<<RM5单相异步电机实例、分析、经验交流>>

hypo_qu

2009年12月28日20：00—21：30，西莫电机论坛CIO-hypo_qu为大家做了题目为《RM5单相异步电机实例、分析、经验交流》的报告，就RM5单相异步电机设计做了系统的阐述，现在分享其报告内容，欢迎大家参与讨论

<<RM5单相异步电机实例、分析、经验交流>>

　　今天我就简单概要的讲述一下在工厂电机的设计过程，电机设计分2个部分：1、结构设计；2、电磁设计。结构设计，大家都知道，像机壳、端盖这类的机械结构，它的要点在于设计出来的结构便于制造、安装、达到相应的防护IP等级；电磁设计有4种方法，磁路法、场路结合法、场路耦合法、3D场，对于常规电机，磁路法比较成熟，对于某些特种电机，采用场路结合的方法，完全用场的方法比较少，主要是代价较高，对于设计人员的水平有较高要求。电磁计算需要经过磁路计算、参数计算、额定励磁磁动势计算、励磁数据计算、损耗和效率计算几个部分，下图是电磁设计的一个流程图

以前磁路法都是通过手算，计算过程有上百步，随着计算机软硬件的发展，目前也出现了很多的电磁计算软件，像国外的ANSOFT rmxprt；国内浙江大学的EMCAD等，这些软件的出现大大减少了计算的工作量，今天我就简单演示一下用ANSOFT RM5的计算过程要点和结果的关注要点，以及我用RM5设计的心得。

我先讲一个以RM5的例子，讲完后大家对这个过程中的存在的疑问，我们大家相互讨论。

例：P1=1650W　　U=220/50 　单相电容运行

根据结构选用80机座，L=85，目前大部分公司为了节省成本都会采用比较差的材料，在RM5内材料库比较少，那我们就选用较差的DR450，然后最后的结果加上自己的经验再进行判断

P2=1.2KW，目前工厂的效率一般也就这么点。

选择电容大小30uF

定子槽尺寸

绕组估算后代入

转子槽尺寸

转子参数
　

下线图

计算结果

个人总结红色部分是要关注的：其中特别要关注的：以下为个人的一点经验

1、电容电压，一般电容电压的选择是电源电压为110V的选用耐压250V，电源电压为220V的选用耐压450V，看结果是否有超出这个标准，RM5在这个结果上还是比较准确的，可以相信这个结果。

2、效率、电阻是相当不准的，可以不做考虑，效率是因为材料的误差，电阻是因为实际生产用的绕线模和计算的不一样造成的

3、转速，准度可以，误差在20转左右

4、堵转与额定转矩比，准度还是很可以，这个很重要也就是起动力矩倍数

5、上面的几个磁密，可以参考，一般定、转子磁小于1.8T，气隙取0.8T以下

6、电密取8A以下，这个值也是可以参考

7、热负荷：160以下(个人经验)，这个值也可以参考

8、槽满率：可以参考，比较的准，一般取值73%以下，可以增加到75%，最好73%以下，有利于车间生产

9、其它指标：用铜量，比较的准，可以相信，在成本核算时可以直接采用。像上面的结果看，起动力矩、转速、电容电压、磁密、电密、热负荷都满足，如果做成样机应该能达到设计要求 测试结果分析对比

测试结果：

　　从结果看，转速2806，是很准的在开始设计时主要在于开始时，对效率的判断，开始在输P2的时候，做P1＝1600，在设计时我直接用了P2＝1200，这就是大家在工厂时积累的经验，每个厂都有不同的情况，特别是小公司，材料波动更大

230V堵转: 电流I=27.54A　输入功率W=5648w　PF=0.892

和计算的结果26.27A　很接近

230V空载：电流I=2.269A　输入功率W=373.3w　PF=0.71

这个不是太准，因为材料不一样

启动转矩为1.63N·M　倍数0.397

理论：1.61　倍数0.394　很接近

空载电容端电压为367V

理论346　这样的误差可以接受

温升84K

可以说温升也非常的合适，成本一点不浪费

titi27v

非常好的教材，100分！

zhaijianbin

非常不错，拜读几天啊！有问题再想总版请教啊！呵呵

PLMOTOR

受教了

TANGTANG

要好好看看，一直很想看你的东西噢

saleing

如果再结合有限元分析来讲一下那就完美了,特别是rmxprt的结算和maxwell 2d的仿真结果的比较及maxwell 2d结果的后处理过程。

saleing

抛砖引玉，我给出个maxwell2d的仿真结真。

hypo_qu

2D的结果在我以前的贴子内有做过，请看http://bbs.simol.cn/thread-12687-1-2.html

y1949b

希望瞿哥有机会 做个三相的  咱也好好学习一下  单相 我一窍不通  真是惭愧啊！

saleing

同意hypo_qu 总版的看法，我用rmxprt来算单相和三相异步电机感觉是挺准的，基本上每个数据都不用调整就一次试制成功，前提是要有一个试验和积累经验的过程。但maxwell 2d有限元这一部分不太熟，只会做，不会看行不行。

saleing

感觉LZ计算的也不是很准，我把我计算的结果帖出来，请看看是不是还要接近实测值呢？

saleing

hypo_qu

软件不一样结果肯定是有差别的，主要是大家都能找到相应的理论和实际误差经验

hypo_qu

回复 9# y1949b

三相用上科的就好了，很准的

saleing

回复 13# hypo_qu


    软件一样，经验的修正值不一样，结果也是不一样的。我也是用rmxprt算的。

chmq68

请叫LZ中文输出表格怎么弄呢？能赐教吗？

wayne

技术团队09年研讨会的收官之战，确实相当的精彩！可惜本人也不是做单相电机的，先跟总版主学习了

qiugangwww

软件一样，经验的修正值不一样

soft

非常感谢版主的分享。我觉得用铜量肯定是不准的，绕线模板的尺寸不精确，怎么可能得到准确的结果，可能你这个计算的准可能是巧合。

xyh680727

我觉得用RMXPRT挺好的，它至少对设计者提供一个清楚的思路，便于学习，尤其对大多数人来说，熟悉路的计算，场确实需要相当的理论水平和实际经验