%此程序用于計算表面試貼片磁極的電機，
%電機定子采用異步電機Y90L-6的定子不變，轉子在其基礎上車掉2.5cm，
%永磁塊的厚度為2.5，電機可視為永磁隱極電機用
clear;

%  1，基本數(shù)據(jù)設置
pn=1100;%額定功率
m=3;%相數(shù)
unl=220;%額定電壓
f=50;%頻率
p=3;%極對數(shù)
yitan=0.746;
yinshun=0.739;
jiefa=0;
if jiefa==1
    un=unl/sqrt(3);
else
    un=unl;
end
In=pn/(m*un*yitan*yinshun);


%  2,主要尺寸
delta=0.25;%氣隙長度
d1=130;%定子外徑
di1=86;%定子內徑
d2=di1-2*delta-2*2.5;%轉子外徑
di2=30;%轉子內徑
l1=110;%定子鐵心長
lef=l1+2*delta;%電樞計算長度
q1=36;%定子槽數(shù)
q2=33;
q=q1/(2*m*p);%每極每相槽數(shù)
tao1=pi*di1/(2*p);%極距
t2=pi*d2/q2;
bt2=t2/2;
l2=l1;
%硅鋼片質量沒算


%3  永磁體計算
br20=1.25;%永磁體的20度剩余磁密
hc20=955;%永磁體20度剩余矯頑力
u0=4*pi*10^(-7);
br=(1+(75-20)*(-0.12/100))*(1-0)*br20;%計算磁密
hc=(1+(75-20)*(-0.12/100))*(1-0)*hc20;%計算矯頑力
u=br20/(u0*hc20*10^3);%計算相對恢復磁導率
hm=2.5;%永磁體高度
bm=0.65*(pi*d2)/(2*p);%永磁體寬度
lm=110;%永磁體長度
am=bm*lm;%永磁體面積
% 永磁體重量沒算


%  4 定轉子沖片尺寸（采用Y-90L-6）
kfe=0.93
h01=0.5;%定子槽尺寸
b1=4.3;
b01=2.5;
alfar=30*pi/180;
r1=3.05;
h12=10.8;
b02=1;%轉子槽尺寸
alfar2=30*pi/180;
br1=4.3;
br2=2;
hr11=11;
t1=pi*di1/q1;%定子齒距
tsk=t1*q1/(q1+p);%定子斜槽距離
bt11=pi*(di1+2*(h01+h12))/q1-2*r1;%定子齒寬
hs1=((b1-b01)/2)*tan(alfar);%
bt12=pi*(di1+2*(h01+hs1))/q1-b1;
if bt12<=bt11
    bt1=bt12+(bt11-bt12)/3;
else
    bt1=bt11+(bt12-bt11)/3;
end
hj1=(d1-di1)/2-(h01+h12+2*r1/3);%定子軛計算高；
ht1=h12+r1/3;%定子齒磁路計算長度
lj1=pi*(d1-hj1)/(4*p);%定子軛磁路計算長度
vt1=q1*l1*kfe*ht1*bt1;%定子齒體積
vj1=pi*l1*kfe*hj1*(d1-hj1);%定子軛體積
t2=pi*d2/q2;%轉子齒距
ht2=hr11;%轉子齒磁路計算長度
hj2=(d2-di2)/2-hr11;%轉子軛計算高度；
lj2=pi*(di2+hj2)/(4*p);%轉子軛磁路計算長度；


%  5， 繞組計算（定子采用Y90L-6的定子數(shù)不變）
ns=60;%每槽導體數(shù)
a=1;%并聯(lián)之路數(shù)
nt1=1;%并饒根數(shù)
d11=0.75;%線規(guī)
n=ns*q1/(2*m*a);%每相繞組串聯(lián)匝數(shù)
y=6;%節(jié)距
kp1=1;%繞組短距系數(shù)
alfar1=p*(360/36)*(pi/180);%電機的電角度
kd1=sin(q*(alfar1/2))/(q*sin(alfar1/2));%繞組的分布系數(shù)
alfars=tsk/tao1;%斜槽度數(shù)
ksk1=2*sin(alfars/2)/alfars;%斜槽系數(shù)
kdp=kd1*kp1*ksk1;%繞組系數(shù)
lav=208;%線圈的平均半匝長
fd=16.8;%線圈端部軸向投影長
le=83;%線圈的端部平均長

