小型三相同步发电机电磁计算技巧分享

（一）额定数据及主要尺寸

1）额定容量P_N（kVA）。

2）额定功率因数cosφΝ&。

3）相数m。

4）额定频率f（Hz）。

5）额定相电压U_N。

6）额定相电流。

7）额定转速n_N⋅（r/min）。

8）飞逸转速倍数Ky。

9）绝缘等级定子（级）

磁极（级）

10）极数

11）主要尺寸参看图2-42和图2-43。（除加以说明者外，单位均为cm）

图2-42 定、转子尺寸代号

图2-43 定、转子尺寸代号

12）定子在气隙处直径D。

13）定子轭顶部直径D_y。

14）极距。

15）磁极在气隙处直径D_m。

凸极转场式（或转枢式）Dm=2R（R为磁极弧面半径），隐极转场式Dm=D−2g。

16）磁轭外径D_ymo。

17）磁轭内径Dym。

18）周边速度。

19）定子铁心长度l（小型中一般不考虑通风沟，所以l即为铁心总长）。

20）定子铁心净长lFe=KFel，KFe为铁心压装系数，对0.5mm涂漆硅钢片可取0.93或按经验选取。

21）气隙g。

22）最大气隙g_m（对于隐极机g_m =g）。

23）磁极铁心长度lm。

24）磁极铁心净长l_mFe =K_Femlm，KFem为磁极铁心装压系数，对1mm钢板可取0.95或按经验选取。

25）有效铁心长l_eff

当磁极铁心长lm=l时，l_eff=l；

当磁极铁心长l_m＞l时，l_eff=l+2g；

当磁极铁心长l_m＜l时，l_eff=lm+2g。

（二）磁场波形

1.凸极转场式（或转枢式）

1）气隙与节距之比值g/τp。

2）气隙比值g_m/g

3）磁极抱角θ

4）极抱百分值。

5）基波幅值a1=A1B1 ，其中A1、B1参考图2-44。

6）三次谐波幅值a3=a1（A₃B₃-0.6），A3、B3参考图2-45。

7）磁场分布系数。

8）磁通波有效值。

9）波形系数。

10）磁极偏心距H

11）偏心半径R

2.隐极转场式

1）磁极虚槽数Qm'。

2）磁极实槽数Qm。

3）每极实槽数。

4）每极空槽数。

对于绕组按正弦分布的磁极Qm'=Qm，所以q₀=0。

5）磁极的槽节距、槽宽和齿宽（槽形见图2-46和图2-47）。

6）磁场分布系数fd及磁场波形系数fb计算见磁路计算。

（三）定子铁心及定子绕组

1）定子槽数Q₁=mpq₁。

2）定子拼片条件（定子拼片结构仅用于转场式）

①每圈扇形片数t；

②重叠数n；

图2-44 A₁、B₁

图2-45 A₃、B₃

图2-46 槽尺寸代号

图2-47 槽尺寸代号

③每片槽数Q₁/t；

④扇形片高度；；

⑤扇形片宽度；

⑥无轴电流的拼片条件=偶数或=带有偶数分子的最简分数。

3）每极每相槽数。

4）绕组节距y以槽数计。

5）节距相对值以小数计。

6）绕组节距系数或查表2-32。

图2-48 扇形片尺寸代号

表2-32 三相60°相带的分布系数和短距系数表

（续）

7）绕组分布系数Kd

πq1=整数，或查表2-32； ，或查表2-32。

8）绕组系数K_dp =K_dK_p或查表2-32。

9）每槽导体数Z1。

10）每根导体并联导体数N1。

11）绕组并联支路数a₁。

12）每相串联导体数。

13）线负荷。

14）定子线规裸径/绝缘径，dc1/dc'1（cm）；截面积S1（mm³）。

15）定子绕组电流密度。

16）定子发热参数AJ1=AJ1 。

17）槽满率Sf（参考笼型异步电动机）。

18）定子气隙系数。

19）磁极气隙系数。

注：对于凸极转场式（或转枢式）及隐极转场式（具有等槽、等匝、大小齿结构）λZ_m、b02即为阻尼槽槽节距及槽口宽。对于隐极转场式（绕组按正弦分布的结构）λZ_m、b02即为磁极槽槽节距及槽口宽（磁极绕组槽与磁极阻尼槽共用）。

