yīng)電抗交軸電樞反應(yīng)電抗Xaq=kqXm0.40.50.60.70.80.91.0p00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0kd, kqd0.050.03ddmax1.01.52.0kdkqdmaxd圖4-2系數(shù)kd及kq4.3主電抗計(jì)算主電抗計(jì)算。一定時(shí)，可見(jiàn)：在得到：值。的氣隙基波磁通密度幅感應(yīng)電勢(shì)為額定電壓時(shí)式中：其中：的氣隙磁動(dòng)勢(shì)。所需的基波磁通及相應(yīng)中感應(yīng)電勢(shì)額定電壓、在定子繞組、波磁通及感應(yīng)電勢(shì)；產(chǎn)生的基波磁動(dòng)勢(shì)、基定子額定相電流、式中：形式：將主電抗表示為標(biāo)么值1*11101*10111111111111

21、111*222222dddddddmmdBAXBAKABKFFXBBFKAKpDDmNIKNIpmFUEFUIEFFFUEUXIXmefmefdpNNmefNdpdpNdpNNNNNNNNNNNNNNNNNmNm 4.3主電抗計(jì)算主電抗計(jì)算1NA144. 4,221*1*21*21111aqadmqaqmdadmefmefefefNNkkBAkkXBAkkXXlNBXlNBANDlBKfNElBDNDmNIA對(duì)于隱極同步電機(jī)則：，電抗標(biāo)么值為：對(duì)于凸極同步電機(jī)，主關(guān)的參數(shù)。求的住電抗及與電抗有合技術(shù)要，避免的處不合理或不負(fù)荷的比值應(yīng)選擇恰當(dāng)因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，電磁。增大主電抗，或機(jī)尺寸較大即勢(shì)所需

22、的繞組較多或電選的小，則感應(yīng)一定電若；，主電抗增大增大選的大，則繞組匝數(shù)若；又線負(fù)荷dddddd4.4漏電抗計(jì)算漏電抗計(jì)算 漏電抗即漏電抗即漏磁場(chǎng)對(duì)應(yīng)的電抗漏磁場(chǎng)對(duì)應(yīng)的電抗。分為：。分為：槽漏抗槽漏抗諧波漏抗諧波漏抗齒頂漏抗齒頂漏抗端部漏抗端部漏抗 上述四個(gè)部分的漏抗上述四個(gè)部分的漏抗全部相加全部相加即即得得總漏抗值總漏抗值。4.4漏電抗計(jì)算漏電抗計(jì)算端部比漏磁導(dǎo)。齒頂比漏磁導(dǎo)；諧波比漏磁導(dǎo)；槽比漏磁導(dǎo)；式中：漏抗的公式可以表示為EtsEtseflpqNfXmdd204:4.4漏電抗計(jì)算漏電抗計(jì)算一、槽漏抗的計(jì)算一、槽漏抗的計(jì)算（一）單層整距繞組的槽漏抗（一）單層整距繞組的槽漏抗計(jì)算時(shí)假定：計(jì)

23、算時(shí)假定：1)電流在導(dǎo)體截面上電流在導(dǎo)體截面上均勻分布均勻分布；2)不計(jì)不計(jì)鐵心磁阻鐵心磁阻；3)槽內(nèi)漏磁力線與槽底槽內(nèi)漏磁力線與槽底平行平行。d 槽漏磁分為槽漏磁分為兩部分兩部分計(jì)算計(jì)算：1)通過(guò)通過(guò)h0高度上的漏磁通和槽內(nèi)高度上的漏磁通和槽內(nèi)全部導(dǎo)體全部導(dǎo)體匝鏈；匝鏈；2)通過(guò)通過(guò)h1高度上的漏磁通和高度上的漏磁通和部分導(dǎo)體部分導(dǎo)體匝鏈。匝鏈。4.4漏電抗計(jì)算漏電抗計(jì)算sefsxsefssefsssbdxlIhxNdhbblhINblhINNha011002001022)2(mmm范圍內(nèi)的磁通則有：、范圍內(nèi)的漏磁鏈：、一、槽漏抗的計(jì)算一、槽漏抗的計(jì)算（一）（一）單層整距單層整距繞組的槽漏抗

24、繞組的槽漏抗dsefshsefshxssefsxsxsblhINdxxIbhlNdhdxblIhxNdhxNdhxN1020221020210211123122)(11mmm的漏磁鏈為：范圍內(nèi)由槽中電流產(chǎn)生高度：根導(dǎo)體相交鏈的磁鏈為這些磁通與4.4漏電抗計(jì)算漏電抗計(jì)算一、槽漏抗的計(jì)算一、槽漏抗的計(jì)算（一）單層整距繞組的槽漏抗（一）單層整距繞組的槽漏抗dsssssefsssssefsssssefssssXapqXXapqapqapqbhbhlfNLfXbhbhlNILbhbhlIN2100210021002212222 )3(22)3(2)3(2每相槽漏抗：每支路漏抗：個(gè)槽中的導(dǎo)體串聯(lián)。有，每一

