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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*103 ; %2.额定电压 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：每极每相槽数取整数。参考类似规格电机取q1=3,则Z1=2m1pq1
2、，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;n1=1450; V=(6.1/(alphap1*KNm1*Kdp1)*(1/(A1*Bdel
3、ta1 )*(P1/n1) D1=0.21; %铁心的有效长度 Di1=0.136; lef =V/(Di1)2) %气隙的确定 %参考类似产品或由经验公式，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 Di2=0.048 ; %11.极距 tau tau =pi*Di1/(2*p) %12.定子齿距t1 t1=(pi*Di1/Z1) %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*IK
4、W) %取并联支路a1=1,由式，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/mm2,由式，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/(eta*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=0.00000
5、06362*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，估计定子轭部计算高度 Bj11=1.25; hj11=tau*alphap1*Bdelta1/(2*KFe*Bj11) %按齿宽和定子轭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; h01=0.0008; h11=(b11-b01)/2
6、*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，齿宽 %19.槽满率 %曹面积 hs1=h11+h21;h=0.002 ; As=(2*r21+b11)/2)*(hs1-h)+pi*(r21)2/2 %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)
7、 %槽的有效面积 Aef=As-Ai %槽满率 sf=Nt1*Ns1*d2/Aef %20.绕组系数 alpha1=(p*360/Z1) Kp1=1;alpha=alpha1*pi/180,q=q1; Kd1=sin(q*alpha/2)/(q*sin(alpha/2) Kdp1=Kd1*Kp1 %每相有效串联导体数Nef Nef=Nphi1*Kdp1 %21.设计转子槽形与转子绕组 %按式，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/mm2,于是导条截面积 JB1=3.5; AB1=I21/JB1 %
8、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,估计转子轭部计算高度 Bj21=1.25; 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计算如下： b12=0.0055;h12=0.0011;h22=0.026-0.0011; h12=(b12-b02)/2*tan(pi/6);
9、h22=0.023-h12;b22=0.003; a=0.026;b=0.010; bt213=pi*(D2-2*2/3*(h02+h12+h22)/Z2-(b22+(b12-b22)/3) %导条截面积 AB=(b02+b12)/2*h12+(b12+b22)/2*h22 %按式估计端环电流 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)*106 AR1=input(输入端环面积AR1=) %其中端环电密JR1=0.6,JB1=2.1A/mm2.按照工艺要求有所需面积确定端环内径
10、及厚度如图10-25b,得端环面积AE=40*10(-6) %(二)磁路计算 %22 KE1=0.918;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)=) phi(n)=E1/(4*KNm(n)*Kdp1*f*N1) %24 At1=KFe*lt*bt1*Zp1 At2=KFe*lt*bt213*Zp2
11、 %25 hs1=h21+h01+h11+r21; hs2=h02+h12+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)=
12、); %32 Kdelta1=t1*100*(4.4*delta*100+0.75*b01*100)/(t1*100*(4.4*delta*100+0.75*b01*100)-(b01*100)2) Kdelta2=t2*100*(4.4*delta*100+0.75*b02*100)/(t2*100*(4.4*delta*100+0.75*b02*100)-(b02*100)2) Kdelta=Kdelta1*Kdelta2 deltaef=Kdelta*delta %33 Lt1=(h11+h21)+1/3*r21 Lt2=(h12+h22) %34 Lj11=pi*(D1-hj11)/(
13、4*p) Lj21=pi*(Di2+hj21)/(4*p) %35 mu0=4*pi*10(-7); Fdelta(n)=Kdelta*Bdelta(n)*delta/mu0 %36 Ft1(n)=Ht1(n)*Lt1*100 Ft2(n)=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);phi
14、=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*102 hj21/tau Cj2=input(根据Bj2和hj21/tau输入C
15、j2=) Fj2=Cj2*Hj2*Lj21*102 %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)2/(Ks*p)*lef*(tau/deltaef) Xmss=Xms*IKW/UN %=) %103 cs1(k)=(t1-b01)*(1-KZ(k) %104 cs2(k)=(t2-b02)*(1-KZ(k) %105 deltalambdaU1(k)=(h01+0.58*h11)/b01*(cs1(k)/(cs1(k)+
16、1.5*b01) lambdas1st(k)=KU1*(lambdaU1-deltalambdaU1(k)+KL1*lambdaL1 %106 Xs1sts(k)=lambdas1st(k)/lambdas1*Xs1s %107 Xdelta1sts(k)=KZ(k)*Xdelta1s %108 Xsigma1sts(k)=Xs1sts(k)+Xdelta1sts(k)+XE1s %109 hB=h22; xi=1.987*10(-3)*hB*(f/rhow1)(0.5) %110 b1b2=b22/b12; KF(k)=input(输入电阻增加系数KF(k)=) Kx(k)=input(输入
17、电抗增加系数Kx(k)=) %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 Xdelta2sts(k)=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)=KF(k)*RBs+RRs %118 Rsts(k)=R1s+R2sts(k) %119 Zsts(k)=(Rsts(k)2+(Xsigmasts(k)2)(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)2*(1-sN)
