电机电磁线圈设计程序.doc

线圈设计程序目 录 一、定子硬绕组…………………………………… 1二、定子软绕组…………………………………… 2三、转子插入式绕组……………………………… 3四、转子散下线绕组……………………………… 4五、简化公式……………………………………… 5六、编制说明……………………………………… 6定子硬线圈（成型）一、需要数据定子外径Da；定子内径D； 铁心总长L；定子槽数Zi；极数2P；线圈节距Y（以槽数计）；每圈匝数n，每极每相槽数q；未绝缘绕组的高度和宽度a′×b′，绝缘后绕组直线部分的高度和宽度a″×b″绝缘后绕组端部的高度和宽度al″×bl″导线规格； 绝缘规范；槽形尺寸二、线圈尺寸计算1．线圈两边在定子圆周上所垮的角度：α= 2．相邻二线圈端部之距离：Lcb= bl″+△△ ——两线圈端部的间隙见表1（电压≤660）表1 2P定子外径 △ 24≥6Da≤5001.8～21.5～1.81.2～1.5Da＞5002.221.73．上层线圈斜边所张开的角度（图一）Φ=sin-1 R1=D/2+G（图一）4.槽口到未包绝缘的上层线圈的距离：G=hK+δ+δ′+hohK——槽楔厚；δ——线圈槽部高度单边绝缘厚度；δ′——槽下垫条厚度；ho——齿尖高。

5．未包绝缘的下层线关到槽口的距离：H=G+a″+δ″ （图三）δ″——层间垫条厚 6．线圈鼻端到定子内圆的垂直距离j其值的大小以使线圈端部抬高6°～8°一般可选用表2数值（铁心外径大者选用大值）表2极数24≥6j20～2515～2010～15de12167．拉轴直径de——一般采用12或16见表2三、用作图法求斜边平均长，线圈抬高值及其垮距：8．作图步步骤（图四）（图四)（1） 以D/2为半径作一弧gi（2） 通过圆心O点作任意直线OX，使其与gi相交于V点3） 作OX1及OX2两直线，使各与OX，成α/2角度，并分别与gi交于Q和S点4） 在OX取QB=G，取BB1=a′，在OX2上取SE=H，取EE1= a′，再在OX上取VK=j5） 连接BK，并作B1K1∥BK（6） 在OX上取KY=YF=de/2，再连接EF并作E1F1∥EF7） 作YX′，使用权YX′与YX成10°角，得YX′与F1E1交点L8） 连接BE、B1E、EY并作LL1⊥BE，连接LO交gi上一点L2。

9） 由作图量得BK、EY、B1E、LL1、LL210）修正BK与EY成弧长（只对2、4极）以OK为半径分别以B、K点为圆心划弧，交于一点O1，再以O1为圆心，O1K为半径为BK，并量角∠BO1K以OY为半径分别以Y、E点为圆心划弧，交于一点O2，再以O2为圆心，O2Y为半径为EY，并量夹角∠YO2EBK=O1Kα1=1.745×O1Kα1×10-2EY=O2Yα21=1.745×O2Yα2×10-2四、确定中部分尺寸9．斜边部分的伸出长（图二）Ld1=tgΦ×BK10．斜边假想弧长（图二） （图二）T= 11．斜边与直线部分弯曲之半径伸出长M及弧长PQ（图二）弯曲半径rB=r+r——见表3M=rBtgPQ=（90-Φ）=（90-Φ）表3极数2、46、8、10r252012.线圈端部总伸长Ld=A+M+Ld1++ae″A——线圈端部伸出直线部分长见表4表4 极数电压 A2、4极6极以上500以下20～2518～20660～300025～3020～2513．平均每匝导线长（不计引线）Lcp=2[L+2A+2PQ+2T-2M+π]14．两线圈间引线长L1=+（20～30）15．极间引线长L2=+2016．加引线长后的每个线圈平均长： L=n（Lcp+）=nLcp+2L1+17.每台绝缘导线总重：G=8.9×k×S×L×Z1×10-6公斤S——导线截面积（包括并绕导线）k——导线绝缘系数（双纱包线1.08；双玻璃丝包线1.2）。

转子插入式线圈一、 需要数据：转子外径D2；极数2P；铁心长L；转子槽数Z2；相数M；线圈跨距Y2（以槽数计）；接法； 铜线规格a×b；绝缘规范；（长度单位：毫米）二、 计算（一）槽尺寸校核：（参见绝缘规范）线圈宽度=b×并列排数+线圈绝缘厚度+匝间绝缘厚线圈高度=a+线圈绝缘厚度 （图一）则槽宽应≥线圈宽+槽绝缘厚度+铜线线圈槽宽的公差+装配间隙 槽深应≥2×线圈高+槽绝缘厚度+铜线线圈及槽高的公差+装配间隙+槽口到楔底部的距离+垫条总厚度二）线圈计算1．半线圈沿转子槽间所跨之角度：（见图四α）图二整节距时α1= 式中y2——整节距时的跨距图二短节距时α2= 式中y2′——短节距时的跨距图三长端部时α3= 式中y2″= y2（或y2′）+0.5图三短端部时α4= 式中= y2（或y2′）-0.52．相邻二槽两线圈端部斜边之距离：E1F1=WS+△式中：WS——端线部分绝缘后之宽度；△ ——相邻两线圈斜边间隙，选用1.0～2.0（极数少者，功率大者选用较大值）3．由槽口至上层线圈边之距离（见图二或图三）（图二） （图三） G=4．由槽口至下层线圈边之距离（见图二或图三） H=5．由中心至上层线圈端部导线之平均半径：R1=-（G+）6．由中心至下层线圈端部导线之平均半径：R2=-（H+）7．上层线圈端部射线之弧长：图二整节距时L1=图二短节距时L1′=图三长端部时L1″=-（+槽内匝间绝缘）图三短端部时=-（+槽内匝间绝缘）8．下层线圈端部射线之弧长：图二整节距时L2=图二短节距时L2′=图三长端部时L2″=-（+槽内匝间绝缘）图三短端部时=-（+槽内匝间绝缘）9．上层线圈端部展开时与直线部分所成的平面角度（由三角形可得）见图四、图五。

