电机电磁计算说明

第一篇：电机电磁计算说明

       鼠笼型转子三相异步电动机电磁计算说明

       一、主要性能数据

       1.电动机五个重要的性能指标

       效率[]、功率因数[cos]、最大转矩倍数[Tst]、堵转转矩倍数[Tst]、堵转电流倍数[Ist]。2.电动机的额定值

       额定功率：电动机在额定情况运行下，由轴端输出的机械功率，单位kW。额定电压：电动机额定运行时外加于定子绕组上的线电压，单位V。额定频率：电动机额定运行时电网频率，单位Hz。

       额定电流：电动机在额定电压、额定频率下、轴端有额定功率输出时，通过定子绕组的线电流单位A。

       额定转速：电动机在额定电压、额定频率下、轴端有额定功率输出时，转子的转速，单位r/min。

       3.在电磁计算中什么是标幺值？怎么表示？

       标幺值是一种比值，它表示的是实际值与基值的比例关系。一般按下面的方法表示。如定子相电流I1的表么值用i1表示，i14.为什么在电磁计算中要使用标幺值？

       在电磁计算中采用标幺值不但可以方便计算，又可清楚的反映各参数之间的关系。5.电磁计算中基值有那些。

       功率基值：额定输出功率P2，单位kW 电压基值：额定相电压U1，单位V 电流基值：功电流IKW，单位A 阻抗基值：

       ''I1IKW。

       U1，单位 IKW6.输出功率的计算过程

       P23I1cosU1(I1每相电流、U1相电压)因为，Y接时UN3U1，△接时IN3I1(用相量计算可证明)故：P23UNINcos 7.功电流的计算

       功电流：IKWP2103，单位A。3U

       1二、三相交流绕组

       1.对三相交流绕组的要求

       a.在一定的导体数下，获得较大的基波电势和基波磁势。b.三相电势和磁势必须对称，即三相大小相等相位互差120。c.电势和磁势波形尽可能接近正弦波，谐波分量要小。d.用铜量少，绝缘性能和机械性能可靠。

       2.三相绕组的分类

       a.按槽内层数分类，可分为双层绕组和单层绕组。b.按每极每相槽数分类，可分为整数槽绕组和分数槽绕组。

       c.按排列方式可分为，双层绕组可分为迭绕组、波绕组；单层绕组可分为等元件绕组、单层交叉绕组和单层同心绕组。

       3.每极每相槽数q 为了使三相电势相等，每相在每极下应占有相等的槽数，该槽数成为每极每相槽数。一般用q表示，qZ（Z为槽数，p为极数）。q可以是整数，也可以是分数。q为分mp数时qab中c不能是3或3的倍数。cbp，amax。cc4.最大并联支路数a 对于整数槽amaxp，对于分数槽qa5.极距和节距y

       极距Z（槽），当线圈的节距y时成为等距绕组，当y时成为短距绕组。在p电动机设计中一般采用短距绕组来降低高次谐波的影响。

       三、三相交流电机的磁路计算 1.感应电势

       当磁通密度幅值为Bm的正弦磁场以速度v切割长度为l的导体时，会在导体内部感应强度为幅值E的电势，即EBmlv当Bm的单位为T，l的单位为m，v的单位为m/sm/s时，E的单位为V。

       2.导体电势

       根据电路基础，导体电势得有效值Ec1为频率，为每极磁通。3.匝电势

       线圈得两条边在不同极下，感应电势的大小相等、方向相反，且在时间上相差180，故整距线圈的匝电势Et12Ec14.44f，考虑到短距对电势的影响，Ec1m2，其中f2.22f（推导过程省略）Et12Ec14.44fKp1，其中Kp1sin(4.线圈电势

       y190)成为短距系数。

       匝线圈的电势Ey1Et1

       5.线圈组电势

       考虑到线圈的分布对电势的影响（存在电角度差），线圈组（q个线圈）的电势Eq1qEy1Kd1，其中Kd16.相电势、每相磁通量

       qap2，称为绕组的分布系数。（a）aQ1qsin2sinE4.44Kdp1f，其中kdp1kd1kp1，为每极磁通量，为每相串联导体数。在电磁计算中一般要先假定电势求磁通，即E，2.22f1Kdp1E(0.85~0.95)U1，其中U1为定子绕组每相电压。