25、支路中為個(gè)槽，如果并聯(lián)支路數(shù)每相繞組共有每相槽漏抗：每槽漏抗：每槽漏感：槽磁鏈總和：mmm4.4漏電抗計(jì)算漏電抗計(jì)算一、槽漏抗的計(jì)算一、槽漏抗的計(jì)算（一）單層整距繞組的槽漏抗（一）單層整距繞組的槽漏抗d為顯著。對(duì)每槽槽漏抗的影響尤尤其是有關(guān)，、電樞計(jì)算長(zhǎng)度、每相串聯(lián)匝數(shù)的平方每極每相槽數(shù)的尺寸有關(guān)，還與況下，槽漏抗除了與槽在極數(shù)、頻率一定的情磁導(dǎo)。為矩形開(kāi)口槽的槽比漏式中：得到每相槽漏抗：2201203422NlNqbhbhlpqNfXpqNaNmapqmNNefssssefsssm4.4漏電抗計(jì)算漏電抗計(jì)算)2(414222)2()2(2)2()2()2(202202020202abbass

26、efsssssabbaefsabbasbaefsabbefsbaefsalpqNfXpqNaNLfapqXapqXlNMLLLlNMclNLblNLammmmm式中：每相槽漏抗：故每槽漏感：存在時(shí)間上的相位差。相，其電流也同相，不上下層線圈邊屬于同一由于是整距繞組，所以、上下層邊互感：、下層邊自感：、上層邊自感：一、槽漏抗的計(jì)算一、槽漏抗的計(jì)算（二）（二）雙層整距雙層整距繞組的槽漏抗繞組的槽漏抗 求槽漏抗的基本思想是分別求出上層、下層線圈邊的自感及互感，然后相加得求槽漏抗的基本思想是分別求出上層、下層線圈邊的自感及互感，然后相加得出總自感。假設(shè)上、下層串聯(lián)導(dǎo)線數(shù)為出總自感。假設(shè)上、下層串聯(lián)導(dǎo)線

27、數(shù)為Ns/2，則：，則：4.4漏電抗計(jì)算漏電抗計(jì)算ssbssabhhhbhbhbh21030133，一、槽漏抗的計(jì)算一、槽漏抗的計(jì)算（二）（二）雙層整距雙層整距繞組的槽漏抗繞組的槽漏抗對(duì)比單層整距繞組的槽比漏磁導(dǎo)的計(jì)算式，可得：對(duì)比單層整距繞組的槽比漏磁導(dǎo)的計(jì)算式，可得：ssabssefsabababsefsabsefsefsshshxabsefssxabbhbhbhbhlINbhlINhbhlINdxlbINhxNdhhxNdxlbINddxIx0101020020102001011022222222222222211 mmmmm總的互感磁鏈：上層線圈邊的磁鏈：范圍內(nèi)所產(chǎn)生的磁通對(duì)流在同理可

28、得下層線圈邊電層線圈邊的磁鏈為：范圍內(nèi)，所有磁通對(duì)上，則在邊的導(dǎo)體數(shù)為：與之相交鏈的上層線圈高度內(nèi)產(chǎn)生的磁通為：在處，下層線圈電流取距上層線圈底部采用積分求取4.4漏電抗計(jì)算漏電抗計(jì)算一、槽漏抗的計(jì)算一、槽漏抗的計(jì)算（二）（二）雙層整距雙層整距繞組的槽漏抗繞組的槽漏抗sssssssssssabbasbhbhbhbhbhbhbhbhhhbhbhbhhh020101210301313432)233(4142，所以一般可見(jiàn)對(duì)于雙層整距繞組，因其可見(jiàn)對(duì)于雙層整距繞組，因其上上、下層線圈邊下層線圈邊電流同相電流同相，其槽比漏磁導(dǎo)與單層繞組相似，只，其槽比漏磁導(dǎo)與單層繞組相似，只是是線圈邊高度由線圈邊高度

