【正文】 指 導(dǎo) 教 師： 學(xué)科組負(fù)責(zé)人： 學(xué)生開始執(zhí)行 任務(wù)書日期： 學(xué)生姓名： 送交畢業(yè)設(shè)計(jì) 日期： 12 本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 題 目： Y100L2 3 kW 三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 信息工程學(xué)院 系 電氣工程及其自動(dòng)化 專 業(yè)： 電機(jī)電器 班 級(jí)： 電機(jī)電器 071 學(xué) 號(hào)： 6100307111 姓 名： 陳 巍 指導(dǎo)教師： 楊 莉 填表日期： 2020 年 3 月 日 13 一、 選題的依據(jù)及意義 現(xiàn)在社會(huì)中，電已經(jīng)和空氣一樣，融入到我們的日常生活中。在日常生活中，我們不僅使用電燈照明，還使用如空調(diào)、冰箱 、洗衣機(jī)等眾多家用電器。最近，隨著生活中自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展，越來越多的產(chǎn)品和設(shè)備作用使用了電機(jī)。電機(jī)在國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)， 節(jié)約能源、環(huán)保和人民生中起著十分重要的作用。發(fā)電機(jī)主要用于移動(dòng)電源、風(fēng)力發(fā)電、小型發(fā)電設(shè)備中； 電動(dòng)機(jī)在生產(chǎn)和交通運(yùn)輸中得到廣泛使用， 電動(dòng)機(jī)主要用于驅(qū)動(dòng)水泵、風(fēng)機(jī)、機(jī)床、壓縮機(jī)、冶金、石化、紡織、食品、造紙、建筑、礦山等機(jī)械產(chǎn)品上。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和工農(nóng)業(yè)的迅猛發(fā)展，電氣化與自動(dòng)化水平不斷提高，國民經(jīng)濟(jì)各部門對異步電動(dòng)機(jī)的需求量日益增加，對其性能，質(zhì)量，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也相應(yīng)地提出了越來越高 的要求。因此，對異步電動(dòng)機(jī)品種，必須適時(shí)實(shí)地做出更新與發(fā)展，以適應(yīng)各個(gè)新興工業(yè)領(lǐng)域不同的特殊要求，特別是對需求量最大的中小型異步電動(dòng)機(jī)，在保證其質(zhì)量運(yùn)行，壽命長和能滿足使用要求的同時(shí)，進(jìn)一步節(jié)約銅、鐵等材料，提高效率和功率因數(shù)，以提高其經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)與降低耗電量，是具有十分重要的意義。 由于 Y 系列異步電動(dòng)機(jī)具有體積小，重量輕，運(yùn)行可靠，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固耐用，外形美觀等特點(diǎn)，具有較高的效率，有良好的節(jié)能效果，而且噪音低，壽命長，經(jīng)久耐用。作為普遍用于拖動(dòng)各種機(jī)械的動(dòng)力設(shè)備，其用電量在總的電網(wǎng)的總的負(fù)荷中占有重要的一席。 Y系列共有兩個(gè)基本系列、十六個(gè)派生系列、九百多個(gè)規(guī)格，能滿足國民經(jīng)濟(jì)各部門的不同需要。所以設(shè)計(jì)研究三相異步電動(dòng)機(jī)意義重大。 二、 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢（含文獻(xiàn)綜述） 電機(jī)研究現(xiàn)狀 電動(dòng)機(jī)是作為使用電能的動(dòng)力源進(jìn)步和發(fā)展起來的，在今天，電動(dòng)機(jī)技術(shù)仍然是支撐人們?nèi)粘Ｉ畹年P(guān)鍵技術(shù)。電動(dòng)技術(shù)機(jī)械設(shè)備的關(guān)鍵組成部分。 隨著使用領(lǐng)域的發(fā)展和進(jìn)步，對電動(dòng)機(jī)的要求越來越搞高，電動(dòng)機(jī)作為許多機(jī)器的內(nèi)部動(dòng)力源，電機(jī)的性能越來越受到重視。對電動(dòng)機(jī)的恒速特性、調(diào)速特性、控制特性、振動(dòng)、噪音、電氣噪音、壽命、可靠性、多功 能化、精密控制、節(jié)能、維護(hù)方便等指標(biāo)。穩(wěn)定并且高可靠性地滿足用戶的需求。這都是電動(dòng)機(jī)現(xiàn)在技術(shù)的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)。同時(shí)，設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)技術(shù)、測量技術(shù)，半導(dǎo)體、半導(dǎo)體控制技術(shù)，軸承、絕緣材料技術(shù)，制造、加工技術(shù)等所有技術(shù)都等到了提高和進(jìn)步。與這些提高相關(guān)聯(lián)的電機(jī)小型輕量化、高效率化，大轉(zhuǎn)矩、低價(jià)格、低噪音等技術(shù)的進(jìn)步，使電機(jī)向高效率、精密控制、高性能的發(fā)展及利用可再生材料等技術(shù)成為社會(huì)的需求。 14 電機(jī)發(fā)展趨勢 縱觀世界電機(jī)產(chǎn)品的發(fā)展歷程，它始終跟隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，在相互競爭、相互促進(jìn)中完善著 自身，發(fā)生著變革。電機(jī)產(chǎn)品的 發(fā)展過程大約可以劃分為四個(gè)發(fā)展階段。