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cm 2(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Ω（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kw P n 11= 2相数 31=m3额定线电压V U N 3801=额定相电压Y 接法V U U N N 39.2193/1== 4额定频率50f HZ = 5电动机的极对数P =26额定效率87.0,=Nη 7额定功率因数78.0cos ,=Nϕ 8失步转矩倍数2.2*=poN T 9起动转矩倍数2.2*=stNT 10起动电流倍数2.2*=stNI 11额定相电流62.2478.087.039.21931011cos 105,,15=⨯⨯⨯⨯=⨯=A U m P I N N N N N ϕη 12额定转速1000=N n r/min 13额定转矩m N n P T N N N .039.10510001155.91055.93=⨯=⨯=14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cm 07.0=δ 19定子外径cm D 261= 20定子内径cm D i 181=21转子外径86.17)07.0218(212=⨯-=-=cm D D i δ 22转子内径cm D i 62=23定,转子铁心长度cm l l 1521== 24铁心计算长度cm l l a 152==铁心有效长度cm cm l l a ef 14.15)07.0215(2=⨯+=+=δ 25定子槽数136Q =26定子每极每相槽数332/362/11⨯⨯==p m Q q =227极距cm P D i p 728.932/1814.32/1=⨯⨯==πτ 28定子槽形:梨形槽 定子槽尺寸cmh cm r cm b cm b cm h 72.153.078.038.008.002110101===== 29定子齿距cm Q D t i 5708.13618111===ππ30定子斜槽距离cm p Q Q t t sk 50.1336365708.1111=+⨯=+=31定子齿宽cm r Q h h D b i t 824954.006.136)]72.108.0(218[2)](2[111201111=-+⨯+=-++=ππcm b Q h h D b s i t 824911.078.036)]1155.008.0(218[)](2[11101112=-+⨯+=-++=ππ式中1155.06tan 238.078.0tan 210111=-=-=παb b h s cm cm b b b b t t t t 824940.03825911.0824954.0824911.031211121=-+=-+= 32定子轭计算高度8467.1)53.03272.108.0(21826)32(211201111=⨯++--=++--=r h h D D h i j cm 33定子齿计算长度cm r h h t 8967.153.03172.131121=⨯+=+= 34定子轭磁路计算长度cm h D pL j j 3233.6)8467.126(12)(4111=-=-=ππ35每槽导体数381=s N 36并联支路数21=α 37每相绕组串联匝数1142338361111=⨯⨯==αm N Q N s 38并绕根数-线径111d N t -=1-1.20122d N t -=1-1.2039槽满率 槽面积222112118394.1253.0)2.072.1(278.053.022)(22cm r h h b r A s =+-+⨯=+-+=π式中,槽楔厚0.2h cm =, 槽绝缘占面积2111122678.0)78.006.153.044.3(035.0)22(cm b r r h C A i i =+++⨯=+++=ππ式中，绝缘厚度0.03i C cm = 槽有效面积5718.12678.08396.1=-=-=i s ef A A A槽满率%22.795718.1])08.02.1()08.02.1[(38])()([222212221111=+++⨯=+++=efd t d t s f A h d N h d N N S40节距y =541绕组短距因数8333.0)125sin()2sin(1===πβπp K式中6/5/==mq y β42绕组分布因数 9659.02sin2sin 111==ααq q K d43斜槽因数9909.04682.0)2/4682.0sin(2)2(1=⨯==sssk K αα44绕组因数9245.09909.08333.09659.0111=⨯⨯==sk p d dp K K K K 45绕组线圈平均半匝长cm L d l L e av 212.28)106.55.1(215)(2,1=+⨯+=++=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cm L y E 106.5)8497.02/(728.9)cos 2/(0,=⨯==ατ。