29、由h1變?yōu)殡p層線圈邊的總高度變?yōu)殡p層線圈邊的總高度h。4.4漏電抗計(jì)算漏電抗計(jì)算一、槽漏抗的計(jì)算一、槽漏抗的計(jì)算（三）（三）雙層短距雙層短距繞組的槽漏抗繞組的槽漏抗由于采用短矩繞組由于采用短矩繞組，因此在有些槽中的上下層線圈邊中的電流不屬于同一因此在有些槽中的上下層線圈邊中的電流不屬于同一相相，如圖，如圖4-7。一、槽漏抗的計(jì)算一、槽漏抗的計(jì)算（三）（三）雙層短距雙層短距繞組的槽漏抗繞組的槽漏抗。下層邊電流屬于同一相個(gè)上層邊電流與同槽的、其余一相。上層邊的電流不屬于同個(gè)下層邊電流與同槽的、每相有一相。下層邊的電流不屬于同個(gè)上層邊電流與同槽的、每相有：時(shí)，在一個(gè)極距范圍內(nèi)個(gè)下層邊。當(dāng)個(gè)上層邊，每

30、個(gè)極下有)23(3)1 (3)1 (32)1 (31132qqqqqqq一、槽漏抗的計(jì)算一、槽漏抗的計(jì)算（三）（三）雙層短距雙層短距繞組的槽漏抗繞組的槽漏抗在一個(gè)極距范圍內(nèi)，一相繞組在一個(gè)極距范圍內(nèi)，一相繞組(例如例如A相相)的總磁鏈的總磁鏈(用符號(hào)法表示的復(fù)振幅用符號(hào)法表示的復(fù)振幅)為：為：相相，上層下層相相，下層上層相相，下層上層相相，上層下層AA)(23()2(2AA)(23()2(2A)(1 (3)2(2A)(1 (3)2(220202020baAbAefsabAaAefsbacaAefsabBbAefsIIqlNIIqlNCIIqlNBIIqlNmmmm一、槽漏抗的計(jì)算一、槽漏抗的計(jì)

31、算（三）（三）雙層短距雙層短距繞組的槽漏抗繞組的槽漏抗) 13()()2(2)23()23()1 (3)23()1 (3)23()1 (3)2(2:)60sin60(cos)60sin60(cos84202033abbaefsAabbaefsACBAjACAjABCBAqqlNIqqqqqqqlNIIIjIeIIjIeIIIIImm得式代入、將，之間的關(guān)系為：，可知由相量圖一、槽漏抗的計(jì)算一、槽漏抗的計(jì)算（三）（三）雙層短距雙層短距繞組的槽漏抗繞組的槽漏抗1341421322212222220202mmabbaefSSabbaefSsASASAlpqNffLXlpqNLpqaNpqaNNaIp

32、LAaIpLAAI每相槽漏抗，得：體數(shù)式代入并考慮到每槽導(dǎo)將：相繞組的槽漏磁電感為條并聯(lián)支路，則如果繞組有：相繞組的槽漏磁電感為則條支路相線圈全部串聯(lián)構(gòu)成一如果所有極下的所對(duì)應(yīng)的槽漏電感為：于是一、槽漏抗的計(jì)算一、槽漏抗的計(jì)算（三）（三）雙層短距雙層短距繞組的槽漏抗繞組的槽漏抗LLUUssssssssabbasssabssbssaabbasKKbhbhbhbhbhhbhbhbhhhhhbhbhbhhhbhbhbh1679341322213232324142)20(22331341000031201210301，假定，磁導(dǎo)：雙層短距繞組的槽比漏一、槽漏抗的計(jì)算一、槽漏抗的計(jì)算（三）雙層短距繞組的

33、槽漏抗（三）雙層短距繞組的槽漏抗1649,43310316118,416323121679,4131321116794133167934134200LULULULUsLsULLUUssabbasKKKKKKKKbhbhKKbhbh：、：、：、時(shí)的系數(shù)：不同減小所引起的。使產(chǎn)生槽漏磁的磁動(dòng)勢(shì)層線圈邊電流不同相，的系數(shù)。這是由于上下以小于其兩個(gè)分量分別乘繞組的槽比漏磁導(dǎo)小，槽比漏磁導(dǎo)比雙層整距可見(jiàn)，雙層短距繞組的部節(jié)距漏磁系數(shù)；考慮短距而引入的槽下節(jié)距漏磁系數(shù)；考慮短距而引入的槽口磁導(dǎo)；安放導(dǎo)體的槽下部比漏槽口比漏磁導(dǎo)；式中：磁導(dǎo)：雙層短距繞組的槽比漏二、諧波漏抗的計(jì)算二、諧波漏抗的計(jì)算定子（電樞