       7.磁通密度、磁势的计算

       电机的每极磁路通过了2个定子齿、1个定子轭、2个转子齿、1个转子轭、2个气隙。定子齿部磁密Bt1Fs

       St1 St2转子齿部磁密Bt2Fs定子轭部磁密Bc11 2Sc11 2Sc2转子轭部磁密Bc2气隙磁密BgFs Sg其中Fs是反应磁路饱和影响的波幅系数，S为各部分磁路面积。

       在求得磁路各部分磁通密度后，根据铁心的磁化曲线可获得各部分的单位长度磁势at，用at乘以各部分磁路长度l可得到各部分磁路的磁势，但气隙磁势求法不同。

       ATg0.8Bgge，其中gegKc1Kc2为有效气隙长度。将各部分磁路的磁势相加可得每极所需磁势AT。

       磁密的单位为Tesla（国际单位制）或Gauss，1T10000G 磁势的单位为A或AT(AmpTurn)。8.磁化电流

       满载磁化电流Im2.22ATp单位A。

       mKdp1'满载磁化电流标么值imIm Ikw激磁电抗标么值xmU11（）Xm'Imim空载电势标么值e01imx1（E0U1ImX1），其中x1为考虑定子槽漏磁、端部漏磁、谐波影响的等效电抗，其实际值的单位为。

       满载电势标么值e1(ipr1irx1)（EU1(IpR1IrX1)）其中ip为定子电流中的有功分量的标么值ip1i1cos，ir为定子电流中的无功分量

       谐波影响的程度，irimixi1sin，ix为满载电抗电流其大小反应了电机的漏磁、可用电路法直接求解出。

       利用电机空载电势和满载电势的比值可轻松求出空载磁路特性（如Bt10e0Bt1），根e据空载磁路可得空载磁化电流Im09.电机的电流

       2.22AT0p

       mKdp1电流是电机计算中的最关键参数，电磁计算其实就是计算电机各部分电流。

       有功电流概念：有功电流是指定子电流中以做功（发热或产生机械能）形式消耗掉的部分，用Ip表示。

       无功电流概念：无功电流是指定子电流中用于能量转换（激励磁通、电抗电流）的部分，其本身不产生热量，用Ir表示。

       定子电流是有功电流分量和无功电流分量的矢量和，用I1表示。

       2I1IpIr2，转子电流（导条电流）i222ipix，有效值I2i2IKWm1Kdp1Q2，试中m1Kdp1Q2是将转子电流折算到定子侧的电流变比，由于铸铝转子绕组是一个对称的多相绕组（每根导条为一相），实际上转子绕组共有N根导体，其绕组系数为1。端环电流IRI2流计算。Q2p，即表示将端环电流按电角度（）折算后，用导条电

       Q2p

       四、电动机的功率方程

       1.平衡方程

       方程中所有项目都为有功功率即P2P1Pcu1PfePcu2PsPfw是功率平衡方程。以发热和做功的形式消耗，以下逐项说明。2.额定功率

       P23UNINcos是通过电机转轴输出的额定机械功率。

       3.输入功率

       P13UNINcos是输入电机的有功电功率。

       4.定子铜耗

       Pcu13I12R1是定子电流与定子电阻产生的电功率，也发热形式消耗。

       5.定子铁耗

       2Pfe3I0Rm（）是定子铁心受磁滞现象和涡流现象影响的热损耗，在实际计算中是通过铁心磁路各部分磁通密度查到对应的每单位损耗值，再乘以铁心总重量，在通过校正系数得到的。铁耗的大小与最大磁密、额定频率、材料用量、单片厚度成正比。注意，实际中还存在转子铁耗，但转子频率非常低f2sf1，故可忽略不计。6.转子铜耗

