张老五 发表于 2015-10-14 14:41

到底极数变化能否提高电机的过载能力呢?
既然曾老师一直没给出确切的答案,也始终不肯(也许是不能,或者不敢)回答我的相关问题,那就只能我自已来算一算了
永磁机我不太熟悉,所以我用异步机为例,不知永磁或其他机机型是否会有所不同?
前面我也说过了,没有前提,一切讨论都是无意义的,因此,在此先说明相关的假设条件:
1、首先假设原来的设计是一个正常而成熟的方案,否则只要把优化一下,比如原来效率80%,优化后提高到90%,输出功率增加了,相对来说过载能力自然就增加了,何必费老大劲去改极数?
2、整体的设计方向大体不变,也就是说,原来主要考虑什么性能,现在还是这样,不作重大改变
3、电机的外部表现不变,包括电压频率散热条件等,否则原来空冷的改成水冷,功率立马增加
4、其他方面的变化,如转矩增加后的机械强度,暂时不考虑
那么,在这个极数的变化过程中,还有哪些前提呢:
1、定转子铁心尺寸不变,包括内外圆,槽形尺寸和铁心长度
2、线圈跨距按照极数的变化而变化,匝数和线径根据需要进行调整
3、变化前后保持热负荷大体不变
4、改变前后保持槽满率大体不变
其实这些都不难理解,如果铁心可以随便加长,槽满率可以任意增加,也就意味着电机的功率可以增加,过载能力自然就增加了

张老五 发表于 2015-10-14 15:26

计算得某系列6极异步电机,功率37千瓦,槽满率76.73%,AJ=1389.1,气隙磁密8082,额定转矩360,最大转矩1023
同系列8极电机,铁心尺寸一样,但铁心长度多了10毫米,功率30千瓦,槽满率78.13%,AJ=1522.4,气隙磁密8412,额定转矩390,最大转矩1038
从这里看,功率是下降的,这个也不必多说,转矩有所增加,但最大转矩增加不多,过载能力并没有明显增长。

张老五 发表于 2015-10-14 15:30

不过,且慢!
这两台电机的设计点是不同的,8极电机不管是热负荷还是磁负荷,都要明显高不少,槽满率也有所增加,实际上并不符合“仅仅改变极数”这样的设定。
因此,从设计点相当的前提出发,看看是一个神马情况
把8极电机的铁心长减到同一长度,改变设计方案使热负荷、磁负荷和槽满率尽量相当,得到
功率25.5千瓦,槽满率77.21%,AJ=1401.8,气隙磁密7984,额定转矩332,最大转矩814
可见,在同一设计点下,不但功率下降,转矩也是下降的,最大转矩就更不用提了

张老五 发表于 2015-10-14 15:38

那么,我们反其道而行之,改这台6极电机的设计参数如何?
计算得到功率43千瓦,槽满率788.41%,AJ=1509,气隙磁密8412,都跟原来那台8极电机非常接近,此时额定转矩为418,最大转矩1263
可见,不仅功率大,转矩也大,最大转矩更是完胜。
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曾老师,说好的过载能力呢?

zengxiaodong 发表于 2015-10-17 17:57

只会用用上电科的计算程序是远远不够的!

永磁同步电机的一些结论是不能随随便便衍生到异步电机的,至少异步电机的功率因数受到了极数的很大影响,可是其根本原理是什么呢?这个问题是很有深度的哦......

补充内容 (2015-10-18 17:02):
异步电机由于有自补偿效应,类似于装了补偿绕组的直流电机,因此,其电枢反应的效果很弱,也就是说,异步电机的磁饱和水平在很大程度上取决于供电的电压,而与负载大小的关系不大!

张老五 发表于 2015-10-17 20:17

zengxiaodong 发表于 2015-10-17 17:57
只会用用上电科的计算程序是远远不够的!

永磁同步电机的一些结论是不能随随便便衍生到异步电机的,至少 ...

电科所的程序当然是很初级的,比不上某些软件的高大上
不过初级归初级,能说明问题就行
至于异步的结论能否转移到永磁机上,这个么
听上去,似乎曾老师为您的问题增加了一个隐含的前提“永磁”,呵呵
算了,不谈啥前提了,我预计随着讨论越来越深入,曾老师您未曾提到的隐含前提会越来越多
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现在我第四次提问,曾老师您那台电机改了极数以后(我也不管这个是永磁还是异步,哪怕是同步或直流都无所谓,至于曾老师您用的是高大上的软件算的还是用的手算,这个不重要),转矩如何变化 ,转速如何变化,功率如何变化?

st7715 发表于 2015-10-18 13:22

long98194 发表于 2015-9-4 08:36
5000MW什么概念,拜托学生用脑子想想,三峡电机才多大,就是火力发电,核电也没有这么大的电机,你见哪 ...

你的思维还要解放,要脱离电工思维,不要老在常规的同步异步直流电机里打转。为什么空心杯电机,先进材料电机等等首先都是欧洲发明实现出来呢?
电机种类太多,前文已经回复了。

不说5个GW,10个GW的电机也是有的。关键看你的用途。这些电机理论和新技术往往还可以用到传统电机上。

st7715 发表于 2015-10-18 14:00

xiaomutongzhang 发表于 2014-12-23 12:44
“前几天有个任务,出于保险起见,用实验室里50000MW的老永磁同步电机来测试,那知这台工作了好多年老 ...

牛人,必须赞,工程师也应该有情怀,有幽默!

zengxiaodong 发表于 2015-10-18 17:05

关于电机磁饱和的另外一个重大问题,是由于转矩非线性,从而导致驱动控制方面的困难,也就是伺服性能的降低!如何应对这个问题?这是一个很大的专题。

张老五 发表于 2015-10-18 20:22

zengxiaodong 发表于 2015-10-18 17:05
关于电机磁饱和的另外一个重大问题,是由于转矩非线性,从而导致驱动控制方面的困难,也就是伺服性能的降低 ...

