电机设计matlab程序

《电机设计matlab程序》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电机设计matlab程序（14页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、电机设计matlab程序 %电机设计程序 clear all format short e m1=3;p=2;f=50 %1.额定功率 PN=5.5*10A3 ; %2.额定电压(单位V,三角形接法) UN=380;UN0=380; %3.功电流(单位A) IKW=PN/(m1*UN0) %4.效率eta按照技术条件的规定eta=0.875 eta=0.855 ; %5.功率因数cos(phi) =0.84,按照技术条件的规定cos(phi)=0.84 phi=acos(0.84); cos(phi); %6.极对数p=2 p=2； %7.定转子槽数：每极每相槽

2、数取整数。参考类似规格电机取q1=3，则 Z1=2m1pq1 ,再查表10-8选Z2=32 ,并采用转子斜槽。 q1=3; Z1=2*m1*p*q1 Z2=32 ; %8.定转子每极槽数 Zp1=Z1/(2*p) Zp2=Z2/(2*p) %9.确定电机的主要尺寸；一般可参考类似电机的主要尺寸来确定 Di1和lef.现 按10-2中的 KE1=0.0108*log(PN/1000)-0.013*p+0.931 P1=KE1*PN/(eta*cos(phi)) alphap1=0.68;KNm1=1.10;Kdp1=0.96;A1=25000; Bdelta1=0.69;

3、n1=1450; V=(6.1/(alphap1*KNm1*Kdp1))*(1/(A1*Bdelta1 ))*(P1/n1) D1=0.21; %铁心的有效长度 Di1=0.136; lef =V/((Di1)A2) %气隙的确定 %参考类似产品或由经验公式(10-10a),得 lt=0.115; delta =0.0004 lef=lt + 2*delta D2=Di1-2*delta %转子内径先按转轴直径决定(以后再校验转子腕部磁密) Di2=0.048 ; %11.极距 tau tau =pi*Di1/(2*p) %12.定子齿距t1 t1=(pi*Di1/Z1

4、) %转子齿距t2 t2=(pi*D2/Z2) bsk=0.01187; %15.设计定子绕组 Nphi11=eta*cos(phi)*pi*Di1*A1/(m1*IKW) %取并联支路a1=1，由式(10-15),可得每槽导体数 a1=1; Ns1=47 %16.每相串联导体数Nphi1 Nphi1=Ns1*Z1/(m1*a1) %每相串联匝数N1 N1=Nphi1/2 %17.绕组线规设计 %初选定子电密J11=5.0A/mmA2，由式(10-16),计算导线并绕根数和每根导线 面积的乘积。 J11=5.0; %其中定子电流初步估计值 I11=IKW/(e

5、ta*cos(phi)) Nt1Ac11=I11/(a1*J11) %在附录二中选用截面积相近的铜线，高强度漆包线 Nt1=2;d1=0.00090;d=0.00095;Ac11=0.0000006362;Nt1Ac11=0.0000006362*2; %18.设定子槽形 %因定子绕组为原导线散嵌，故采用梨形槽，齿部平行。初步取Bt11=1.4T,按式 (10-18)估计定子齿宽 Bt11=1.493641; KFe=0.95 ; bt1=t1*Bdelta1/(KFe*Bt11) %初步取Bj11=1.25T,按式(10-19),估计定子腕部计算高度 Bj11=1.25;

6、 hj11=tau*alphap1*Bdelta1/(2*KFe*Bj11) %按齿宽和定子腕部计算高度的估算值作出定子槽形如图 10-24,槽口尺寸参考 类似产品决定，齿宽计算如下： b01=0.0035; b11=0.0067; hO1=0.0008; h11=(b11-b01)/2*tan(pi/6); h21=0.0145-h11 r21=0.0044; bi11=pi*(Di1+2*h01+2*h21+2*h11)/Z1-2*r21; bi12=pi*(Di1+2*h01+2*h11)/Z1-b11; bt1=0.5*(bi12+bi11) %齿部基本平行，