20）气隙系数K_c=Kca Kcm。

21）定子槽节距、槽宽及齿宽（见图2-49）。

图2-49 槽形尺寸代号

22）定子绕组尺寸（见图2-50）

①尺寸τy

凸极（或隐极）转场式

凸极转枢式

②LB=l+2d1

式中d₁——线圈直线部分伸出铁心端长度，一般在小型电机中可取

为1～2。

图2-50 绕线模尺寸代号

③。

④，α^一般应取≥30°。

⑤。

⑥fd=C_ssin α。

⑦定子绕组平均半匝长lZ=LB+2C。s

23）定子绕组每相电阻（对A、E、B级绝缘）

①在75 °C时，（Ω），

如导线为铝线，2.17应该为3.46。

②在20 °C时，R_a20°=0.824Ra75°（Ω），如导线为铝线，0.824应该为0.818。

24）定子绕组铜净重G_Cua=mZ_φ1l_Za1S₁N₁×8.9×10^-5（kg），用铝线时，8.9改为2.7。

25）定子绕组铜毛重G_Cua'=1.50GCua（kg）。

26）定子硅钢片环形计算重

凸极（或隐极）转场式；

凸极转枢式。

（四）磁路计算

1.凸极转场式（或转枢式）

1）每极磁通。

2）假想总磁通。

3）气隙磁密。

4）气隙安匝数AT_g=0.8Kc gBg （A）。

其中，g单位为cm。

5）定子硅钢片牌号。

6）定子视在齿磁密。

7）定子齿计算长度h_S'

半闭口圆底槽；

半闭口平底槽h_S'=hs+h2 。

8）B_T1 '大于18000 Gs时考虑的定子齿部磁密修正系数。

9）定子齿磁密B_T1根据B_T1'及knx参考图2-51。

10）定子齿磁场强度atT1根据B_T1参考表2-33～表2-35。

11）定子齿安匝数AT_T1=h_S'atT1。

12）定子磁轭高度hC1。

①凸极转场式

半闭口圆底槽；

半闭口平底槽。

②凸极转枢式

半闭口圆底槽；

半闭口平底槽。

图2-51 B＞17000 Gs时磁化曲线及齿部磁密修正系数k_nx

13）定子轭磁密。

14）定子轭磁路计算长度l_C1 '

