根据高速永磁同步发电机实际应用需要,参照以前设计经验,预取线电流A=16×104 A/m,磁感应强度Bδ=0.9T。
2.定子内径Di1与计算长度L的确定
(1)每极所需气隙磁通Φδ1(Wb)
式中,Ci为气隙电势计算系数,取Ci=1.1;W为定子绕组每相串联匝数;KW1—基波波形系数;y1为第一节距,τ为绕组极距,q为每极每相槽数,α为槽距角。
(2)电枢内径Di1(m)
式中,p为磁极对数;α′为计算极弧系数,取α′=0.8;λ为长径比,取λ=L/Di1=2;Bδ为气隙磁感应强度,取Bδ=0.9T。
(3)电枢长L(m)
L=2Di1=205.4×10-3 m
3.永磁体材料
选择具有较高剩余磁通密度、内禀顽力、较高的最大磁能积、较高的居里温度及较低温度系数的稀土永磁体。
永磁材料牌号 NTP-336
居里温度 310℃
温度系数 αBr=-0.12%K-1,αHci=-0.6%K-1
剩余磁通密度Br 1.30T(www.daowen.com)
内禀矫顽力Hci 960kA/m
相对回复磁导率在最高工作温度时退磁曲线拐点位置 无
4.永磁体尺寸
(1)按经验公式求得气隙δ(m)
(2)永磁体径向磁化方向长度
1)额定负荷时永磁体向外磁路提供的磁通势Fm(A)
Fm=Kσ KSKδ2δBδ/μ0=1864.2A式中,Kσ为磁路漏磁系数,预取Kσ=1.15;KS为磁路饱和系数,预取KS=1.24;Kδ为气隙系数,预取Kδ≈Kwm=1.11;μ0为空气导磁系数。
2)永磁体工作点M。由永磁体NTP-336在80℃的去磁特性曲线,取Bm=0.9T,Hm=230 kA/m。
3)磁化方向长度bm(m)
bm=Fm/Hm=8.11×10-3 m
(3)单块永磁体弧形截面积Am(m2)
式中,σ为额定负荷下的转子漏磁系数,取σ=1.4。
(4)永磁体弧形宽度hm(m)
hm=Am/Lm=80.3×10-3 m
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