從 19世紀(jì) 30 年代到 80 年代為直流電機(jī)時(shí)代， 19世紀(jì)末葉，出現(xiàn)了交流電，隨之交流電動(dòng)傳動(dòng)在工業(yè)中逐步得到了廣泛應(yīng)用， 20 世紀(jì) 50年代以后，隨著電力電子學(xué)理論、微電子技術(shù)和現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，使電機(jī)產(chǎn)品進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，先進(jìn)的制造技術(shù)使傳統(tǒng)的電機(jī)產(chǎn)業(yè)煥發(fā)出了勃勃生機(jī)，交流電機(jī)代替直流電機(jī)也成為必然的趨勢。隨著電機(jī)理論的不斷完善，高新技術(shù)的快速發(fā)展，可以預(yù)言：未來的電機(jī)產(chǎn)品將朝著高性能化、智能化、微型化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。 高性能化 社會(huì)的高速發(fā)展要求未來的電機(jī)產(chǎn)品不僅要具 備寬調(diào)速范圍、高穩(wěn)速精度和快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)及四象限運(yùn)行等 良好的技術(shù)性能，而且要具備優(yōu) 良的動(dòng)、靜態(tài)品質(zhì) 。 智能化 隨著模糊控制技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能工程技術(shù)的發(fā)展，電機(jī)產(chǎn)品智能必將取得重大的突破，未來的電機(jī)產(chǎn)品必將能夠 自行進(jìn)行 自我診斷、參數(shù)識(shí)別和 自動(dòng)設(shè)置，其功能更高，適應(yīng)性更強(qiáng)。 微型化 現(xiàn)代的機(jī)電一體化產(chǎn)品發(fā)展的趨勢向著微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展，其最小體積正在向著納米、微米的范疇進(jìn)發(fā)，作為其傳動(dòng)部件的電機(jī)，也必然向著微型化的方向發(fā)展。現(xiàn)在已有超小型靜電電機(jī)產(chǎn)生，其直徑僅 1． 4 m，軸 頸 1． 0 m，長約 l0 m，轉(zhuǎn)速達(dá) lOOr／ rain；轉(zhuǎn)速可達(dá) 240000r／ mr 的 70ram3v： d~靜電電機(jī) 已經(jīng)投入使用 ，微型電機(jī)已在許多科學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮著巨大作用。 網(wǎng)絡(luò)化 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推廣和應(yīng)用，必將把所有的單個(gè)電機(jī)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相連接，并通過網(wǎng)、絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，使 電機(jī)資源得到更加合理的有效利用。 三、 本課題研究內(nèi)容 本課題主要是研究設(shè)計(jì) Y200L16三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī) 設(shè)計(jì)計(jì)算 . 首先根據(jù)給定的功率，功率因數(shù)，相數(shù)，頻率及額定相電壓確定異步發(fā)電機(jī)的主要規(guī)格。 本課題的主要計(jì)算過程如 下： 根據(jù) Y200L16三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)各性能指標(biāo)： 效率 ? ，功率因數(shù) ?cos ， 15 最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù) NTTmax ，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù) NSTTT，起動(dòng)電流倍數(shù) NSTII 計(jì)算出各個(gè)參數(shù)。 四、 本課題研究方案 （ 1） 核算原設(shè)計(jì)方案； （ 2） 上機(jī)調(diào)整以上兩種方案： ? 節(jié)省材料 ? 提高效率 五、 研究目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度 研究 目 標(biāo)： 應(yīng)用 中小型三相鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)電磁計(jì)算程序來設(shè)計(jì)三相異步電動(dòng)機(jī)的，以求得更優(yōu)方案。 .... 主要特色：在各項(xiàng)性能指標(biāo)都滿足的前提下，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)和繪圖 . 第 1周：收集有關(guān)的參考文獻(xiàn)，了解各方面的有關(guān)資料，完成開題報(bào)告。 根據(jù)你們學(xué)校的安排填寫時(shí)間安排 第 2— 4 周：經(jīng)過初步計(jì)算，確定完成初始設(shè)計(jì)數(shù)值。 第 5— 9 周：進(jìn)行優(yōu)化方案的設(shè)計(jì)，節(jié)省材料和提高性能。 第 10— 11周：用繪圖工具繪制各部件圖。 第 12周：總結(jié)設(shè)計(jì)過程，完成實(shí)習(xí)報(bào)告。 第 12周（約在 6 月 20 日）：寫出畢業(yè)論文并答辯。 六、參考文獻(xiàn) [1] 杜志俊 機(jī)電產(chǎn)品市場 2020 [2] 海老原大樹 電動(dòng)機(jī)技術(shù) 2020 [3] 陳世坤 電機(jī)設(shè)計(jì) 2020 [4] 李發(fā)海 電機(jī)學(xué) 1995 目 錄 摘要 ......................................................... I ABSTRACT .................................................... II 前 言 ...................................................... 