8497.05272.01sin 1cos 2020=-=-=αα5272.028249.006.178.006.178.0222sin 11111=⨯+++=+++=t b r b r b α728.9)53.072.1105.016.018(3652]2[1121011=++++=++++=πβπτpr h h h D s i y 46双层线圈端部轴向投影长 6921.25272.0106.5sin ,=⨯==αE d L f cm 47单层线圈端部平均长 cm L d l E E 212.13)106.55.1(2)(2,=+⨯=+=1.3永磁体的计算48永磁材料类型:钕铁硼 49计算剩磁密度T B r 12.1= 50计算矫顽力m kA H c /936= 51相对回复磁导率05.1=r μ 52磁化方向长度cm h m 4.0= 53永磁体宽度cm b m 10=54永磁体轴向长度:对于钕铁硼永磁cm l m 15= 55提供每极磁通的截面积:对于矩形切向式21501510cm l b A m m m =⨯==1.4磁路计算56极弧系数889.0=p α 57计算极弧系数909.0889.01607.0728.94889.01641=-++=-++=pp i αδταα58气隙磁密波形系数2604.12909.0sin42sin4===πππαπi f K 59气隙磁通波形系数1835.10156.01835.0=⨯=δK 60气隙系数2604.12909.0sin42sin4===πππαπi f K61空载漏磁系数3.10=σ62永磁体空载工作点假定值91.00,=m b 63空载主磁通Wb A B b m r m 01176.03.11015012.191.01044,00=⨯⨯⨯=⨯=Φ--σδ64气隙磁密T l B ef i 8777.014.15728.9909.01001176.0104140=⨯⨯⨯=⨯Φ=ταδδ65气隙磁位差直轴磁路A KB F 82.138410)07.02019.1015.0(1048777.0210)(227220=⨯⨯+⨯⨯=⨯+=---πδδμδδδ 交轴磁路A KB F q 28.11751007.02019.11048777..02227=⨯⨯⨯⨯==--πδμδδδ 66定子齿磁密T l K b l t B B Fe t ef t 77.11595.08249.014.1557.18777.01111=⨯⨯⨯⨯==δ67定子齿磁位差A h H F t t t 72.748967.17.1922111=⨯⨯==68定子轭部磁密T h K l B j Fe j 82.18467.195.01521001176.0210411401=⨯⨯⨯⨯=⨯Φ=δ69定子轭磁位差A l H C F j j j 41.358477.11043.0221111=⨯⨯⨯== 70 转子轭磁密747.0943.595.01521001176.021*******=⨯⨯⨯⨯=⨯Φ=j Fe j h K l B δT 71转子轭计算高度cm D D h i j 934.526086.172222=-=-=72转子轭计算长度cm ph D l j i j 1267.364)934.560(4)(222=⨯+⨯=+=ππ73转子轭磁位A l H C F j j j 11.41267.327.2222222=⨯⨯== 74每对极总磁位差∑=+++=+++=A F F FF F j j t 07.149911.441.3572.7482.1384211δ75磁路饱和系数06.154.128972.7454.12891=+=+=qt q st F F F K76主磁导601088.707.149901176.0-⨯==Φ=Λ∑F δδ 77主磁导标幺值92.715010412.1104.01088.7210272602=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯Λ=--πμμλδδm r m A h78外磁路总磁导标幺值3.1072.93.10=⨯==δλσλn 79漏磁导标幺值378.292.7)13.1()1(0=⨯-=-=δδλσλ 80永磁体空载工作点911.013.103.1010=+=+=n n m b λλ81气隙磁密基波幅值T l K B ef i f 892.0101401=⨯Φ=ταδδ82空载反电动势V K N fK E dp 7.24288.001176.011495.05044.144.400=⨯⨯⨯⨯⨯=Φ=Φδ1.5参数计算83定子直流电阻Ω=⨯⨯⨯⨯⨯=+=-3085.0)6.02(2114212.2821017.2])2()2([224211221111ππρd N d N a Nl R t t av 式中，ρ为导线电阻率(2/mm m Ω⋅)，对A ，E ，B 级别的绝缘，铜为20.0217/mm m Ω⋅。

84漏抗系数4426.0310)1449244.0(14.1510450410)(4227220=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=---ππμπpN K l f C dp ef x 85定子槽比漏磁导3813.1129.1906.04096.0875.011111=⨯+⨯=+=L L U U s K K λλλ875.04/)15.2(4/)13(1=+=+=βU K906.016/)7659(16/)79(1==⨯=+=βL K 4096.078.038.0105.0238.008.021********=+⨯+=++=b b h b h s U λ 129.11=L λ86定子槽漏抗Ω=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==3543.036)9244.0(14.154426.0153813.13322212111x dp ef s s C Q K l pml X λ 87定子谐波漏抗Ω=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==∑1711.006.1206.107.0)9244.0(4426.04268.0728.9322211πδπτδx stdp d C K K K sm X式中S ∑查附录得到。