第五次请教,曾老师您那台电机改了极数以后(我也不管这个是永磁还是异步,哪怕是同步或直流都无所谓,至于曾老师您用的是高大上的软件算的还是用的手算,这个不重要),转矩如何变化 ,转速如何变化,功率如何变化?
我承认自己水平不是太高,高大上的软件也不怎么会
我瞎猜一下,只是瞎猜啊,万一猜错了,曾老师您别生气,万一猜对了, 我也没啥特别的要求,就请曾老师您坦白地承认一下,您的说法是错误滴,回头我请教您吃饭,如何?
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曾老师这台电机,极数增加了以后呢,功率当然是下降了,额定转矩么不好说,也许增加一点,但增加得很有限,而且这个可能性也不是太大,除非原来的电机设计很差。也许下降一点,下降得也不会太多,但这个可能性要大得多。
当然了,一定要增加转矩也不是不可能的事情,把神马磁负荷热负荷统统滴取到最大值,功率增加了,转矩也增加了,要超过原来的设计,那也是分分钟滴事情。只是我这人水平不太高,想不出增加极数这么高大上的办法,也就是在原来的设计上,磁负荷取高点,电负荷取高点,热负荷也取高点,一样可以提高功率和转矩——这办法很灵的,一般人我不告诉他,就告诉曾老师{:soso_e128:}
至于传说中的过载能力么,功率就不必提了,转矩嘛,呵呵,还是继续传说吧。

long98194 发表于 2015-10-19 08:29

st7715 发表于 2015-10-18 13:22
你的思维还要解放,要脱离电工思维,不要老在常规的同步异步直流电机里打转。为什么空心杯电机,先进材料 ...

你10GW给我运行一年看看,每天24小时满负载运转。你直接可以申请诺贝尔奖了

张老五 发表于 2015-10-19 13:02

st7715 发表于 2015-10-18 13:22
你的思维还要解放,要脱离电工思维,不要老在常规的同步异步直流电机里打转。为什么空心杯电机,先进材料 ...

弱弱地问一声,5GW跟10GW的电机长啥样,上个图瞧瞧行不?
再弱弱地问一声,这台5GW电机的电压是多少,电流是多少,持续时间是多少?

zengxiaodong 发表于 2015-10-23 09:10

本帖最后由 zengxiaodong 于 2015-10-23 16:56 编辑

zengxiaodong 发表于 2015-10-18 17:05
关于电机磁饱和的另外一个重大问题,是由于转矩非线性,从而导致驱动控制方面的困难,也就是伺服性能的降低 ...

关于饱和的一篇论文,是讲饱和导致转矩脉动的问题的。

zzh520633 发表于 2015-10-26 14:33

本帖最后由 zzh520633 于 2015-10-26 14:39 编辑

张老五 发表于 2014-12-14 20:34
如果每个不通的帖子我都要来解释一番,那我从早忙到晚也不够时间,谁来给我发工资养老婆孩子?

有这回帖时间,应该解释清楚了,对吧,张老师!!!

大学虚度了 发表于 2015-10-29 08:55

磁饱和就是软磁材料的通过磁力线的截面,不能再通过磁力线,现在一般最大B有2.45T

zengxiaodong 发表于 2015-10-30 11:24

本帖最后由 zengxiaodong 于 2015-10-30 11:26 编辑

大学虚度了 发表于 2015-10-29 08:55
磁饱和就是软磁材料的通过磁力线的截面,不能再通过磁力线,现在一般最大B有2.45T

磁力线还是能通过的,再饱和导磁性也不会低于真空,也就是磁化曲线最后的斜率不会小于真空磁导率,更不会是一条水平线!{:soso_e120:}

不能通过磁力线的好像是超导体......

黄和霞 发表于 2015-10-31 12:56

说“磁饱和就是软磁材料的通过磁力线的截面,不能再通过磁力线,现在一般最大B有2.45T”根本就不懂电机电磁,属于外行话!!
磁饱和后,只能说效率降低了,即电流增大一倍,转矩增大远没一倍(但是还是增大的!),或者说磁通密度还是要略微增大的,但由于饱和增大的极为有限而已。这么理解才没有让你的电机学老师笑话。

zengxiaodong 发表于 2015-11-1 10:46

黄和霞 发表于 2015-10-31 12:56
说“磁饱和就是软磁材料的通过磁力线的截面,不能再通过磁力线,现在一般最大B有2.45T”根本就不懂电机电磁 ...

这里有个帖子

https://bbs.simol.cn/thread-142086-4-1.html

补充内容 (2015-11-9 14:00):
西莫论坛研讨会第十三期——汽车驱动电机用无取向硅钢

大学虚度了 发表于 2015-11-3 09:22

黄和霞 发表于 2015-10-31 12:56
说“磁饱和就是软磁材料的通过磁力线的截面,不能再通过磁力线,现在一般最大B有2.45T”根本就不懂电机电磁 ...

我的理解:电机的有效磁通和转子齿宽有着非常大的联系,直接影响电机的转矩输出,当齿宽磁密B一般大于2.45T后,无论再怎么增加高剩磁材料,电机的结果变化不大,我们就说这台电机已经饱和了。,至于磁力线穿过截面不能再穿过,是形象话的比喻而已,不知黄工高见如何?见笑

黄和霞 发表于 2015-11-3 12:17

大学虚度了 发表于 2015-11-3 09:22
我的理解:电机的有效磁通和转子齿宽有着非常大的联系,直接影响电机的转矩输出,当齿宽磁密B一般大于2.4 ...

差不多就是这个意思
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