       2Pcu2I2R2是转子电流与转子电阻产生的电功率，也发热形式消耗。

       7.杂散损耗

       Ps是反应漏磁通、谐波磁通、磁谐波磁通产生的有害附加转矩对电机的损耗，一般按经验或标准选取。8.机械损耗

       Pfw是考虑风扇和轴承对电机的损耗，一般按经验取。

       9.转差率

       SPcu2'表示为铜耗占总电磁功率的比例，式中为旋转铁耗约占铁Pfe'P2PfePsPfw耗的65％。10.效率

       P2为输出功率与输入功率的比值。P111.功率因数 cos

       五、IpIKW I1I1最大转矩

       电动机的最大转矩与额定电压的平方成正比，与频率成反比。转差率可以影响最大转矩时转差点。

       六、起动计算

       鼠笼型转子电动机的起动计算十分复杂，因为起动时，起动电流很大，导致磁路饱和，磁路的各个参数改变，不能按原磁路参数计算。另外由于转子导条有集肤效应（又称挤流效应）使转子的有效槽高变短，又改变了转子参数。下面简单介绍一下这些关键参数。

       KZ起动时由于磁路饱和引起漏抗变化系数。KR考虑集肤效应使转子电阻增加系数。一般大于1 KX考虑集肤效应使转子电抗减小系数。一般小于1 起动电流倍数Ist比。

       U11''，表示起动电流与额定电压成正比与起动阻抗成反ZstI1zsti1r2'st起动转矩倍数Tst2(1S)，所以要想明显的增大起动转矩，就需要增大转子起动

       z'st电阻在总起动阻抗中的占有率。

       七、电磁计算中关键尺寸及其影响

       1.冲片、槽形尺寸

       在相同磁密的情况下冲片尺寸越大其磁通越大，也就是出力越大。B。S在相同冲片的下，定子槽形越大，其能容纳的导体面积越大，可以降低电密，减小热负荷，减小电阻（匝数不变）和定子铜耗，降低槽满率（匝数、线规不变），但定子齿部磁密升高，激磁电流增大导致定子电流增大（满载时影响不大），铁耗增大。

       在相同冲片的下，转子槽形增大，可降低导条电密，减小热负荷，减小转子电阻和转子铜耗，但转子齿部磁密升高，激磁电流增大导致定子电流增大（满载时影响不大），无转子铁耗故铁耗不受影响。但影响最大的是起动性能，使起动转矩大幅下降。调整转子冲片槽形可以在起动转矩减小不大的情况下，有效的降低起动电流；采用短槽形可以增大起动转矩和转差率，适用于高转差电机。所以说，转子槽形的合理性是十分重要的。2.气隙尺寸

       气隙是电机中机电能量转换的重要部分，其尺寸十分重要。空气的磁导率要远低于铁磁材料（相关知识见电磁场教材），所以虽然气隙很小但所需的激磁磁势却是最大的，由于激磁电流为无功电流，所以说减小气隙可以显著提高功率因数，但会导致气隙中的附加转矩增强，影响电机的转矩，杂散损耗增大，装配困难。3.铁心长度

       在相同的磁通下，铁心越长磁密越低，铁耗越低，热负荷下降。有助于提高效率。加长铁心的最明显缺点是浪费材料，和可能造成端部紧张。4.绕组匝数

       这是个十分重要的参数，在感应电势一定时，匝数越少，产生的磁通就越大E，减小匝数可以提高电流，但磁密也相应提高，堵转转矩、最2.22f1Kdp1大转矩增大，堵转电流也随之提高。5.绕组材料

       鼠笼型电动机的定子绕组一般由铜圆线或扁铜线绕制而成，而转子鼠笼则根据不同需求采用不同的材料。

       a.普通低压鼠笼型电机和高转速高压电机一般采用铸铝鼠笼。其优点是工艺简单，机械性能可靠，价格便宜，能满足一般。

       b.部分低转速的高压电机，和热容量要求大的低压电机一般采用铜条转子。其优点是，转子电阻小，产生的热量小，可提高效率，材料材质均匀不会出现细条、断条、气孔等缺陷。其缺点也很明显，价格高，工艺性差（导条与端环焊接），转矩低，易受离心力影响。

       c.对于对起动转矩要求高的电机（如起重及冶金用电动机），转子鼠笼用铝锰合金铸成，其特点是转子电阻率高，起动转矩大。但缺点是转子电阻大，转子发热大，电机效率低。（铜耗是普通铸铝的大约2倍）。