34、）多相對(duì)稱繞組通多相對(duì)稱電流，在氣隙中產(chǎn)生旋定子（電樞）多相對(duì)稱繞組通多相對(duì)稱電流，在氣隙中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，除了基波磁場(chǎng)外，還有一系列的旋轉(zhuǎn)諧波磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，除了基波磁場(chǎng)外，還有一系列的旋轉(zhuǎn)諧波磁場(chǎng)。，為基波頻率。中感應(yīng)電勢(shì)的頻率：次諧波磁場(chǎng)在定子繞組為基波磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速。，相對(duì)于定子的轉(zhuǎn)速：次諧波磁場(chǎng)的極對(duì)數(shù)為11116060fnpnpfnnnpp因此，諧波電勢(shì)應(yīng)反映在定子回路的電勢(shì)平衡方程中。但是由于它們不產(chǎn)因此，諧波電勢(shì)應(yīng)反映在定子回路的電勢(shì)平衡方程中。但是由于它們不產(chǎn)生有用的轉(zhuǎn)矩。所以一般把生有用的轉(zhuǎn)矩。所以一般把諧波磁場(chǎng)諧波磁場(chǎng)所感應(yīng)的基頻電勢(shì)看作漏抗壓降，相所感應(yīng)的基頻電勢(shì)看作漏抗壓降，相

35、應(yīng)的電抗稱之為應(yīng)的電抗稱之為諧波漏抗諧波漏抗。由于這些諧波磁場(chǎng)等于電樞電流產(chǎn)生的氣隙總。由于這些諧波磁場(chǎng)等于電樞電流產(chǎn)生的氣隙總磁場(chǎng)與基波磁場(chǎng)之差，所以也稱與諧波磁場(chǎng)對(duì)應(yīng)的電抗為磁場(chǎng)與基波磁場(chǎng)之差，所以也稱與諧波磁場(chǎng)對(duì)應(yīng)的電抗為差別漏抗差別漏抗。二、諧波漏抗的計(jì)算二、諧波漏抗的計(jì)算計(jì)算諧波漏抗時(shí)假定：計(jì)算諧波漏抗時(shí)假定：1)各槽線圈邊中的各槽線圈邊中的電流集中在槽中心線電流集中在槽中心線上；上；2)鐵心鐵心磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率m m無(wú)窮大無(wú)窮大；3)氣隙氣隙是是均勻均勻的，開(kāi)口槽對(duì)各次諧波的影響以的，開(kāi)口槽對(duì)各次諧波的影響以氣隙系數(shù)來(lái)計(jì)及；氣隙系數(shù)來(lái)計(jì)及；4)忽略各次諧波磁場(chǎng)忽略各次諧波磁場(chǎng)在對(duì)方繞組

36、中所感應(yīng)的電在對(duì)方繞組中所感應(yīng)的電流對(duì)本身的削弱作用。流對(duì)本身的削弱作用。二、諧波漏抗的計(jì)算二、諧波漏抗的計(jì)算1、定子繞組諧波漏抗的計(jì)算、定子繞組諧波漏抗的計(jì)算；計(jì)算求出，如圖、據(jù)相帶及諧波比漏磁導(dǎo)系數(shù)，根諧波比漏磁導(dǎo)；式中：總的諧波漏抗：次諧波漏抗：相應(yīng)于：諧波磁場(chǎng)與繞組的磁鏈次諧波繞組系數(shù)為式中104-)()(42)(2222)(2,22112222202020000qKssqmKqmlpqNfXXlNKpmfIfXlINKpmNKKBlpImNKFFKFHBdpefdpefefefefdpefefdpdpdpefdpefddmdmdmdmdmmdddd二、諧波漏抗的計(jì)算二、諧波漏抗的計(jì)算

37、1、定子繞組諧波漏抗的計(jì)算、定子繞組諧波漏抗的計(jì)算查得。由圖式中，即：一個(gè)系數(shù)波漏抗，可近似的引入對(duì)于凸極同步電機(jī)的諧機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組。組及繞線式轉(zhuǎn)子感應(yīng)電隱極同步電機(jī)的定子繞上式適用于感應(yīng)電機(jī)、。部飽和系數(shù)在上式分母中要乘以齒若要考慮齒部飽和，則較大。常常含有分?jǐn)?shù)次諧波，為分?jǐn)?shù)時(shí)，氣隙磁場(chǎng)中較??；大則為整數(shù)時(shí)，次諧波。、消除了最小。因?yàn)檫@時(shí)，基本）（當(dāng)相帶中：在通常的244qqq75,1328 . 060201defddsklpqNfkXkksssddm二、諧波漏抗的計(jì)算二、諧波漏抗的計(jì)算2、感應(yīng)電機(jī)籠型轉(zhuǎn)子繞組諧波漏抗的計(jì)算、感應(yīng)電機(jī)籠型轉(zhuǎn)子繞組諧波漏抗的計(jì)算?；虿閳D附錄九中的表系數(shù)，可查表籠