%%6  磁路計算

alfarp=0.65;%極弧系數(shù)
alfari=0.65;%計算極弧系數(shù)
kf=4*sin(alfari*pi/2)/pi;%氣隙磁密波形系數(shù)
kfai=8*sin(alfari*pi/2)/(pi^2*alfari);%氣隙磁通波形系數(shù)
temp=4.4*delta+0.75*b01;%臨時
kdelta1=t1*temp/(t1*temp-b01^2);
kdelta2=1;
kdelta=kdelta1*kdelta2;%氣隙系數(shù)
sigema=1.3;%空載漏磁系數(shù)
bm0=0.8;%初始定義空載工作點
bm01=0.8;
eps=10;
while eps>=0.01
    bm0=(bm0+bm01)/2;
    faid0=bm0*br*am*(10^(-6))/sigema;%空載主磁通
    Bdelta=faid0*(10^6)/(alfari*tao1*lef);%氣隙磁密
    fdelta=2*Bdelta*delta*kdelta*10^(-3)/u0;%氣隙磁位差
    Bt1=Bdelta*t1*lef/(bt1*kfe*l1);%定子齒磁密
    Ht1=btoh(Bt1);%  查表得
    ft1=2*Ht1*ht1*10^(-1);%定子齒磁位差
    Bj1=faid0*10^6/(2*l1*kfe*hj1);%定子軛磁密
    c1=btoc(Bj1);%查詢軛部磁路校正系數(shù)
    Hj1=btoh(Bj1);%查詢
    fj1=2*c1*Hj1*lj1*10^(-1);%定子軛部磁位差
    Bt2=Bdelta*t2*lef/(bt2*kfe*l2);%轉子齒磁密
    Ht2=btoh(Bt2);
    ft2=2*Ht2*ht2*10^(-1);%轉子齒磁位差
    Bj2=faid0*10^6/(2*l2*kfe*hj2);%轉子軛部磁密
    Hj2=btoh(Bj2);
    c2=btoc(Bj2);
    fj2=2*c2*Hj2*lj2*10^(-1);%轉子軛部磁位差
    sigemaf=fdelta+ft1+fj1+ft2+fj2;%每對極總磁位差
    kst=(fdelta+ft1+ft2)/fdelta;%磁路的齒飽和系數(shù)
    agdelta=faid0*10^6/sigemaf;%主磁導
    nmdelta=2*agdelta*hm*10^(-3)/(u*u0*am);%主磁導標幺值
    nmn=sigema*nmdelta;%外磁路總磁導標幺值
    nmlou=(sigema-1)*nmdelta;%漏磁導標幺值
    bm01=nmn/(nmn+1);%永磁體空載工作點
    eps=(abs(bm0-bm01)/bm01)%誤差計算
end
Bdelta1=kf*faid0*10^6/(alfari*tao1*lef);%氣隙磁密基波幅值
E0=4.44*f*kdp*n*faid0*kfai;%空載反電動勢

% 7  參數(shù)計算

rou=0.217*10^(-4);%鋁的電阻率
R1=rou*2*lav*n/(pi*a*nt1*(d11/2)^2);% 定子直流電阻
kb=1.04;%鑄鋁轉子取值
kc=4*m*(n*kdp)^2/q2;%公式
lb=l1;%轉子導條長度
ab=405;%轉子導條截面積
dr=d2;%端環(huán)平均直徑
ar=130;%端環(huán)截面積
roub=0.434*10^(-4);%導條電阻率
rour=0.434*10^(-4);%端環(huán)電阻率
Rb=kb*kc*roub*lb/ab;%導條電阻
Rr=Rb;%轉子電阻
Cx=4*pi*f*u0*lef*(kdp*n)^2*10^(-3)/p;%漏抗系數(shù)
beta=y/(m*q);%短距系數(shù)
if 0<=beta<=1/3
    ku1=3*beta/4;
    kl1=(9*beta+4)/16;
else if 1/3<=beta<=2/3
        ku1=(6*beta-1)/4;
        kl1=(18*beta+1)/16;
    else
        ku1=(3*beta+1)/4;
        kl1=(9*beta+7)/16;
    end
end
nmu1=h01/b01+2*hs1/(b01+b1);