       八、电磁计算时各主要参数和常见问题

       1.定子电流、定子电流密度 定子相电流用I1表示，是电磁计算中至关重要的物理量。定子电流的大小取决于激磁电流和转子电流，一般设计合理的电机不同方案的额定电流基本在一定范围内。定子电流密度J1I1其中S1为每匝导体有效面积，电流密度对电机的发热影响很大，应a1S12注意取值应在合理范围（2.5~4.0A/mm），太高则导致电机温升过高，太低则浪费材料。2.激磁电流

       激磁电流Im（空载时为Im0，Im0Im）为纯无功电流，作用是建立旋转磁场。激磁电流过大会导致功率因数降低、定子损耗过大、效率降低。降低Im的方法有减小气隙、采用磁化性能更好的铁磁材料（具体可参考铁磁材料的磁化曲线）、在磁通密度B合理的条件下尽量减小磁路体积。其中减小气隙可有效的降低激磁电流提高功率因数，但会导致转子装配困难、增大寄生转矩和杂散损耗。3.转子电流

       转子电流I2基本上是有功电流（还包含无功的电抗电流），在电动机负载一定的条件下，转子电流的有功部分基本不变（转子电流的有功分量与负载大小成正比），其无功部分的与电机的等效电抗和有功电流的乘积成正比。4.定子电阻

       定子电阻就是定子每相绕组的电阻，计算时是根据材料的电阻率算出，试验时是用直流电桥测出。电动机的定子电阻一般都很小，对磁路的影响也不大，但如果合理的控制绕组端部尺寸可减小定子电阻，从而降低定子铜耗提高效率。5.等效电抗

       等效电抗X是综合反应电机由于槽漏磁、绕组端部漏磁、谐波影响、斜槽设计对电机磁路的影响。等效电抗过大会增大无功电流使电机效率、功率因数降低。采用合理的节距可有效降低谐波影响。转子采用斜槽设计（也可采用定子斜槽）可有效降低齿谐波的影响。采用磁性槽楔或闭口槽设计可减少槽漏磁。减小端部尺寸可降低端部漏磁。6.磁通密度（磁感应强度）

       磁通密度B再磁路计算中一般分为5部分，其中气隙磁密一般取值0.5~0.8T，定子齿部磁密冷轧片一般不要高于1.6T，热轧片一般不要高于1.5T（最好仔细研究材料的磁化曲线找出最佳磁密点）。因为转子频率非常低，转子磁密可以略高，但转子磁密太高会增大激磁电流和电抗电流，使转子铜耗增加。为了提高电机的效率，并使材料充分利用，定子磁密选在1.48T～1.52T（硅钢片50W470）为最佳点，其它类型硅钢片需进一步试验总结。7.磁场强度

       铁磁材料的磁场强度H与磁通密度B并非线性关系，需要根据铁磁材料的磁化曲线来查。而空气隙的磁场强度与磁通密度有如下关系HB0，其中04107(H/m)为真空磁导率。

       8.效率

       效率是输出功率与输入功率的比值。要提高效率必须降低输入功率，实际上是降低各部分损耗。降低定子电流、定子电阻可降低定子铜耗；降低转子电流、转子电阻可降低转子铜耗；降低磁通密度、选择低损耗的硅钢板可降低铁耗。9.功率因数

       功率因数cos是定子电流的有功分量与定子电流的比值cosIpI1，想提高功率因数就必须降低额定电流中无功分量（激磁电流、电抗电流），减小气隙和降低磁密可有效的提高功率因数。10.起动电流、起动转距

       起动电流Ist与起动转距Tst成正比关系。要增大起动转矩，需增大起动时转子电阻占起动阻抗的比例，采用高电阻率材料制造转子绕组可明显提高起动转矩，但会大幅度增加转子损耗使效率下降，温升降低。11.最大转矩

