电机设计第4部分.pptx
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1、 4.1 小型三相同步发电机设计4.2 永磁同步发电机设计4.3 异步起动永磁同步电动机设计第4部分 同步电机设计 4.1 小型三相同步发电机设计4.1.1 小型三相同步发电机设计的主要问题小型三相同步发电机电磁设计是在已确定的视在功率或有功功率、电压、相数、频率、功率因数、转速等额定值的情况下,按产品技术要求确定电磁负荷、有效部分尺寸、绕组数据及性能参数等。1、电磁负荷的取值范围:设计时如果想要少用铜,在选择电磁负荷时,要尽可能用较高的气隙磁密和电枢电密,而线负荷A要尽可能取得低;若设计时要少用铁,则应适当提高线负荷A。由于F级绝缘材料的发展和运用,电磁负荷的取值也相应地提高。目前小型同步发
2、电机的电磁负荷的取值范围如下表:4.1 小型三相同步发电机设计(同容量的电机,F级的绝缘电机的体积比B级的绝缘电机的体积小,气隙磁密一样,但体积小的定子齿等铁心的磁密要高些)4.1 小型三相同步发电机设计2、气隙长度 的确定 小型发电机的气隙长度可由公式确定,即:-饱和短路比,对自励恒压发电机-经验系数,;-线负荷,-额定工况的气隙磁密,-极距。目前小型同步发电机的气隙一般取。3、定转子槽数及槽形小型三相同步发电机定子每极每相槽数一般选用整数槽,。为了消除齿谐波电势对电压的影响,定子或转子采用斜槽,一般是斜一个齿距。4.1 小型三相同步发电机设计从工艺考虑,隐极式转子从过去的采用大小槽结构(便
3、于气隙磁场正弦分布),到现在采用等槽结构,一般每极的有效槽数大都采用 槽。小型三相同步发电机定子槽形一般采用梨形或梯形半闭口槽形,如图。4、电枢绕组的设计小型低压发电机一般采用半闭口槽和散下的双层叠绕组。在采用单相三次谐波绕组提供励磁功率的发电机,电枢 4.1 小型三相同步发电机设计绕组常设计为单双层绕组(双层短距绕组,每槽中同相位的上、下线圈边组成一个新的单层线圈边,与同相属的另一个类似槽中的新的单层线圈边组成一个线圈,详细见西交大电机设计p233)。单相谐波绕组放在单层线圈的槽内,其节距为电枢绕组整距的。5、磁极结构和形状的选择小型三相同步发电机的转子磁极结构分为凸极和隐极两种结构。采用何
4、种结构,是各个生产厂家的的工艺决定的。凸极结构,气隙不均匀,一般取气隙最大气隙长度 与最小气隙长度(磁极轴线处的气隙,)之比为:;极弧系数。对于采用三次谐波励磁的发电机,4.1 小型三相同步发电机设计一般;对于30kW以下的发电机,为了制造方便,采用均匀气隙。隐极结构,采用均匀气隙。20世纪70年代末期发展了兼顾凸极和隐极结构优点的整体凸极叠片转子磁极结构称整体式凸极结构。这种结构的磁极和磁轭为一体,由0.5mm或0.65mm薄钢片整片冲出,冲片叠压并经氩弧焊焊成一体,叠装在轴上,在铁心上喷涂绝缘漆或者包绝缘。励磁绕组由绕线机直接绕到极身上,边绕边涂线圈胶,然后整体浸漆烘干。6、励磁绕组设计励
5、磁绕组设计包括确定励磁绕组匝数、导线尺寸以及励磁系统对额定励磁电压和额定励磁电流的要求。4.1 小型三相同步发电机设计小型凸极同步电机的励磁绕组一般采用漆包圆线或漆包扁导线。7、阻尼绕组的设计 现代中大型发电机一般设有阻尼绕组。发电机装置阻尼绕组,不仅使发电机运行稳定,也可以减少发电机在短路或跳闸时的电枢过电压及励磁绕组的过电压。凸极发电机的阻尼绕组是装在极靴的表面。阻尼绕组由伸出极靴铁心槽的阻尼条与两端的端环焊接组成。小型隐极发电机由于转子磁极铁心采用整块合金钢锻成,合金钢具有阻尼效果,故小型隐极发电机不再装置阻尼绕组。中大型隐极发电机装置阻尼绕组,阻尼条装置在转子铁心安置励磁绕组的开设槽的
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