图四）（图五）sinα===0.159310．下层线圈端部展开时与直线部分所成的平面角度：sinβ=0.159311．上层线圈斜边部分射线之弧长K1=L1-（m1+）=L1-2(r1+bs/2)(1-sinα)设r1=r2=6～10 m1+ bs——绝缘后线圈宽r1——从直线部分转向斜边部分的弯曲半径；r2——从斜边部分转向线圈端部的弯曲半径； 式中L1及下式L2分别以项7、8中的值计算之12．下层线圈斜边部分射线之弧长K2=L2-（m2+）=L2-2(r1+bs/2)(1-sinβ)13．弯曲部分之伸出长a1、c1、a2、c2a1值系由三角形D1N1C1求得a1=D2N=（r1+ bs/2）cosα 取r2=r1C1=a1=（r1+ bs/2）cosαa2=（r1+ bs/2）cosβ同理C2=a2=（r1+ bs/2）cosβ14．斜边部分伸出长Cx图四时：Cx=1/2（Cx1+Cx2）=1/2（K1tanα+K2tanβ）图五长端部时： =1/2（K1tanα+K2tanβ）图五短端部时： =1/2（K1tanα+K2tanβ）15．线圈端部伸出总长图四时：Ld=A+a1+Cx1+C1+d图五时：Ld=A+a1+ +C1+d=（A+2）+a1+C2+（d+2）式中A——直线部分伸出铁心长，其值见表1 d——尖端部分伸出长=并头套宽度+10mm（一般取25~35）表1转子电压V500及以下500～1000Amm202516．上层线圈端部斜边弦长T1图四时：T1=图五长端时： =图五短端时： =17．下层线圈端部斜边弦长T2图四时：T2=图五长端时： =图五短端时： =18．端部斜边的弯曲半径ρ（从图六求得）所对的弦长KK1=2R1sin()K2=2R2sin()MN1=R1-MN2=R2-ρ1=ρ2=（也可以用作图法求出弯曲半径ρ）19．斜边T1T2所对的弧长 =2Raicsin20.上层线圈由于r1r2所接之曲弧长 L1=（r1+）（90°-α）21．下层线圈由于r1r2所接之曲弧长L2=（r1+）（90°-β）22．上层线圈半匝平均长 图四时Lcp1=L+2（A++2L1+d） 图五时Lcp1=L+2A+++4L1+2d+423．下层线圈半匝平均长 图四时Lcp2=L+2（A++2L2+d） 图五时Lcp2=L+2A+++4L2+2d+424．每台线圈未绝缘导线的总重 Gcu=r(Lcp1+Lcp2)Z2S×10-6 (公斤) 式中r——导线比重，铜线r=8.9，铝线r=2.7 s——导线截面积（包括并绕导线的截面）注：短节路与整节路线线圈计算方法一样，分别以短节距或整节距y2计算即可。

图六）注：端部斜边的弯曲半径的求法：1． 计算法：ρ=∵ （∴ρ==2． 作图法：如图，先画R1（R2）和斜边伸出长Cx作一假想圆柱连和使其分别等于、作的垂直平分线，交于在上取=MN，过三点作圆即得弯曲半径转子软线图（散下线）一、已知数据：转子外径D2；铁心长L；转子槽数Z2；极数2P；节距y2（以槽数计）；每圈匝数n；导线规格；转子槽形（平均槽宽b，槽高h）；绝缘规范；长度单位：毫米二、线圈基本尺寸1． 线圈平均跨距：2． 线模宽度：三、计算：（一）单层链形线圈（图一） （图一）3．弯曲半径的确定：R——一般采用20 4．线圈端部伸出长：Ld=A+b+RA——线圈端部伸出铁心直线长（一般为10~20，跨距大者选大值），见表1表1跨距80以下80~120120以上A1015205．线圈平均匝长：Lcp=2[L+2A++]（二）单层梭形线圈（图二）（图二）6．弯曲半径的确定： R——一般采用20或25，τ大者用大值 r——一般采用57．线圈端部伸出长：Ld=A+b+k1见表2表2极数2468、10k10.28~0.30.3~0.320.32~0.340.34~0.368．作图量出L1、α1α2。

9．线圈平均匝长： Lcp=210．引线长：L=+20二、 每台线圈的重量：G=10-6 公斤ρ——导。