       最大转矩TM与电压的平方成正比。在电压一定的条件下，想要提高最大转矩必须降低定转子漏抗。12.转差率

       转差率s与负载成线性关系，在负载一定时要增大转差率应增大转子铜耗。

       九、电动机的等效电路和基本方程

       1.等效电路，注意下图是电机每相的等效电路

       2.基本方程

       U1E1I1Z1，该式说明额定相电压减去定子阻抗上的电压降等于在气隙中产生的感应电势。

       '是总机械功率的等效电阻上的电压。UEI2Z2，该式说明U2'2'2该式表示定子电流等于激磁电流Im与定子产生与转子电流I1ImI1LIm(I)，'2I相平衡的电流I1L的矢量和。

       'E1E2，该式表明定、转子平衡为电机运行的必要条件。'2E1ImZm，该式表明感应电势等于激磁电流与激磁阻抗的乘积。

       

第二篇：​电磁结构—电机

       电磁结构—电机

       班级：电气Y142022 学号：202221401078 姓名：王少华

       根据磁场在电流的作用，人们设计出了电机。电机又分为同步电机和异步电机。异步电机又称为感应电动机。同步电机是常用交流电机中的一种，同步电机和感应电机在根本上的区别就是在转子侧（或在定子侧）装有直流励磁（或永磁体）的磁极，具有确定的磁性。

       同步电机的运行特点是转子的旋转速度与定子磁场的旋转速度严格同步，“同步电机”也由此得名。同步电机形式不同，可以分为旋转电枢式和旋转磁极式两类。前者的电枢装设在转子上，电枢装设在定子上。对于高压、大容量的同步电机，通常采用旋转磁极式结构。由于励磁部分的容量和电压通常比电枢小得多，电刷和集电环的负载就大为减轻，工作条件得以改善，因此旋转磁极式结构已成为大中型同步电机的基本结构形式。

       在旋转磁极式电机中，按照转子结构的不同，可分为隐极式和凸极式两种，隐极式转子做成圆柱形，气隙均匀；凸极式转子有明显的凸出的磁极，气隙不均匀，极弧下气隙较小而极间较大。速度较高的同步电机，考虑到转子机械强度和妥善固定励磁绕组的要求，采用励磁绕组分布于转子表面槽内的隐极式结构较为可靠。速度较低的同步电机，转子的圆周速度较低，离心力较小，可采用制造简单、励磁绕组集中安放的凸极式结构。

       大型同步发电机通常用汽轮机或水轮机来拖动。用汽轮机拖动的同步发电机，通常称为汽轮发电机，由于汽轮机是转速较高的原动机，要求所拖动的同步发电机的转子有足够的机械强度，因此发电机转子磁极宜做成隐极式。为了能够使隐极同步电机的转子铁心有良好的导磁性能，又有一定的机械强度，一般采用强度高、导磁性能好的合金钢锻成，并且和转轴做成一个整体。转子铁心上开槽较多，齿较窄的部分叫小齿，另一部分没有开槽，形成大齿，汽轮发电机的磁极一般做成一对极，即转子上只有两个大齿。励磁绕组放在转子槽内，通入直流激磁电流，将在大齿上形成N级和S级。

       用水轮机拖动的发电机，通常称为水轮发电机，由于水轮机是转速较低的原动机，要求它所拖动的同步发电机的转子有较多的磁极，因此发电机的转子宜做成凸极式。凸极同步发电机有立式和卧式两种结构。绝大部分同步电机、同步补偿机和用内燃机和用冲水式水轮机拖动的同步发电机都采用卧式结构。低速、大容量的水轮发电机和大型水泵电动机则采用立式结构。

       立式结构的水轮发电机，转子部分被支撑在一个推力轴承上。推力轴承要承受整个机组转动部分的重量和水的压力，这些向下的压力有时达几百吨甚至几千吨，因此大容量水轮发电机，必须很好地解决推力轴承的结构和加工工艺以及推力轴承安放的位置问题。