t_b2=2*r1;
t_b1=b1;
t_h1=(b1-b01)/2*tan(alfar);
t_h2=h12-t_h1;
t_h0=h01;
t_b0=b01;
t_r=r1;
t_a=t_b1/t_b2;
t_beta2=t_h2/t_b2;
t_kr1=1/3-((1-t_a)/4)*(1/4+1/(3*(1-t_a))+1/(2*((1-t_a)^2))+1/((1-t_a)^3)+log(t_a)/((1-t_a)^4));
t_kr2=(2*pi^2-9*pi)/(1536*t_beta2^2)+pi/(16*t_beta2)-pi/(8*(1-t_a)*t_beta2)-(pi^2/(64*(1-t_a)*t_beta2^2)+pi/(8*(1-t_a)^2*t_beta2))*log(t_a);

nml1=t_beta2*(t_kr1+t_kr2)/(pi/(8*t_beta2)+(1+t_a)/2)^2;
nms1=ku1*nmu1+kl1*nml1;
xs1=2*p*m*l1*nms1*Cx/(lef*kdp^2*q1);%定子槽比漏磁導
%   sigema_s=betatos(beta);
sigema_s=0.015
xd1=m*tao1*sigema_s*Cx/(pi^2*kdelta*delta*kdp^2*kst);%定子槽漏抗
xe1=0.2*le*Cx/(lef*kdp^2);%定子端部漏抗
xsk=0.5*(tsk/t1)^2*xd1;%定子斜槽漏抗
x1=xs1+xd1+xe1+xsk;%定子漏抗

t1_a=2;
t1_beta2=11/2;
t1_kr1=1/3-(1-t1_a)/4*(1/4+1/(3*(1-t1_a))+1/(2*((1-t1_a)^2))+1/((1-t1_a)^3)+log(a)/((1-t1_a)^4));

nml2=4*t1_beta2*t1_kr1/((1+t1_a)^2);
nmu2=0;
nms2=nmu2+nml2;%轉子槽比漏磁導
xs2=2*m*p*l2*nms2*Cx/(lef*q2);%轉子槽漏抗
sigema_r=pi^2*(2*p/q2)^2/12;
xd2=m*tao1*sigema_r*Cx/(pi^2*kdelta*delta*kst);%轉子諧波漏抗
xe2=0.757*((lb-l2)/1.13+dr/(2*p))*Cx/lef;%轉子端部漏抗
x2=xs2+xd2+xe2;%轉子漏抗
kad=1/kf;%電樞磁動勢折算系數(shù)

Isfai=1.2;
fad=1.35*m*kad*kdp*n*Isfai/p;
f_a=fad/(hm*hc);
bmn=bm0*(1-f_a/sigema);
faid=(bm0-sigema*(1-bmn))*br*am*10^(-6);
xad=4.44*f*n*kdp*(faid0-faid)/(kfai*Isfai);
xd=x1+xad;
xq=x1+xad;
xaq=xad;
Ed=4.44*f*n*kdp*faid/kfai;
sita=acos((Ed-x1*Isfai-R1^2*Isfai/xq)*xq/(un*sqrt(R1^2+xq^2)))-atan(R1/xq);
pufai=atan(xq*Isfai/(un*sin(sita)-R1*Isfai));
faijiao=pufai-sita;
yinshu=cos(faijiao)