凸极转场式（不拼片定子）；

凸极转枢式；

凸极转场式（拼片定子）；

定子轭磁场强度凸极转场式（不拼片定子）。

15）定子轭磁场强度atC1根据BC1查表2-33～表2-35。

表2-33 B₂₅=14800 Gs磁化曲线 （单位：A/cm）

表2-34 B₂₅=15400 Gs磁化曲线 （单位：A/cm）

表2-35 B₂₅=15700 Gs磁化曲线 （单位：A/cm）

（续）

16）定子轭磁通分布系数ξ根据B_C1查表2-36。

表2-36 轭部磁路长因数ξ值 （单位：A/cm）

17）定子轭安匝数AT_C1=ξlC1'atC1（A）。

18）定子齿、轭及气隙安匝AT_gTC=AT_T1+AT_C1+AT_g（A）。

19）磁极材料。

20）磁极有关几何尺寸计算

①凸极转场式（见图2-52）

图2-52 磁极几何尺寸

②凸极转枢式（见图2-53）

式中； 。

图2-53 转枢式凸极几何尺寸

21）极掌漏磁常数。

22）极身漏磁常数。

23）磁极漏磁常数Λ=1.1（Λp+Λm）。

24）每极漏磁通φ1=Λp ATgTC（Mx）。

25）磁极磁通φm =φ+φσ （Mx）。

26）漏磁系数。

27）磁极长度L_m、宽度bm。

28）磁极压板厚度d'、宽度b'。

29）磁极极身截面Sm=（LmbmKFe+2 d' b'）。其中，KFe为压装系数，用厚度1mm钢板时取0.95或按经验选用。

30）磁极极身磁密。

31）磁极极身磁场强度atm根据Bm及采用的材料查表2-37。

32）磁极极身安匝数AT_m=atm⋅hm'（A）。

33）磁轭材料。

34）磁轭高度。

35）磁轭磁路计算长度。

表2-37 磁极用1～1.75mm厚薄钢板的磁化曲线 （单位：A/cm）

（续）

36）磁轭截面积Sym

①无磁轭支架的凸极转场式（见图2-54）

②有磁轭支架的凸极转场式及凸极转枢式（见图2-55）

S_ym=h_ym l_ym （cm²）。

图2-54 无磁轭支架

图2-55 有磁轭支架

37）磁轭磁密。

38）磁轭磁场强度at_ym，可根据Bym及采用的材料查表2-36、表2-38或表2-39。

39）磁轭安匝数AT_ym=at_yml_ym（A）。

40）第二气隙长度。

41）第二气隙处截面积S_g' =lmbm。

42）第二气隙磁密。

43）第二气隙安匝数AT_g'=0.8Bg'g'（A）。

44）每极空载励磁安匝数AT_b0 =AT_gTC+AT_m+AT_ym+AT_g'（A）。

表2-38 铸钢的磁化曲线 （单位：A/cm）

表2-39 铸铁的磁化曲线 （单位：A/cm）

2.隐极转场式

1）饱和系数K。s

先假设K值，与项28）复核，如相差0.05以上，应重新假设再计算。s

2）磁场分布系数饱和值fd对应于K_s查表2-40。

3）波形系数f_b对应于K_s查表2-41。

表2-40 考虑饱和系数的磁场分布系数及波形系数（正弦波磁场用）

表2-41 考虑饱和系数的磁场分布系数及波形系数（等槽、等匝、大小齿结构的磁场用）

4）每极磁通。

5）假想总磁通。

6）气隙磁密。

7）气隙安匝数AT_g=0.8K_cgB_g（A）。

8）定子齿视在磁密。

9）定子齿计算高度h_T1'（见磁路计算7）项）。

10）定子齿部磁密修正系数knx（见磁路计算8）项）。

11）定子齿磁密BT1对应于BT1'及knx查图2-51。

12）定子齿磁场强度atT1根据B_T1查表2-33～表2-35。

13）定子齿安匝数AT_T1=at_T1⋅h_T1'（A）。

14）定子磁轭高度h_C1（见上一部分12）项）。

15）定子磁轭磁密（高斯）。

16）定子轭磁路计算长度l_C1'（见磁路计算14）项）。

17）定子磁轭磁通分布系数ξ根据B_C1查表2-36。

18）定子磁轭磁场强度at_C1根据B_C1查2-33～表2-35。

19）定子磁轭安匝数AT_C1=ξl_C1'at_C1（A）。

20）定子齿、轭及气隙安匝和AT_gTC=AT_T1+AT_C1+AT_g（A）。

21）磁极假想虚槽数，Qm2可以为分数，对于绕组按正弦分布的磁极Q_m2=Qm'=Qm。

22）磁极极心视在磁密。

23）磁极极心计算磁路长度l_m'

半闭口圆底槽；

半闭口平底槽lm'=h5+h6 。

24）磁极极心磁密修正系数，仅在Bm' >18000Gs时才考虑。

25）磁极极心磁密B_m根据Bm'及Knx参照图2_-54。

26）磁极极心磁场强度atm根据Bm及采用材料查2-33～表2-35。(https://www.daowen.com)