       同步电机的定子三相绕组中流过三相对称电流时，将产生同步转速的旋转磁场。在同步电机稳态运行情况下，转子转速也是同步转速，定子侧的旋转磁场恒与转子侧直流励磁的主极磁场保持相对静止，并相互作用产生电磁转矩，实现能量转换。同步电机有三种运行状态：发电运行状态、电动运行状态和补偿运行状态。同步电机运行在发电运行状态时，把机械能转换成电能；在电动运行状态时，把电能转换成机械能；补偿运行状态时，不实现有功功率的有效转换，只提供或吸收无功功率，常用于调节电网的功率因数。若转子主极磁场N超前于气隙合成磁场S，此时转子上将受到一个与其旋转方向相反的制动性质的电磁转矩T。为使转子能持续以同步转速旋转，必须从原动机输入驱动转矩。此时转子侧输入机械功率，定子侧通过电枢绕组向电网或负载输出电功率，同步发电机作发电机运行；若转子主极磁场N和气隙合成磁场S的轴线重合，此时电机内没有有效的有功功率的转换，同步电机处于补偿状态或空载运行。若主极磁场滞后于气隙合成磁场，则转子上将受到一个与其转向相同的驱动性质的电磁转矩。此时定子侧通过电枢绕组从电网吸收的电功率，转子侧输出机械功率，可拖动机械负载，同步电机作电动机运行。

       供给同步电机励磁装置称为励磁系统。为保证同步电机的正常运行，励磁系统应满足下面要求：（1）能够稳定地提供同步电机从空载到满载以及过载等运行情况下所需要的励磁电流；（2）当电力系统发生故障而使电网电压下降时，励磁系统应能快速强行励磁，以提高供电系统的稳定性；（3）当同步电机内部发生短路故障时，为迅速排除故障并使故障局限在最小范围内，应能快速灭磁；（4）励磁系统应能长期可靠地运行，维护要方便，且力求简单、经济。

       目前常见的励磁系统分为两类：一类是用直流发电机作为励磁电源的直流励磁机励磁系统；另一类是用整流装置将交流电整流后供给励磁的整流器励磁系统。现分述如下：1、直流发电机励磁系统是一种经典的励磁系统，该系统中的直流发电机为主励磁机。主励磁机多采用他励或永磁励磁方式，且与同步发电机同轴旋转，输出的直流电流经电刷、滑环输入同步发电机转子励磁绕组。2、静止式交流整流励磁系统将同轴旋转的交流励磁机的输出电流经整流后供给同步发电机励磁绕组，这种他励式系统应用最普遍，与传统直流励磁系统相比，其主要区别是用交流励磁机代替直流励磁机，解决了直流电机换向火花的问题，提供了系统的可靠性，系统的维护简便。3、旋转式交流整流励磁系统，它取消了电刷和集电环，所以这种励磁方式的运行更为可靠，尤其适合于要求防燃、防毒的特殊场合。缺点是发电机励磁回路的灭磁时间常数较大，对迅速消除发电机内部故障不利。

       另一种电机是感应电机，在工农业生产中也有着广泛的应用。它依靠定、转子间的电磁感应，在转子绕组内感应电动势以实现电能量的转换。感应电机一般用作电动机，在某些特殊场合下，也用作发电机。按照转子侧结构不同，感应电机分为鼠笼型和绕线型两大类。感应电机主要是由定子和转子两部分组成。定子、转子之间有气隙。此外，还有端盖、轴承、机座以及风扇等部件。

       感应电机的定子由定子铁心、定子绕组、机座三部分组成。定子铁心是电机磁路的一部分，是放置定子绕组的地方。为了减小激磁电流和旋转磁场在铁心中产生的涡流和磁滞损耗，铁心一般由0.5mm的硅钢片叠成，固定在机座中，对于大型及中型感应电动机，为了使铁心的热量能有效地散发出去，在铁心中设有径向通风沟即风道，对于小型感应电动机，由于铁心长度较短，散热较容易，不需要通风道。而机座的作用主要是固定和支撑定子铁心，要求有足够的机械强度和刚度，大容量的感应电动机，一般采用钢板焊接的机座，而小容量的感应电动机，机座用铸铁铸成。转子是电机的旋转部分，电动机的机械功率和转矩是从转子轴输出的。感应电机的转子由转子铁心、轴、转子绕组等组成的。根据转子绕组的形式分为笼型转子和绕线型转子，笼型转子绕组的结构是在每个转子槽内插入一根导条，在伸出铁心两端的槽口处，用两个短路环分别把所有导条的两端连起来。去掉铁心，整个转子绕组的外形像鼠笼，也称为鼠笼式。绕线型转子的绕组结构和定子绕组结构相似，是用绝缘导线嵌放于转子铁心槽内，按星形接法连接成三相对称绕组，三相出线端分别接于安装转子轴上的三个滑环，通过电刷可以引出电流。

