2.4 

 

实际结构下电磁场结果分析

    本文电机轴向通风孔的实际尺寸为孔距 Φ720mm、孔径 Φa25mm；由图 5 可以看出，在
负载运行时大功率机车牵引电机定子齿顶处磁密最饱和，在靠近气隙的定子铁心齿顶处，
连续 7 个齿的磁密都在 1.7T 以上，转子铁心齿处的磁密也比较饱和，连续 5 个齿的磁密
都在 1.6T 以上，定子轭部平均磁密为 1.064T，两通风孔间最大磁密为 1.16T。
2.5 

 

定子通风孔位置对电磁场的影响分析

    孔径不变，孔距减小到 780mm 后，电机内的磁密分布趋势基本不变，但定子铁心轭部
磁密更为饱和，定子轭部平均磁密为 1.215T，比孔距为 720mm 时增加了 0.151T；两通风
孔间最大磁密为 1.83T，比孔距为 720mm 时增加了 0.67T。
2.7 定子通风孔直径对电磁场的影响分析
    孔距不变，孔径增大为 35mm 后，定子铁心轭部磁密也更加饱和；定子轭部平均磁密
为 1.413T，比孔径为 25mm 时增加了 0.349T；两通风孔间最大磁密为 2T，比孔径为
25mm 时增加了 0.84T

 

。

2.8 

 

定子通风孔直径和位置对电磁场的影响分析

    随孔距的增加和孔径的减小，定子电流呈现减小的趋势，且随着孔距逐渐增加和孔径
的逐渐减小，其电流变化趋势逐渐变缓，这是由于通风孔的磁阻要远远大于硅钢片的磁
阻，磁力线大部分由两个通风孔之间通过，当通风孔孔距增大时，相当于等效定子轭部
增加，使总的磁阻减小，从而定子无功电流减小，则定子电流亦减小。随着定子孔距的减
小，定子电流的减小亦因上面分析的原因。
    通过上面分析，通风孔对电机定子电流的影响，只要体现在对定子等效轭部的影响，
随着定子轭部平均磁密的减小，定子电流也减小，当定子轭部平均磁密小于 1.3T 后，定
子电流基本没有变化，可见当定子轭部平均磁密小于 1.3T 后，通风孔对电机的电磁性能

 

的影响已非常小了。

3 

 

结论

   （1）定子电流随着定子轴向通风孔孔距的增加和孔径的减小而减小，当通风孔孔距增
加或孔径减小到一定范围后，定子电流减小的程度放缓，可见轴向通风孔对电机电磁性

 

能的影响减弱；

   （2）定子轴向通风孔的孔距和孔径变化对电机的电磁性能的影响是通过影响定子等效
轭部实现的，当定子轭部平均磁密小于 1.3T 后，定子轴向通风孔对电机电磁性能可认为
不构成影响，所以合理的选择定子轴向通风孔的孔距和孔径可使得定子轴向通风孔对电

 

机的性能无影响。

[参考文献] 
[1] 周黎民．鼠笼式变频调速异步牵引电机的计算程序[J]．电力机车与城轨车辆，
2006，29(3) 
[2] 陈广泰．提高同步主发电机励磁系统可靠性的途径[J]．中小型电机，1999，26(3) 
[3] 吴顺海. 高速动车组用异步牵引电机内电磁场的时步有限元计算与分析[J] ．电力机车