7、齿宽 %19.槽满率 %曹面积 hs1=h11+h21;h=0.002 ; As=((2*r21+b11)/2)*(hs1-h)+pi*(r21)A2/2 %按附录三，槽绝缘采用DMD复合绝缘，，槽楔为h=2mm层压板，槽绝缘占面 积Ai deltai=0.00023; Ai=deltai*(2*hs1+pi*r21) %槽的有效面积 Aef=As-Ai %槽满率 sf=Nt1*Ns1*dA2/Aef %20.绕组系数 alpha1=(p*360/Z1) Kp1=1;alpha=alpha1*pi/180,q=q1; Kd1=sin(q*alpha/2)/(q*s

8、in(alpha/2)) Kdp1=Kd1*Kp1 %每相有效用联导体数Nef Nef=Nphi1*Kdp1 %21.设计转子槽形与转子绕组 %按式(10-39),预计转子导条电流： Ki=0.89 ; I21=Ki*I11*(3*Nphi1*Kdp1)/Z2 %初步取转子导条电密JB1=3.5A/mmA2,于是导条截面积 JB1=3.5; AB1=I21/JB1 %初步取Bt21=1.3T,估算转子齿宽 Bt21=1.3; bt21=(t2/10*Bdelta1)/(KFe*Bt21) %初步取Bj21=1.25T,估计转子腕部计算高度 Bj21=1.25;

9、hj21=tau*alphap1*Bdelta1/(2*KFe*Bj21) %为获得比较好的起动性能，采用平行槽，作槽形图如图10-25所示，取槽口尺 寸 b02=1mm,h02=0.5mm b02=0.001;h02=0.0005 ; %齿壁不平行的槽形的宽度（按3-3）计算如下: b12=0.0055;h12=0.0011;h22=0.026-0.0011; h12=(b12-b02)/2*tan(pi/6);h22=0.023-h12;b22=0.003; a=0.026;b=0.010; bt213=pi*(D2-2*2/3*(h02+h12+h22))/Z2-(b22+

10、(b12-b22)/3) %导条截面积(转子槽面积) AB=(b02+b12)/2*h12+(b12+b22)/2*h22 %按式(11-41)估计端环电流 IR1=I21*Z2/(2*p*pi) %端环所需面积 JR1=0.6*JB1; AR11=IR1/JB1 AR11=(a+b)/2*(h02+h12+h22)*10A6 AR1=input(输入端环面积 AR1=) %其中端环电密JR1=0.6,JB1=2.1A/mmA2.按照工艺要求有所需面积确定端环内 径及厚度如图10-25b,得端环面积AE=40*10A(-6) %(二)磁路计算 %22 KE1=0.91

11、8;epsilonl1=1-0.918; E1=(1-epsilonl1)*UN %23 Ks(1)=1.2;KNm(1)=1.095; precision=1; while precision >0.01 for n=1:3 KNm(n)=input(输入波形系数 KNm(n)=) alphap(n)=input(输入极弧系数 alphap(n尸) phi(n尸E1/(4*KNm(n)*Kdp1*f*N1) %24 At1=KFe*lt*bt1*Zp1 At2=KFe*lt*bt213*Zp2 %25 hs1=h21+h01+h11+r21; hs2=h02+h

12、12+h22; hj11=(D1-Di1)/2-hs1+r21/3 hj21=(D2-Di2)/2-hs2 Aj1=KFe*lt*hj11 Aj2=KFe*lt*hj21 %26 Adelta=tau*lef %27 Fs(n)=input(输入 Fs(n)=) %28 Bdelta(n)=Fs(n)*phi(n)/Adelta %29 Bt1=Fs(n)*phi(n)/At1 %30 Bt2=Fs(n)*phi(n)/At2 %31 Ht1(n)=input(输入 Ht1(n)=);Ht2(n)=input( 输入 Ht2(n)=); %32 Kdelta1=t1*1

13、00*(4.4*delta*100+0.75*b01*100)/(t1*100*(4.4*delta*100+0.75*b0 1*100)-(b01*100)A2) Kdelta2=t2*100*(4.4*delta*100+0.75*b02*100)/(t2*100*(4.4*delta*100+0.75*b0 2*100)-(b02*100)A2) Kdelta=Kdelta1*Kdelta2 deltaef=Kdelta*delta %33 Lt1=(h11+h21)+1/3*r21 Lt2=(h12+h22) %34 Lj11=pi*(D1-hj11)/(4*p) Lj21