       当三相感应电动机的定子三相对称绕组流过三相对称交流电时，产生旋转磁场以同步速度旋转，其磁力线将切割定、转子导体而产生感应电动势，在该电动势的作用下，转子导体内便有电流流过。由电磁力定律得知，转子导体电流与旋转磁场相互作用使导体受到电磁力的作用，在电磁力的作用下，将建立相应的转矩，当该转矩足够大时将使感应电动机转子转动起来。如果在转子转轴上加上机械负载旋转，感应电动机将拖动机械负载旋转，输出机械功率，即感应电动机把输入的电能转换成了机械能输出。这就是感应电动机的工作原理。感应电动机的转速不可能达到定子旋转磁场的转速，即同步转速。即两种转速之间存在差异，所以感应电动机也称为异步电机。

       异步电动机有三种工作状态，可以做电动机运行状态，可以做发电机运行状态，也可以做电磁制动运行状态。

第三篇：步进电机推力计算

       直线步进电机轴向力（推力）计算公式： 转矩=轴向力（推力）x导程/2πn（n为效率）

       例：直线电机静转矩1NM，直线电机导程8mm，电机效率80%，计算推力 1=Fx0.008/2πx80% F=628N 换算成可以推动物品的重量： 重量=628/GXf（f为摩擦系数）≈30KG 即1NM直线步进电机的推力为628N，可带动大约30-40KG物品。

第四篇：三相电机的功率计算

       三相电机的功率计算

       1、力辉三相电机的功率计算： I=P/（U×cosφ×η）。(P额定功率kw。U额定电压0.22v。cosφ为功率因素。η为效率。当铭牌上未提供cosφ和η时，均可按0.75估算）。效率是什么？效率：是指电动机输出功率与输入功率之比的百分数。电动机在运转中因本身导电回路电阻发热，铁芯磁路有涡流损耗、磁滞损耗，还有机械磨损等。均为电动机内部的功率损耗，所以输出的机械功率总是小于输入的电功率。效率η一般在电动机的铭牌上都有标注。

       2、三相对称负载的有功功率，可以计算1相负载的有功功率，再乘以3：

       3、P=3×U 相×I 相×cosφ相 可是我们往往知道的是电机的线电压U线，线电流I 线，而且也不知道三相电机绕组是什么接法，怎么办？

       4、不要紧，我们先假设，电机是Y接的： U相=1/√3 U线，I 相=I 线，所以 P=3×U 相×I 相×cosφ相

       =3×（1/√3 U线）×I 线×cosφ相

       =√3 ×U线×I 线×cosφ相

       5、不要紧，我们再假设，电机是△接的： U相=U线，I 相=1/√3 I 线，所以 P=3×U 相×I 相×cosφ相

       =3× U线×（1/√3I 线）×cosφ相

       =√3 ×U线×I 线×cosφ相

       6、从4、5知道，三相对称负载的有功功率，不管是什么接法，只要用线电压、线电流，就是一个公式：

       P=√3 ×U线×I 线×cosφ相

       7、这个证明的关键是：

       1）Y接时，U相=1/√3 U线，I 相=I 线 ； 2）△接时，U相=U线，I 相=1/√3 I 线；

       8、如果你不清楚，请看图：

第五篇：电费计算说明

       中心电费计算说明

       中心的供电模式为双路35KV高压供到户,即“专变用户”，其电能计量采用“高供高计”的方式，即高压侧的电压互感器（PT）和电流互感器(CT)将其侦测到的一次电量转换为二次电量，送至计量用的主表，以实现电能计量。其中，PT和CT的变比分别为350倍（35000/100）和30倍（150/5）,计量主表倍率为10500倍。