38、型轉(zhuǎn)子諧波比漏磁導(dǎo)籠型轉(zhuǎn)子諧波比漏磁導(dǎo)式中：計(jì)算式得：代入定子繞組諧波漏抗，相數(shù)，每相串聯(lián)匝數(shù)其繞組系數(shù)諧波磁場(chǎng)次數(shù)114)()11(2)11()(221211), 3, 2, 1(12222222222222222202222222pZkRRpZpZkqmKqmlfXpqZmNKkpZkefefdpefefdpddmdmddd 氣隙比較大的氣隙比較大的電機(jī)電機(jī)，于是磁場(chǎng)不是完全沿著徑向穿越氣隙，于是磁場(chǎng)不是完全沿著徑向穿越氣隙，其部分磁力線經(jīng)由其部分磁力線經(jīng)由一個(gè)齒頂進(jìn)入另一個(gè)齒頂一個(gè)齒頂進(jìn)入另一個(gè)齒頂形成閉合回路，形成閉合回路，如圖所示。這里面包含兩個(gè)部分：如圖所示。這里面包含兩個(gè)部分：氣

39、隙氣隙主磁通主磁通的徑向分量的徑向分量氣隙氣隙諧波磁場(chǎng)諧波磁場(chǎng)的徑向分量的徑向分量這些漏磁稱之為這些漏磁稱之為齒頂漏磁齒頂漏磁。與之相應(yīng)的漏抗為。與之相應(yīng)的漏抗為齒頂漏抗齒頂漏抗，此外，槽口部分的漏磁通磁力線實(shí)際并不與槽底平行，如下此外，槽口部分的漏磁通磁力線實(shí)際并不與槽底平行，如下圖所示。計(jì)算槽漏抗時(shí)是圖所示。計(jì)算槽漏抗時(shí)是假設(shè)漏磁通的磁力線與槽底平行，假設(shè)漏磁通的磁力線與槽底平行，存在誤差存在誤差，所以我們將其在齒頂漏抗的計(jì)算中予以修正。，所以我們將其在齒頂漏抗的計(jì)算中予以修正。三、齒頂漏抗的計(jì)算三、齒頂漏抗的計(jì)算b0三、齒頂漏抗的計(jì)算三、齒頂漏抗的計(jì)算b0此項(xiàng)。氣隙較小，一般不計(jì)算（四）

40、、感應(yīng)電機(jī)由于。系數(shù)，還要乘以槽比漏磁導(dǎo)（三）、對(duì)于短距繞組（二）、隱極機(jī)：齒頂漏抗：齒頂總比漏磁導(dǎo)：齒頂寬度式中、當(dāng)齒頂面對(duì)極間時(shí)：，齒頂漏磁通越大。越小越大，槽口越窄可見(jiàn)：氣隙式中漏磁導(dǎo)為：相應(yīng)于齒頂漏磁場(chǎng)的比、當(dāng)槽口面對(duì)極靴時(shí)，克變換可得：，根據(jù)許（一）、凸極同步電機(jī)UtdttqptdpeftefttqptdpttttqtdKlpqNflpqNfxbbbbbbbbbbammdddddd)1 (44)1 (:)(3184. 02164. 0)()41ln(2tan2:)1 (25. 00796. 02284. 020205 . 00022000100四、端部漏抗的計(jì)算四、端部漏抗的計(jì)算 繞

41、組端部漏抗是相應(yīng)于繞組端部漏抗是相應(yīng)于繞組端部匝鏈的漏繞組端部匝鏈的漏磁場(chǎng)磁場(chǎng)的電抗。由于端部形狀十分復(fù)雜，隨著繞的電抗。由于端部形狀十分復(fù)雜，隨著繞組型式不同，差別很大，而且鄰近的金屬構(gòu)件組型式不同，差別很大，而且鄰近的金屬構(gòu)件對(duì)漏磁場(chǎng)的分布影響也較大，因而端部漏抗的對(duì)漏磁場(chǎng)的分布影響也較大，因而端部漏抗的準(zhǔn)確計(jì)算比較困難準(zhǔn)確計(jì)算比較困難。通過(guò)定性的分析，它主要。通過(guò)定性的分析，它主要與下列因素有關(guān)：與下列因素有關(guān)：繞組的匝數(shù)繞組的匝數(shù)端部半匝長(zhǎng)度端部半匝長(zhǎng)度極距極距 等等四、端部漏抗的計(jì)算四、端部漏抗的計(jì)算)13. 12(757. 00)()13. 12(2523. 057. 0)213(