27）磁极极心安匝数ATm=atmlm'（A）

28）饱和系数与本部分1）项复核。

29）磁极按第u种槽（或第v种槽）均匀分布时的槽节距、槽宽、齿宽用磁场波形第2部分5）项相同的计算方法，以第u种槽形进行计算。

30）磁极按两相同槽形（第u种槽）bzmu。

31）磁极按两相邻不相同的槽形（第v种与第u种槽）之间的齿宽。

32）磁极各齿磁通对每极磁通的百分比φu（或φu_-v），绕组按正弦分布的磁极根据q_m查表2-42。

表2-42 磁场磁通按正弦波分布

33）磁极各齿的磁密及B，其中，φ1为极心处齿磁通对每极磁通的百分比。

34）磁极冲片轴向通风孔径dT，对于具有等匝、等槽、大小齿磁极在其极中心处不宜冲通风孔。

35）磁极磁轭高度h，其中，b6n及h6n为n槽（最大槽）的b6及h6尺寸。

36）磁极磁轭磁密。

绕组按正弦分布的磁极B_zmu（或）B_zm（u-v）应小于Bm；等匝、等槽、大小齿磁极Bzmu（或）B_zm（u-v）应小于18000Gs。

37）磁极磁轭磁路计算长度。

38）磁极磁轭磁通分布系数ξ根据Bym查表2-36。

39）磁极磁轭磁场强度at_ym根据B_ym采用的材料查表2-33～表2-35。

40）磁极磁轭安匝数AT_ym=ξl_ymat_ym。

41）每极空载励磁安匝数ATb0=AT_gTC+AT_m+AT_ym（A）。

（五）空载特性曲线

各类型结构的电机对应地用“磁路计算”相同方法列表计算，在E=0.8UN、0.9UN、1.1UN、1.2UN、1.3UN时所需的空载励磁安匝AT_bo0.8、AT_bo0.9、AT_bo1.1、AT_bo1.2、AT_bo1.3，并绘出空载特性曲线E-f（ATbo），如图2-56所示。

图2-56 E=f（AT_bo）特性曲线

（六）稳态电抗

1）槽底系数K_Cu=0.57β+0.43。

2）槽口系数Kk=0.75β+0.25。

3）比值b1/b2。

4）比值h/b2。

5）定子槽漏磁比磁导，λL根据不同槽形及b1/b2和h/b2查图2-57或图2-58。

6）定子绕组端部漏磁比磁导λl=0.3（3β-1）DQ1/p²l_eff。

7）曲折比漏磁导λ_z=0.266DKdp²/QgKC。

8）相带漏磁比磁导λb

①q=整数，磁极绕组有阻尼笼λb=0；

②q=整数，磁极绕组无阻尼笼，

其中，磁极绕组有阻尼笼Kb系数根据磁极绕组有阻尼笼β查图2-59；③q=分数，λb=λz。

9）每相电阻标幺值。

10）每相漏磁电抗。

11）每相漏磁电抗。

12）空载额定电压时的气隙与第二气隙磁动势和AT_sco=ATg=ATg'（A），对于隐极磁场式结构AT_g'=0。

13）每相电枢反应磁动势。

图2-57 λ_L曲线

图2-58 λ_L曲线

14）直轴电枢反应常数Cd（查图2-60），对于隐极转场式结构Cd=1。

15）横轴电枢反应常数Cq（查图2-60），对于隐极转场式结构Cq=Cd=1。

16）直轴电枢反应磁动势AT_ad=Cd ATa。

17）横轴电枢反应磁动势ATaq =CqATa。

18）直轴电枢反应电抗标幺值。

19）横轴电枢反应电抗标幺值。

20）直轴同步电抗标幺值。

21）横轴同步电抗标幺值。

图2-59 k_b曲线

图2-60 C_d、Cq曲线

（七）短路比、固有调压率及负载磁动势

1）定子电抗压降磁动势。

2）短路磁动势ATk=ATa d+ATx（A）。

3）饱和短路比。

4）不饱和短路比。

5）额定负载时感应电动势标幺值

6）对应于E_i的空载磁动势AT_Ei =K_E×（由空载特性曲线对应于C查得的值）。 K_E为磁动势经验系数，凸极电机取K_E=1.1，隐极电机取K_E=1.0。