14、=pi*(Di2+hj21)/(4*p) %35 mu0=4*pi*10A(-7)； Fdelta(n)=Kdelta*Bdelta(n)*delta/mu0 %36 Ft1(n尸Ht1(n)*Lt1*100 Ft2(n尸Ht2(n)*Lt2*100 %37 Ks(2*n)=(Fdelta(n)+Ft1(n)+Ft2(n))/Fdelta(n) Ks(2*n+1)=Ks(2*n)-(Ks(2*n)-Ks(2*n-1))/3 precision=abs((Ks(2*n-1)-Ks(2*n))/Ks(2*n)) end end Ks=Ks(6);alphap1=alphap(3);

15、phi=phi(3);Bdelta=Bdelta(3);Fdelta=Fdelta(3);Ft1 =Ft1(3);Ft2=Ft2(3); KNm=KNm(3);Fs=Fs(3);Ht1=Ht1(3);Ht2=Ht2(3); %迭代的出来的结论 %38 Bj1=0.5*phi/Aj1 %39 Bj2=0.5*phi/Aj2 %40 Hj1=input(输入 Hj1=) Hj2=input(输入 Hj2=) %41 hj11/tau Cj1=input(根据 Bj1 和 hj11/tau 输入 Cj1=) Fj1=Cj1*Hj1*Lj11*10A2 hj21/tau

16、Cj2=input(根据 Bj2 和 hj21/tau 输入 Cj2=) Fj2=Cj2*Hj2*Lj21*10A2 %42 F0=Fdelta+Ft1+Ft2+Fj1+Fj2 %43 Im=2*p*F0/(0.9*m1*N1*Kdp1) %44 Ims=Im/IKW %45 Xms=(4*f* mu0*m1/pi)*((N1*Kdp1)A2/(Ks*p))*lef*(tau/deltaef) Xmss=Xms*IKW/UN % (三)参数计算 %46 beta=(2*8+1*7)/(3*9) tauy=pi*(Di1+2*(h01+h11)+h21+r21)*be

17、ta/(2*p) d1=0.015; 旧=lt+2*d1 K0=1.2; 10=1B+K0*tauy %47 lE=2*d1+K0*tauy %48 Cx=4*pi*f*mu0*(N1*Kdp1)A2*lef*PN/(m1*p*UNA2) %49 KU1=1.0;KL1=1.0; lambdaU1=h01/b01+2*h11/(b01+b11) h212r21=h21/(2*r21),b112r21=b11/(2*r21) lambdaL1=input(输入 lambdaL1=) lambdas1=KU1*lambdaU1+KL1*lambdaL1 %50 Xs1

18、s=2*m1*p/(Z1*Kdp1A2)*(lt/lef)*lambdas1*Cx %51 sigmas=0.0129; Xdelta1s=(m1/(piA2)*(tau/deltaef)*(sigmas/((Kdp1A2)*Ks)))*Cx %52 XE1s=0.47*(lE-0.64*tauy)*Cx/(lef*Kdp1A2) %53 Xsigma1s=Xs1s+Xdelta1s+XE1s %54 %55 lambdaU2=h02/b02 hb2=h22/b22,b1b2=b12/b22 lambdaL=input(输入 lambdaL=); lambdaL2=2*h

19、12/(b02+b12)+lambdaL lambdas2=lambdaU2+lambdaL2 %56 Xs2s=2*m1*p/Z2*(lt/lef)*lambdas2 %57 Z22p=Z2/(2*p) sigmaR=input(根据 Z22p 输入 sigmaR=) Xdelta2s=m1*tau*sigmaR/(piA2*deltaef*Ks) %58 DR=0.107; XE2s=(0.2523*Z2*DR/(2*p*lef*2*p))*(2*m1*p/Z2) %59 Xsks=0.5*(bsk/t2)A2*Xdelta2s %60 Xsigma2s=(Xs2s+X