42、57. 02 . 0%30)64. 0(47. 0)64. 0(67. 042112220lpDlkqllZlpDlZelqdlqcllqbllqllqalpqNfXRefdpEpRefpEefEefEEefEEefEEefEEEefEm等于：對(duì)于三相感應(yīng)電機(jī)，它比磁導(dǎo)歸算到定子邊。計(jì)算時(shí)往往將轉(zhuǎn)子端環(huán)。則。如果端環(huán)緊貼鐵心，兩端導(dǎo)條伸出鐵心的長(zhǎng)度轉(zhuǎn)子每極槽數(shù)；式中：、籠型繞組：、波繞組：、雙層疊繞組：、單層鏈?zhǔn)剑?。，比不分組的小約組：分兩組的單層同心式繞：、不分組的同心式繞組：，端部比漏磁導(dǎo)端部漏抗4.5漏抗標(biāo)么值漏抗標(biāo)么值mqKkUEBIIABAkXBAmqKXlBKADmNIpDKIpm

43、NKFmqKlFXXXZpFfNKmZmNKpFIEUINKfIUZZXXUIXdpNNdpefNdpNdpNdpNdpNefNNNNdpNdpNNNNdpNNNNNNN10111110111111121101211111111222222222)(222mmmdddd；時(shí)的氣隙基波磁密幅值相應(yīng)于感應(yīng)電勢(shì)時(shí)的線負(fù)荷；當(dāng)電樞電流式中：，式得：式代入式及將）（電機(jī)空載時(shí)，4.5漏抗標(biāo)么值漏抗標(biāo)么值設(shè)計(jì)。變主要尺寸，重新進(jìn)行，甚至要改、新選取電磁負(fù)荷若相差很大，則需要重有關(guān)的某些設(shè)計(jì)；或與適當(dāng)改變實(shí)際值差別不大，可以在設(shè)計(jì)時(shí)，若設(shè)計(jì)值與。分析同樣適用于漏電抗所以在討論主電抗時(shí)的成正比。樣，與一定時(shí)，

44、它與主電抗一、在有關(guān)?？梢?jiàn)：漏抗標(biāo)么值與11111102dddddmBAqBAqBAqBAkXBAmqKXdp4.6集膚效應(yīng)對(duì)電機(jī)參數(shù)的影響集膚效應(yīng)對(duì)電機(jī)參數(shù)的影響一、概述一、概述當(dāng)電機(jī)槽中放置由整塊導(dǎo)體組成的線棒時(shí)，由于當(dāng)電機(jī)槽中放置由整塊導(dǎo)體組成的線棒時(shí)，由于沿槽高方向沿槽高方向各部分所各部分所交鏈的磁鏈交鏈的磁鏈不同不同，所以，所以沿槽高的電勢(shì)不一樣沿槽高的電勢(shì)不一樣，把電流經(jīng)槽口上擠，就，把電流經(jīng)槽口上擠，就造成電阻增加造成電阻增加，電抗減小電抗減小。這種效應(yīng)稱為這種效應(yīng)稱為集膚效應(yīng)集膚效應(yīng)或擠流效應(yīng)，用系數(shù)或擠流效應(yīng)，用系數(shù)KF(稱為費(fèi)立德系數(shù)或電阻增加系數(shù)稱為費(fèi)立德系數(shù)或電阻增加系

45、數(shù))來(lái)來(lái)計(jì)及電阻的增加，用系數(shù)計(jì)及電阻的增加，用系數(shù)Kx來(lái)計(jì)及電抗的減小。來(lái)計(jì)及電抗的減小。導(dǎo)體中由于沿槽高方向產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)導(dǎo)體中由于沿槽高方向產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不同，因而會(huì)大小不同，因而會(huì)產(chǎn)生渦流產(chǎn)生渦流，從而產(chǎn)生，從而產(chǎn)生附加的渦流損耗附加的渦流損耗，導(dǎo)致效率降低，溫升升高。在大型交流電機(jī)定子繞組，通常不用，導(dǎo)致效率降低，溫升升高。在大型交流電機(jī)定子繞組，通常不用尺寸較大的單根導(dǎo)體做成線棒，尤其是沿槽高方向的尺寸，而是用多根細(xì)導(dǎo)線并繞尺寸較大的單根導(dǎo)體做成線棒，尤其是沿槽高方向的尺寸，而是用多根細(xì)導(dǎo)線并繞的線棒，使集膚效應(yīng)只產(chǎn)生在高度比較小的細(xì)導(dǎo)線截面積范圍內(nèi)，以降低渦流損耗。的線棒