       中心电费计价的模式为“两部制电价”，即由电度电价、基本电价等内容组成。由于采用双路供电模式，所以每月有2张电费单据，见图1（红色边框与标注字体为后添加）。

       图1 电费账单样张

       一、主要名词解释

       (一)契约限额（单位：KW）

       定义：指实施“两部制电价”的用户根据实际用电情况而预估的下个公历月起将达到的用电最大负荷，根据电力公司规定，该契约限额最高不超过变压器容量的90%，最低不低于40%，目前中心的用实际电量接近契约限额，故预估较为准确，符合节能要求。

       计算：核准最大限额（6300 KW）×40%=2520 KW(二)MD（单位：KW）

       又称“最大需量”，是指客户在一个电费结算周期内，每单位时间段内15分钟稳定最大负荷记录作为本月实际负荷的最大值，且只进不退。举例来说，若一个月中，有15至20分钟内的负荷均超出“契约限额”，即使其余时间段内负荷很低甚至根本不用电，该月的基本电费仍按最高负荷收费。上海地区大于契约限额105%的超出部分加倍付费。(三)峰、平

       1、平

       2、谷

       指“两部制电价”中实际耗电部分，以不同时间段划分为标准，进行分时计算电价，其中：

       “峰”时段为08:00-11:00、18:00-21:00；

       “平1”时段为06:00-08:00、11:00-13:00、15:00-18:00、21:00-22:00；

       “平2”时段为13:00-15:00； “谷”时段为22:00-06:00；(四)功率因数调整百分比

       又称“力率调整”百分比，根据用户装接容量、当月功率因数、标准功率因数、有功无功率比值等数据参考电力公司、物价局关于“功率因数调整办法”等相关文件计算得出调整比率百分比。

       目前中心力率调整为-0.75%，用电功率因数在0.97左右，电能利用充分。

       二、电费单构成

       如图1所示，电费账单可划分为五部分：

       1区部分：主用电表电量统计区。作用是显示实际电能消耗，包括: 峰有功、平1有功、平2有功、谷有功、无功及各时段MD值。

       2区部分：备用电表电量统计区。其作用是与主用电表进行数据相互校对，正常情况数据只做参考，不计入费用计算区。

       3区部分：力率百分比计算区。根据容量、功率因数、标准功率因数、功率比值等数据计算得出调整比率。用于奖惩费用的计算。

       4区部分：电费计算区。根据1、2、3区的数据内容计算实际需要支付的费用。

       5区部分：电费结算区。汇总应缴纳的最终电费。

       三、电费计算方式

       本中心电价，由基本电价、电度电价（分时）、力率调整三部分电费组成，即实际电费为：基本电价 电度电价 力率调整（若合格则为负数）。

       基本电价=契约限额×基本电单价 超限契约额×翻倍基本单电价

       电度电价=“峰”电量ד峰”电单价 “平1”电量ד平”电单价 “平2”电量ד平”电单价（注意：7、8、9月份“平2”电量升级为“峰”电单价） “谷”电量ד谷”电单价

       力率调整=（基本电价 电度电价)×力率百分比，合格为负数，即奖励回馈金额。

       具体计算过程可参考“附件 电费单计算过程”。

       四、中心用电现状

       中心“契约限额”为40%，MD数值为1822KW（数据来源：2022年9月份35KV甲线），小于2520KW的“契约限额”，未超过申请最大负荷。功率因数为0.97，接近理想状态的0.99，且高于0.90的最低标准值。力率调整百分比为-0.75%，达到了最高的调整百分比数值为-0.75%。

       综合以上各项电能使用情况，中心用电的各项指标都达到了较高标准，在中心供配电环境得到充分保障的前提下，充分贯彻了电能的充分利用和改善电网电压质量等安全用电指导方针。

       附件1电费单计算过程.xlsx