7）满载励磁磁动势

8）对应于ATBH的空载电压标幺值E1由空载特性曲线对应于ATBH查得的值。

9）固有调压率Δu=（E1−1）×100% 。

（八）励磁绕组

1）励磁绕组每极匝数初值ωB'。

2）励磁绕组线规：圆线：裸径d2/绝缘径d2 '截面积SB。扁线：裸尺寸a2×b2/绝缘尺寸a2'×b2'截面积SB，一般扁线仅用于凸极电机。

3）励磁绕组电流密度初值ΔBH'（A/mm²）。

4）满载励磁电流初值I_BH'=Δ_BH' S_B （A）。

5）励磁绕组每极匝数ω_B=AT_BH/I_BH' （匝），根据计算结果取接近的整数。

6）满载励磁电流终值I_BH=AT_BH/ ω_B （A）。

7）励磁绕组电流密度终值Δ_BH=I_BH/ S_B （A/mm²）。

8）空载0.8 UH时的励磁电流I_bo0⋅8UH=AT_bo0.8UH/ω_B（A）。

9）空载额定电压时的励磁电流I_bo=AT_bo/ ω_B（A）。

10）短路额定电流时的励磁电流I_bk=AT_bk/ ω_B（A）。

11）励磁绕组排列及平均匝长

①凸极转场（或转枢）式。先按比例作图，从而确定绕组层数及每层匝数。

a.绕组高度hB。圆线：hB=沿高度方向导体数×d2 '×松散系数1.05；扁线：hB=沿高度方向导体数×（a2'或b2 '）× 松散系数1.06。

b.绕组厚度bB。圆线：hB=沿宽度方向导体数×d2 '；扁线：hB=沿宽度方向导体数×（a2或b2）× 松散系数1.05。

c.两励磁绕组极间最小距离ω≥8mm。

d.励磁绕组平均半匝长l_mB=（Lm' +bm' -4R）+1.57（2R+bB） ；

Lm'，bm'及R画比例图时按绝缘规范要求决定。对于多层绕组，在近似计算时应按此法计算其逐层平均半匝长，而取其平均值。

②隐极转场式。

a.励磁绕组为同心式绕组时，绕组节距、各圈的匝数比及匝数，当励磁绕组产生近似正

弦磁场时见表2-43。

b.第n槽每槽导线计算面积S_Bn=ωBnd2'² （mm²）

c.第n槽每槽每槽有效面积S_ωsn。

半闭口圆底槽；

半闭口平底槽。

d.第n槽的槽满率S_fn=S_Bn/S_ωsn 。

对绕组按正弦分布的磁极还需要用b～d项方法计算其他各槽的槽满率。

e.第n个线圈的平均节距，yn为该线圈以槽数表示的跨距。

f.第n个线圈的直线长L_Bn=lm+2dm 式中：dm为伸出磁极铁心长，对电机中心高为255机座及以上取d_m取1.5～2厘米，225机

座已下取d_m=1.0厘米，或按其他经验选取。

g.第n个线圈的圆角半径Rn

h.第n个线圈的平均半匝长l_mBn=L_Bn+τn+1.14Rn

同样可用（e）到（h）方法计算其他各线圈。

i.励磁绕组平均半匝长

表2-43 同心式励磁绕组不同节距时的匝数比及匝数

12）励磁绕组电阻R_B（Ω）

①在75 °C时，R_B75°=2.17（2lmb）ωBp/SB×10⁴

用A、E、B级绝缘铝线时2.17改为3.46代入。

②在20 °C时，R_B20°=0.824RB75°

用A、E、B级绝缘铝线时，0.824改为0.818代入。

③在100 °C时，R_B100°=1.08R_B75°

用A、E、B级绝缘铝线时，1.08改为1.082代入。

④在115 °C时，R_B115°=1.13RB75°

用A、E、B级绝缘铝线时，1.13改为1.133代入。

⑤在120 °C时，R_B120°=1.145R_B75°

用A、E、B级绝缘铝线时，1.145改为1.148代入。

13）励磁绕组铜净重G_CuB=2pωBl_mBS_B×8.9×10^-8（kg）。

14）励磁绕组铜毛重G_CuB'=1.05G_CuB（kg）。

15）额定励磁电压nBH=1.05（I_BHR_B+Δu）（V）。

Δu为集电环电刷接触压降，对于铜石墨电刷取Δu=0.6V，RB为励磁绕组电阻，对A级绝缘取R_B=R_B100°，对E级绝缘取R_B=R_B115°，对B级绝缘取R_B=R_B120°。