46、，使集膚效應(yīng)只產(chǎn)生在高度比較小的細(xì)導(dǎo)線截面積范圍內(nèi)，以降低渦流損耗。這樣做，在不同槽高度上各根導(dǎo)線仍然處于不同的漏磁場(chǎng)作用下，各根細(xì)導(dǎo)線中這樣做，在不同槽高度上各根導(dǎo)線仍然處于不同的漏磁場(chǎng)作用下，各根細(xì)導(dǎo)線中漏磁感應(yīng)電勢(shì)不同。若在線棒端部整體焊接，則各根并聯(lián)線之間要產(chǎn)生環(huán)流，產(chǎn)生漏磁感應(yīng)電勢(shì)不同。若在線棒端部整體焊接，則各根并聯(lián)線之間要產(chǎn)生環(huán)流，產(chǎn)生所謂環(huán)流損耗。為了避免這種損耗，通常將槽部并聯(lián)細(xì)導(dǎo)線分成兩排進(jìn)行所謂環(huán)流損耗。為了避免這種損耗，通常將槽部并聯(lián)細(xì)導(dǎo)線分成兩排進(jìn)行編織換位編織換位，使組成線棒的使組成線棒的每根細(xì)導(dǎo)線輪流處于所有槽內(nèi)不同位置每根細(xì)導(dǎo)線輪流處于所有槽內(nèi)不同位置，使各根導(dǎo)

47、線感應(yīng)電勢(shì)相同，使各根導(dǎo)線感應(yīng)電勢(shì)相同，避免環(huán)流產(chǎn)生避免環(huán)流產(chǎn)生。4.6集膚效應(yīng)對(duì)電機(jī)參數(shù)的影響集膚效應(yīng)對(duì)電機(jī)參數(shù)的影響表面現(xiàn)象：導(dǎo)體中電流擠向電密小槽底部分導(dǎo)體中電流小電密大槽口部分導(dǎo)體中電流大應(yīng)電勢(shì)相同主磁通在每根導(dǎo)體中感漏抗大多槽底部分導(dǎo)體交鏈磁通漏抗小少槽口部分導(dǎo)體交鏈磁通槽漏磁通槽中整塊導(dǎo)體通交流電 a) 槽內(nèi)導(dǎo)體槽內(nèi)導(dǎo)體 b) 電流密度的分布電流密度的分布 c) 計(jì)算交流電阻的等效導(dǎo)體計(jì)算交流電阻的等效導(dǎo)體4.6集膚效應(yīng)對(duì)電機(jī)參數(shù)的影響集膚效應(yīng)對(duì)電機(jī)參數(shù)的影響應(yīng)對(duì)其電抗的影響。組，一般不考慮集膚效對(duì)于交流電機(jī)的定子繞。很接近于，倍：、使導(dǎo)體的槽漏抗變小。將不超過(guò)此時(shí)電阻增加系數(shù)高度

48、，要使導(dǎo)線高度超過(guò)臨界在設(shè)計(jì)繞組時(shí)，注意不此時(shí)交流電阻最小。故臨界高度”。成反比，故存在一個(gè)“導(dǎo)體高度由于繞組的直流電阻與越大。度越大，在一定條件下，導(dǎo)線高。為電磁波透入深度為導(dǎo)線高度，有關(guān)。與，倍：大、使導(dǎo)體中交流電阻增集膚效應(yīng)的主要影響：直直交13011233. 1)1(14XsXsXXFFFFFKLKLXKXKKaKaaKSlRRKRK4.7飽和對(duì)電機(jī)參數(shù)的影響飽和對(duì)電機(jī)參數(shù)的影響00FemFeFAlR，mm0mRHB，m前面推導(dǎo)公式電抗計(jì)算公式中，假設(shè)前面推導(dǎo)公式電抗計(jì)算公式中，假設(shè)實(shí)際電機(jī)的主磁路或漏磁路某些部分處于飽和狀態(tài)導(dǎo)致實(shí)際電機(jī)的主磁路或漏磁路某些部分處于飽和狀態(tài)導(dǎo)致為了精確

49、計(jì)算電機(jī)相應(yīng)的運(yùn)行性能，則必須考慮磁路鐵心飽為了精確計(jì)算電機(jī)相應(yīng)的運(yùn)行性能，則必須考慮磁路鐵心飽和對(duì)參數(shù)的影響。和對(duì)參數(shù)的影響。4.7飽和對(duì)電機(jī)參數(shù)的影響飽和對(duì)電機(jī)參數(shù)的影響考慮磁路飽和時(shí)：考慮磁路飽和時(shí)：mmmmmXRXRHB1m飽和程度不同，相應(yīng)的參數(shù)變化也不同。飽和程度不同，相應(yīng)的參數(shù)變化也不同。在運(yùn)行時(shí)，感應(yīng)電機(jī)的在運(yùn)行時(shí)，感應(yīng)電機(jī)的勵(lì)磁電抗勵(lì)磁電抗、同步電機(jī)、同步電機(jī)電樞反應(yīng)電抗將會(huì)減少電樞反應(yīng)電抗將會(huì)減少。 4.7飽和對(duì)電機(jī)參數(shù)的影響飽和對(duì)電機(jī)參數(shù)的影響1、對(duì)感應(yīng)電機(jī)電抗的影響、對(duì)感應(yīng)電機(jī)電抗的影響efdpmmefmqKmlpqNfXdm12204，1210dddFFFFFFkkX

