21、电机电磁有限元分析：三相感应电机研究

电机电磁有限元分析：三相感应电机研究

1. 线圈导体横截面计算

线圈导体的横截面计算公式为：
[q = \frac{k_{fill} \cdot A_c}{a_1 \cdot N_{cu}}]
其中，(a_1) 是并联路径数，(A_c) 是槽面积/线圈。

2. 三相感应电机建模

2.1 寻找周期性对称

使用有限元方法对感应电机进行建模时，第一步是寻找周期性对称以减少计算量。周期性对称的最大值等于极数、定子槽数和转子槽数的最大公约数。将整个感应电机划分为与周期性对称数相等的若干扇区，仅对其中一部分进行有限元建模。
- 若研究部分包含奇数个极，则对称性为负（奇数），因为沿切割边界的成对点处磁矢量势的值相同但符号相反。
- 若研究部分包含偶数个极，则周期性对称为正（偶数），沿切割边界的成对点处磁矢量势的值相同。

2.2 几何尺寸

感应电机的几何尺寸可分为主要尺寸和槽几何尺寸。
- 主要尺寸 ：包括定子内径 (D_{si})、定子外径 (D_{so})、转子外径 (D_{ro})、气隙长度 (g) 和铁芯长度 (l_c)。铁芯长度虽不出现在二维有限元模型中，但用于从有限元分析计算感应电机的主要参数和性能。极数 (p_p)、定子槽数 (N_{ss}) 和转子槽数 (N_{rs}) 也是构建感应电机几何形状的主要参数。
- 槽几何尺寸 ：定子槽和转子槽的尺寸取决于槽的类型。以下是一个 22kW 感应电机的主要尺寸示例：
| No. | Parameter | Value | M