（九）短路电流、过载能力及暂态电抗

1）空载时稳定短路电流倍数iRO=fKO。

2）额定负载时稳定短路电流倍数iBH=AT_BH/AT_K。

3）额定负载时励磁磁势与气隙和第二气隙磁势和之比值E_OH'-AT_BH/AT_sco。

4）系数。

5）考虑磁路饱和时过载能力修正系数K对应于ε查图2-61。

图2-61 考虑磁路饱和时过载能力修正系数K

6）过载能力标幺值。

7）励磁绕组漏磁导λ_Bm

①凸极转场（或转枢）式：

②隐极转场式：

a.第n个磁极槽的槽比磁导。

λL根据、查图2-57及图2-58可能，图中及分别用及代替。

b.用a方法计算其他各槽的槽比磁导。

c.磁极槽比磁导，其中Q_n为每极有ωBn匝绕组及槽比磁导λ_umn的槽数。

d.磁极绕组端部比磁导λ_lm=0.16Qm'Im/p² lm 。

e.磁极绕组齿部比磁导。

f.励磁绕组漏磁导λ_Bm =λ_nm +λ_lm +λ_zm 。

8）励磁绕组漏磁导标幺值

①凸极转场（或转枢）式：；

②隐极转场式：。

9）励磁绕组总电抗标幺值。

10）阻尼绕组漏磁导λKS。

①凸极转场（或转枢）式用圆形阻尼槽时（见图2-62） ，QK为每极阻尼槽数。

②隐极转场式阻尼槽及励磁绕组槽部分公用时（见图2-63）

图2-62 阻尼笼槽形

图2-63 阻尼槽尺寸及阻尼笼条、励磁绕组安放部位

1—阻尼笼条 2—励磁绕组

式中Qn——每极阻尼槽与励磁绕组公用时相同槽形的数目；

Qm——每极单供阻尼绕组用的圆形阻尼槽的数目；

λ_Ln1根据，查图2-57时及分别为图中的及；

λ_Ln2根据，查图2-58时及分别为图中的及。

11）阻尼绕组直轴电抗标幺值

12）阻尼绕组横轴电抗标幺值

①凸极转场（或转枢）式：

当阻尼绕组端部为整体时，；

当阻尼绕组端部为分段时，。

②隐极转场式：。

13）瞬变直轴电抗标幺值。

14）瞬变直轴电抗标幺值。

15）次瞬变直轴电抗标幺值。

16）次瞬变横轴电抗标幺值。

17）冲击短路电流倍数标幺值。

（十）额定负载时的损耗效率

1）额定负载时定子齿磁密B_TH =E_iB_T （Gs）。

2）定子齿部单位铁耗p_T可根据BTH查表2-44和表2-45，如表不适用可按（W/kg）计算，p_w是在频率为50 Hz磁密为10000 Gs时每千克铁重的功率损耗。

表2-44 P₁₀/50=2.5W/kg损耗曲线

（续）

注：表中查得数应×10^-3W/cm³ 。

表2-45 P₁₀/50=2.1W/kg损耗曲线

注：表中查得数应×10^-3W/cm³ 。

3）定子齿部铁重G_T=Q₁bzlFehS1×7.8×10^-6 （kg）。

4）定子齿部铁耗P_T=kT b pT G_T （W）。其中，kTb为经验附加系数。当P_N <100kVA时kTb=2，当PN ≥100kVA时kTb=1.7。

5）额定负载时定子轭部磁密B_CH =Ei Bc （Gs）。

6）定子轭部单位铁耗pC可根据B_CH查表2-44和表2-45，如表不适用，可按（W/kg）计算。

7）定子轭部铁重G_C

①凸极（或隐极）转场式：G_C=π（D_y−h_C1）h_C1l_Fe×7.8×10^-6 （kg）；

②凸极转枢式：G_C=π（Dy+hC1）hC1lFe×7.8×10^-6 （kg）。

8）定子轭部铁耗P_C=k_C0 pc G_C （W），kC0为经验附加系数。当PN <100kVA时kC0=1.5，当P_N ＞>100kVA时，k_C0=1.3。