50、Xttssmms飽和系數(shù)，流額定運(yùn)行時(shí)定子磁化電相電勢(shì)額定運(yùn)行時(shí)定子繞組中，額定運(yùn)行時(shí)：，或mmsmmmsmmmmmsIEXIErXZIIZIEIEX110011:不考慮飽和時(shí)：不考慮飽和時(shí)： 考慮飽和時(shí)：考慮飽和時(shí)： 4.7飽和對(duì)電機(jī)參數(shù)的影響飽和對(duì)電機(jī)參數(shù)的影響1、對(duì)感應(yīng)電機(jī)電抗的影響、對(duì)感應(yīng)電機(jī)電抗的影響 感應(yīng)電機(jī)在起動(dòng)的時(shí)候，電流可感應(yīng)電機(jī)在起動(dòng)的時(shí)候，電流可達(dá)到達(dá)到額定電流的額定電流的6-7倍倍。此時(shí)，齒頂部。此時(shí)，齒頂部分的漏磁路處于分的漏磁路處于高度飽和高度飽和，與齒頂磁，與齒頂磁阻有關(guān)的槽口比漏磁導(dǎo)及諧波漏磁導(dǎo)阻有關(guān)的槽口比漏磁導(dǎo)及諧波漏磁導(dǎo)將有相當(dāng)大的減小，相應(yīng)的將有相當(dāng)大的

51、減小，相應(yīng)的槽漏抗槽漏抗和和諧波漏抗諧波漏抗也會(huì)也會(huì)減小減小。4.7飽和對(duì)電機(jī)參數(shù)的影響飽和對(duì)電機(jī)參數(shù)的影響2、對(duì)同步電機(jī)電抗的影響、對(duì)同步電機(jī)電抗的影響1)、交軸電樞反應(yīng)電抗：交軸電樞反應(yīng)電抗： aqqaqsaqaqsqstjstjtjdpNmNNNNNNNaqssaqaqstjsNNtjtjXXXXkdFFFFkFFFFFFFfcfNKKEbXqUXIUEEaXXXFFFFkEFFFfFFFddddddddd求出，查曲線圖、齒、軛。交軸電樞反應(yīng)經(jīng)過(guò)氣隙、由磁化曲線、子磁勢(shì)增加小，仍用軸電樞反應(yīng)小，引起轉(zhuǎn)。樞繞組電阻可得：由矢量圖可知，忽略電、得查圖由進(jìn)行磁路計(jì)算，不同的254 , )( 4

52、)sin()cos(:254)(111122111 q軸磁路：軸磁路：齒齒軛軛氣隙氣隙 只需考慮只需考慮軛軛和和齒齒的飽和影響。的飽和影響。 4.7飽和對(duì)電機(jī)參數(shù)的影響飽和對(duì)電機(jī)參數(shù)的影響2、對(duì)同步電機(jī)勵(lì)磁電抗的影響、對(duì)同步電機(jī)勵(lì)磁電抗的影響2)、直軸電樞反應(yīng)電抗：直軸電樞反應(yīng)電抗： addadsadadsdsmtjsmtjmtjdpNmNNNNNNNadssadadstmjsNNmtjmtjXXXXkdFFFFFkFFFFFFFFFfcfNKKEbUXIUEEaXkXXFFFFFkEFFFFfFFFFddddddddd求出，查曲線圖、由磁化曲線、。樞繞組電阻可得：由矢量圖可知，忽略電、得查圖由進(jìn)行磁路計(jì)算，不同的254 , )( 4)sin()cos(:254)(111122111 d軸磁路：軸磁路：氣隙氣隙齒齒軛軛極身極身 只需考慮只需考慮齒齒、軛軛和和極身極身的飽和影響。的飽和影響。 4.7飽和對(duì)電機(jī)參數(shù)的影響飽和對(duì)電機(jī)參數(shù)的影響2、對(duì)同步電機(jī)勵(lì)磁電抗的影響、對(duì)同步電機(jī)勵(lì)磁電抗的影響2)、直軸電樞反應(yīng)電抗：直軸電樞反應(yīng)電抗： 負(fù)載時(shí)負(fù)載時(shí)，電樞反應(yīng)去磁電樞反應(yīng)去磁，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組為了維持氣隙磁通，必須克服組為了