I1=Isfai/sin(pufai)%定子電流
pcu=m*I1^2*R1;%電子電阻損耗
p1=m*un*I1*cos(faijiao);
Bdeltad=faid*10^6/(alfar*tao1*lef);%負載氣隙磁密
Bt1d=Bdeltad*t1*lef/(bt1*kfe*l1);%負載定子齒磁密
Bj1d=faid*10^6/(2*l1*kfe*hj1);%負載定子軛磁密
pt1d=bdtopd(Bt1d);
pj1d=bdtopd(Bj1d);
pfe=(2.5*pt1d*vt1+2*pj1d*vj1)*10^(-6);%鐵耗
psnx=0.1;% 經(jīng)驗取雜散
ps=(I1/In)^2*psnx*pn;%雜散損耗
sigema_p=pcu+pfe+ps+90;%總損耗
p2=p1-sigema_p;%輸出功率
yita=p2/p1%效率
J1=I1/(a*pi*(nt1*(d11/2)^2))
wenben=fopen('output1.txt','w');
fprintf(wenben,'額定功率pn=');
fprintf(wenben,'%f\n',pn);
fprintf(wenben,'額定電壓unl=');
fprintf(wenben,'%f\n',unl);
fprintf(wenben,'極對數(shù)p=');
fprintf(wenben,'%f\n',p);
fprintf(wenben,'氣隙長度delta=');
fprintf(wenben,'%f\n',delta);
fprintf(wenben,'定子外徑d1=');
fprintf(wenben,'%f\n',d1);
fprintf(wenben,'定子內徑di1=');
fprintf(wenben,'%f\n',di1);
fprintf(wenben,'轉子外徑d2=');
fprintf(wenben,'%f\n',d2);
fprintf(wenben,'轉子內徑di2=');
fprintf(wenben,'%f\n',di2);
fprintf(wenben,'定子鐵心長l1=');
fprintf(wenben,'%f\n',l1);
fprintf(wenben,'電樞計算長度lef=');
fprintf(wenben,'%f\n',lef);
fprintf(wenben,'定子槽數(shù)q1=');
fprintf(wenben,'%f\n',q1);
fprintf(wenben,'轉子槽數(shù)q2=');
fprintf(wenben,'%f\n',q2);
fprintf(wenben,'每極每相槽數(shù)q=');
fprintf(wenben,'%f\n',q);
fprintf(wenben,'極距tao1=');
fprintf(wenben,'%f\n',tao1);
fprintf(wenben,'計算磁密br=');
fprintf(wenben,'%f\n',br);
fprintf(wenben,'計算矯頑力hc=');
fprintf(wenben,'%f\n',hc);
fprintf(wenben,'計算相對恢復磁導率u=');
fprintf(wenben,'%f\n',u);
fprintf(wenben,'永磁體高度hm=');
fprintf(wenben,'%f\n',hm);
fprintf(wenben,'永磁體寬度bm=');
fprintf(wenben,'%f\n',bm);
fprintf(wenben,'永磁體長度lm=');
fprintf(wenben,'%f\n',lm);
fprintf(wenben,'永磁體面積am=');
fprintf(wenben,'%f\n',am);
fprintf(wenben,'定子轉子采用Y80L-2的尺寸不變');
fprintf(wenben,'%f\n');
fprintf(wenben,'極弧系數(shù)alfarp=');
fprintf(wenben,'%f\n',alfarp);
fprintf(wenben,'氣隙磁密波形系數(shù)kf=');
fprintf(wenben,'%f\n',kf);
fprintf(wenben,'氣隙磁通波形系數(shù)kfai=');
fprintf(wenben,'%f\n',kfai);
fprintf(wenben,'氣隙系數(shù)kdelta=');
fprintf(wenben,'%f\n',kdelta);
fprintf(wenben,'空載漏磁系數(shù)sigema=');
fprintf(wenben,'%f\n',sigema);
fprintf(wenben,'空載主磁通faid0=');
fprintf(wenben,'%f\n', faid0);
fprintf(wenben,'氣隙磁密Bdelta=');
fprintf(wenben,'%f\n',Bdelta);
fprintf(wenben,'氣隙磁位差fdelta=');
fprintf(wenben,'%f\n',fdelta);
fprintf(wenben,'定子齒磁密Bt1=');
fprintf(wenben,'%f\n',Bt1);
fprintf(wenben,'定子齒磁Ht1=');
fprintf(wenben,'%f\n',Ht1);
fprintf(wenben,'子齒磁位差ft1=');