9）定子槽口气隙比值b0/g。

10）磁极表面磁密脉动振幅系数βom对应于b0/g可查图2-65。

11）磁极表面气隙磁密脉动幅值B_gm =βom kc Ei Bg（Gs）。

12）磁极单位表面铁耗

式中kom——经验附加系数，用1mm厚钢板时kom=2。

13）磁极极掌表面铁耗P_noBm

①凸极转场（或转枢）式：PnoBm=p⋅τ⋅lm⋅pnoBmψ×10^-4（W）；

②隐极转场式：。

14）磁极槽口与气隙比值_bk1/g，对于阻尼槽与磁极绕组槽共用时bk1=b4。

15）定子表面磁密脉动振幅系数βoa对应于bk1/g可查图2-64，此时bk1/g作为图中的b0/g。

16）定子表面气隙磁密脉动幅值Bga =βoa kc Ei Bg（Gs）。

17）定子单位表面铁耗。

18）定子表面铁耗。

图2-64 磁极表面磁密脉动振幅系数曲线

19）总铁耗P_Fe=PT+PC+PnoBm+PnoBa（W）。

20）定子铜耗P_Cu1=mRaIH² （W），Ra对A、E、B级绝缘取Ra75°。

21）励磁损耗P_B=（IBH²RB+ΔuIBH）/ ηB （W）。

其中，R_B对A、E、B级绝缘取R_B75°，ηB为励磁系统效率，其参考值为直流励磁机η_B=0.70～0.75；相复励磁系统η_B=0.75～0.80；晶闸管励磁系统η_B=0.80～0.90。

22）机械损耗。

23）附加损耗PS=5PH （W），PH是以kW为单位的值。

24）总损耗

25）效率。

（十一）温升估算

1.定子绕组温升

1）单位表面绝缘热阻和

其中，λ1为槽绝缘导热率，对聚酯薄膜青壳纸类型的绝缘结构参考数值为0.0014（W/℃·cm）；λ2为导线绝缘导热率，参考数值为0.0010（W/℃·cm）；bnop为槽的平均宽。

2）定子绕组有效长的铜耗

其中，PCu1为定子绕组铜耗，对A级绝缘取100℃时的铜耗，对E级绝缘取115℃时的铜耗，对B级绝缘取120℃时的铜耗。

3）定子槽周边长L_a

半闭口圆底槽La=2hS2+1.57b2 ；

半闭口平底槽L_a=2hS2+b2 。

4）定子绕组有效部分绝艳温升。

5）定子绕组有效部分热流密度Wan（W/cm²）

凸极（或隐极）转场式：；

凸极转枢式：。

其中，nT1、dT1为通风孔数及通风孔直径。

6）定子绕组有效部分铜温升（℃），凸极转枢式中的0.25改用0.1。

7）定子绕组端部铜耗

8）定子绕组端部热流密度。

9）定子绕组端部铜温升。

10）定子绕组平均温升。

2.凸极转场（或转枢）式磁极绕组温升

1）励磁绕组外表面的散热高度h_B′（见图2-65）。

2）励磁绕组散热面积S_B'（cm²）

凸极转场式：

凸极转枢式：

3）励磁绕组铜耗P_CuB=IBH²R_B（W），RB对A级绝缘RB=RB100°，对E级绝缘R_B=R_B115°，对B级绝缘R_B=R_B120°。

4）励磁绕组热流密度。

图2-65 h_B′示意图

5）励磁绕组导热系数kB

圆线：；

扁线：，Δ为导线的双面绝缘厚度。

6）励磁绕组的最大厚度bBmax。

7）励磁绕组外层绝缘厚度δmin（mm），包括导线单边绝缘厚度、外包绝缘厚度以及占空气隙厚度。

8）励磁绕组温升

3.隐极转场式励磁绕组温升

1）单位表面绝缘热阻和

λ1为槽绝缘热导率，对聚酯薄膜青壳纸的槽绝缘结构参考数值为0.0014（W/（cm⋅K）） ；

λ2为导线绝缘热导率，参考数值为0.0010（W/（cm⋅K）） ；。

2）励磁绕组铜耗P_CuB=IBH²R_B

其中，R_B对A级绝缘取R_B=R_B100°；

对E级绝缘取R_B=R_B115°；

对B级绝缘取R_B=R_B120°。

3）励磁绕组有效部分铜耗。

4）励磁绕组槽周边长L_B

半闭口圆底槽L_B=2h_nB+1.57b6；

半闭口平底槽L_B=2h_nB+b6。

5）励磁绕组有效部分绝缘温升。

6）励磁绕组有效部分热流密度

7）励磁绕组有效部分铜温升。

8）励磁绕组端部铜耗。

9）励磁绕组端部热流密度为励磁绕组外圈圆角半径加伸出长度。

10）励磁绕组端部铜温升。

11）励磁绕组平均温升。