20、delta2s+Xsks+XE2s)*Cx %61 Xsigmas=Xsigma1s+Xsigma2s %62 rhow=0.0217*10A(-6); R1=rhow*(2*N1*l0)/(Nt1*Ac11*a1) %63 R1s=R1*IKW/UN %64 C=1.05;rhoCu=8.9*10A3; GCu=C*l0*Ns1*Z1*Ac11*Nt1*rhoCu rhoFe=7.8*10A3; GFe=KFe*lt*(D1+delta)A2*rhoFe %65 AR1 代替 AR KB=1.04;rhow1=0.0434*10A(-6); R21=rhow1*(K

21、B*lt/AB+Z2*DR/(2*pi*pA2*AR1*10A(-6)))*(4*m1*(N1*Kdp1)A2 /Z2) RB1=rhow1*(KB*lt/AB)*(4*m1*(N1*Kdp1)A2/Z2) RBs=RB1*IKW/UN RR1=rhow1*Z2*DR/(2*pi*pA2*AR1*10A(-6))*(4*m1*(N1*Kdp1)A2/Z2) RRs=RR1*IKW/UN R2s=R21*IKW/UN %66 eta(1)=0.855; I1Ps(1)=1/eta(1); precisioneta=1; while precisioneta>0.005 for

22、 m=1:2 I1Ps(m)=1/eta(2*m-1) %67 sigma1=1+Xsigma1s/Xmss IXs(m)=sigma1*Xsigmas*(I1Ps(m))A2*(1+(sigma1*Xsigmas*I1Ps(m))A2) %68 I1Qs(m)=Ims+IXs(m) %69 epsilonL(m)=I1Ps(m)*R1s+I1Qs(m)*Xsigma1s KE=1-(I1Ps(m)*R1s+I1Qs(m)*Xsigma1s) %70 epsilon0=Ims*Xsigma1s 1-epsilon0 %71 Bt10(m)=(1-epsilon0)/(1-e

23、psilonL(m))*Bt1 Ht10(m)=input(输入 Ht10(m)=) Bt20(m)=(1-epsilon0)/(1-epsilonL(m))*Bt2 Ht20(m)=input(输入 Ht20(m尸) %73 Bj10(m)=(1-epsilon0)/(1-epsilonL(m))*Bj1 Hj10(m)=input(输入 Hj10(m尸) %74 Bj20(m)=(1-epsilon0)/(1-epsilonL(m))*Bj2 Hj20(m)=input(输入 Hj20(m尸) %75 Bdelta0(m)=(1-epsilon0)/(1-epsilo

24、nL(m))*Bdelta %76 Ft10(m尸Ht10(m)*Lt1*100 %77 Ft20(m尸Ht20(m)*Lt2*100 %78 hj11/tau,Bj10 Cj1(m)=input(输入 Cj1(m)=) Fj10(m尸Cj1(m)*Hj10(m)*Lj11*100 %79 hj21/tau,Bj20 Cj2(m)=input(输入 Cj2(m尸) Fj20(m尸Cj2(m)*Hj20(m)*Lj21*100 %80 Fdelta0(m)=Kdelta*delta*Bdelta0(m)/mu0 %81 F00(m尸Fdelta0(m)+Fj20(m)+Fj

25、10(m)+Ft20(m)+Ft10(m) %82 Im0=2*p*F00(m)/(0.9*m1*N1*Kdp1) %(四)工作性能计算 %83 I1s(m)=(I1Ps(m)A2+I1Qs(m)A2)A(0.5) I1(m)=I1s(m)*IKW %84 J1(m)=(I1(m)/(a1*Nt1*Ac11))/10A6 %85 A1(m)=m1*Nphi1*I1(m)/(pi*Di1) %86 12s(m)=(I1Ps(m)A2+IXs(m)A2)A(0.5) I2(m)=I2s(m)*IKW*m1*Nphi1*Kdp1/Z2 IR(m)=I2(m)*Z2/(2

26、*pi*p) %87 JB(m)=I2(m)/(AB*10A6) JR(m)=IR(m)/(AR1) %88 pCu1s(m)=I1s(m)A2*R1s pCu1(m)=pCu1s(m)*PN %89 pA12s(m)=I2s(m)A2*R2s pA12(m尸pA12s(m)*PN %90 pss=0.02; ps=pss*PN %91 pfw=(3/p)A2*(D1)A4*10A4 pfws=pfw/PN %92 Bj10 phej(m)=input(输入 phej(m尸) k2=2; Gj=4*p*Aj1*Lj11*rhoFe pFej(m)=k2