fprintf(wenben,'%f\n',ft1);
fprintf(wenben,'定子軛磁密Bj1=');
fprintf(wenben,'%f\n',Bj1);
fprintf(wenben,'定子軛磁Hj1=');
fprintf(wenben,'%f\n',Hj1);
fprintf(wenben,'定子軛部磁位差fj1=');
fprintf(wenben,'%f\n',fj1);
fprintf(wenben,'轉子齒磁密Bt2=');
fprintf(wenben,'%f\n',Bt2);
fprintf(wenben,'轉子齒磁密Ht2=');
fprintf(wenben,'%f\n',Ht2);
fprintf(wenben,'轉子齒磁位差ft2=');
fprintf(wenben,'%f\n',ft2);
fprintf(wenben,'轉子軛部磁密Bj2=');
fprintf(wenben,'%f\n',Bj2);
fprintf(wenben,'轉子軛部磁Hj2=');
fprintf(wenben,'%f\n',Hj2);
fprintf(wenben,'轉子軛部磁位差fj2=');
fprintf(wenben,'%f\n',fj2);
fprintf(wenben,'每對極總磁位差sigemaf=');
fprintf(wenben,'%f\n',sigemaf);
fprintf(wenben,'磁路的齒飽和系數(shù)kst=');
fprintf(wenben,'%f\n',kst);
fprintf(wenben,'主磁導標幺值nmdelta=');
fprintf(wenben,'%f\n',nmdelta);
fprintf(wenben,'外磁路總磁導標幺值nmn=');
fprintf(wenben,'%f\n',nmn);
fprintf(wenben,'漏磁導標幺值nmlou=');
fprintf(wenben,'%f\n',nmlou);
fprintf(wenben,'永磁體空載工作點bm01=');
fprintf(wenben,'%f\n',bm01);
fprintf(wenben,'氣隙磁密基波幅值Bdelta1=');
fprintf(wenben,'%f\n',Bdelta1);
fprintf(wenben,'定子直流電阻R1=');
fprintf(wenben,'%f\n',R1);
fprintf(wenben,'定子槽比漏磁導xs1=');
fprintf(wenben,'%f\n',xs1);
fprintf(wenben,'定子槽漏抗xd1=');
fprintf(wenben,'%f\n',xd1);
fprintf(wenben,'定子端部漏抗xe1=');
fprintf(wenben,'%f\n',xe1);
fprintf(wenben,'定子斜槽漏抗xsk=');
fprintf(wenben,'%f\n',xsk);
fprintf(wenben,'定子漏抗x1=');
fprintf(wenben,'%f\n',x1);
fprintf(wenben,'轉子槽比漏磁導nms2=');
fprintf(wenben,'%f\n',nms2);
fprintf(wenben,'轉子槽漏抗xs2=');
fprintf(wenben,'%f\n',xs2);
fprintf(wenben,'轉子諧波漏抗xd2=');
fprintf(wenben,'%f\n',xd2);
fprintf(wenben,'轉子端部漏抗xe2=');
fprintf(wenben,'%f\n',xe2);
fprintf(wenben,'轉子漏抗x2=');
fprintf(wenben,'%f\n',x2);
fprintf(wenben,'電樞磁動勢折算系數(shù)kad=');
fprintf(wenben,'%f\n',kad);
fprintf(wenben,'反電動勢E0=');
fprintf(wenben,'%f\n',E0);
fprintf(wenben,'定子電流I1=');
fprintf(wenben,'%f\n',I1);
fprintf(wenben,'電子電阻損耗pcu=');
fprintf(wenben,'%f\n',pcu);
fprintf(wenben,'負載氣隙磁密Bdeltad=');
fprintf(wenben,'%f\n',Bdeltad);
fprintf(wenben,'負載定子齒磁密Bt1d=');
fprintf(wenben,'%f\n',Bt1d);
fprintf(wenben,'負載定子軛磁密Bj1d=');
fprintf(wenben,'%f\n',Bj1d);
fprintf(wenben,'鐵耗pfe=');
fprintf(wenben,'%f\n',pfe);
fprintf(wenben,'輸出功率p2=');
fprintf(wenben,'%f\n',p2);
fprintf(wenben,'效率yita=');
fprintf(wenben,'%f\n',yita);
fprintf(wenben,'電密J1=');
fprintf(wenben,'%f\n',J1);
fprintf(wenben,'輸入功率p1=');
fprintf(wenben,'%f\n',p1);
status=fclose(wenben);