1 第 1章 概 述 .................................................. 2 我國電機(jī)制造工業(yè) 發(fā)展近況與發(fā)展趨勢 ......................... 2 異步電機(jī)在國外的發(fā)展?fàn)顩r ................................. 3 電機(jī)的分類 ............................................... 4 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理 ................................ 5 ........................................... 5 ........................................... 5 工作原理 ................................................ 6 異步電動(dòng)機(jī)存在的缺點(diǎn) ...................................... 6 ......................................... 7 三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性 .................................. 8 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與調(diào)速 ................................ 9 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)和額定參數(shù) ....................... 10 第 2章 三相異步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理 ........................ 12 電機(jī)的分類 .............................................. 12 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和用途 ............................... 12 三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理和運(yùn)行特性 .................... 13 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與調(diào)速 ............................... 15 第 3章 三相鼠籠式電動(dòng)機(jī)電磁設(shè)計(jì)與方案調(diào)整 ...................... 17 鼠籠式電動(dòng)機(jī)電磁方案的設(shè)計(jì) ............................... 17 電機(jī)調(diào)整 方案 ............................................ 37 方案結(jié)果分析 ............................................ 39 提高電機(jī)工作性能的其他措施 ............................... 41 總結(jié) ........................................................ 42 致 謝 ...................................................... 43 參考文獻(xiàn) ..................................................... 43 I Y100L2 3kW 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 電機(jī)電器 071 學(xué) 號(hào)： 6100307111 學(xué)生姓名： 陳巍 指導(dǎo)教師：楊莉 摘要 本文 介紹了 Y系列 三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的一些基本情況及其設(shè)計(jì)方法和優(yōu)化方案。文章首先從異步電機(jī)的基本理論及工作特性著手，簡單介紹了異步電機(jī)的發(fā)展近況、基 本特性、分類、結(jié)構(gòu)、用途、技術(shù)指標(biāo)、工作原理及運(yùn)行特性等，為電機(jī)設(shè)計(jì)的做好必要的理論準(zhǔn)備。并 著重闡述了三相異步電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算過程及其優(yōu)化依據(jù)和方案，并通過優(yōu)化設(shè)計(jì)的結(jié)果和理論分析提出了今后研究的方向。 關(guān)鍵詞 :三相異步電動(dòng)機(jī)；設(shè)計(jì)；電磁路參數(shù)；工作性能；優(yōu)化方案 II Y100L2 3KW Threephase Squirrelcage Abstract In this paper, Y series threephase squirrelcage induction motor design method and .The article first of all, from the basic theory of induction motor characteristics and the work to proceed, briefly introduced the latest development of the induction motor, the basic characteristics, type, structure, purpose, technical indicators, the working principle and ope