27、*phej(m)*Gj Bt10 phet(m)=input(输入 phet(m)=) Gt=2*p*At1*Lt1*rhoFe k1=2; pFet(m尸k1*phet(m)*Gt pFe(m)=pFej(m)+pFet(m) pFes(m)=pFe(m)/PN %93 sigmaps(m)=pCu1s(m)+pA12s(m)+pss+pfws+pFes(m) %94 PN1s(m)=1+sigmaps(m) %95 eta(2*m)=1-sigmaps(m)/PN1s(m) eta(2*m+1)=eta(2*m)+(eta(2*m)-eta(2*m-1))/

28、5 precisioneta=abs((eta(2*m)-eta(2*m-1))/eta(2*m)) end end %96 I1s=I1s(2);I1Ps=I1Ps(2); phi=acos(I1Ps/I1s); cos(phi) %97 pFers=((1-1/2)*pFej+(1-1/2.5)*pFet)*10A(-3)/PN*1000 sN=pA12s/(1+pA12s+pFers+pss+pfWs) %98 nN=60*f/p*(1-sN) %99 Tms=(1-sN)/(2*(R1s+(R1sA2+XsigmasA2)A(0.5))) %(五)启动性能

29、%100 K(1)=3； %101 precisionist=1; K(1)=3;Ist(1)=K(1)*Tms*IKW while precisionist>0.03 for k=1:3 Fst(k)=Ist(2*k-1)*Ns1/a1*0.707*(KU1+Kd1A2*Kp1*Z1/Z2)*(1-epsilon0)A(0.5) beta0=0.64+2.5*(delta/(t1+t2))A(0.5) BL=mu0*Fst(k)/(2*delta*beta0) %102 KZ(k尸input(输入启动漏抗饱和 KZ (k)=) %103 cs1(k)=(t1-b

30、01)*(1-KZ(k)) %104 cs2(k)=(t2-b02)*(1-KZ(k)) %105 deltalambdaU1(k)=(h01+0.58*h11)/b01*(cs1(k)/(cs1(k)+1.5*b01)) lambdas1st(k)=KU1*(lambdaU1-deltalambdaU1(k))+KL1*lambdaL1 %106 Xs1sts(k)=lambdas1st(k)/lambdas1*Xs1s %107 Xdelta1sts(k尸KZ(k)*Xdelta1s %108 Xsigma1sts(k)=Xs1sts(k)+Xdelta1sts(k)+X

31、E1s %109 hB=h22; xi=1.987*10A(-3)*hB*(f/rhow1)A(0.5) %110 b1b2=b22/b12; KF(k尸input(输入电阻增加系数KF(k尸) Kx(k)=input(输入电抗增加系数Kx(k尸) %111 deltalambdaU2(k)=h02/b02*(cs2(k)/(cs2(k)+b02)) lambdas2st(k)=(lambdaU2-deltalambdaU2(k))+Kx(k)*lambdaL2 %112 Xs2sts(k)=lambdas2st(k)*Xs2s/lambdas2 %113 Xdelt

32、a2sts(k尸KZ(k)*Xdelta2s %114 Xksts(k)=KZ(k)*Xsks %115 Xsigma2sts(k)=(Xs2sts(k)+Xdelta2sts(k)+Xksts(k)+XE2s)*Cx %116 Xsigmasts(k)=Xsigma1sts(k)+Xsigma2sts(k) %117 R2sts(k尸KF(k)*RBs+RRs %118 Rsts(k尸R1s+R2sts(k) %119 Zsts(k)=(Rsts(k)A2+(Xsigmasts(k))A2)A(0.5) %120 Ist(2*k)=IKW/Zsts(k) precisionist=abs((Ist(2*k)-Ist(2*k-1))/Ist(2*k)) Ist(2*k+1)=input(输入 Ist(2*k+1)=) end end %121 ist=Ist(6)/I1(2) %122 Tsts=R2sts(3)/Zsts(3)A2*(1-sN)