【正文】 (10)《小型三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社 季杏法 主編 9 六、畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度表 （本表 至少每?jī)芍?由學(xué)生填寫一次，交指導(dǎo)教師簽署審查意見） 第一、二周 （ 月 日至 月 日） 學(xué)生主要工作： 指導(dǎo)教師審查意見： 簽名： 年 月 日 第三、四周 （ 月 日至 月 日） 學(xué)生主要工作： 指導(dǎo)教師審查意見： 簽名： 年 月 日 第五、六周 （ 月 日至 月 日） 學(xué)生主要工作： 指導(dǎo)教師審查意見： 簽名： 年 月 日 10 第七、八周 （ 月 日至 月 日） 學(xué)生主要工作： 指導(dǎo)教師審查意見： 簽名： 年 月 日 第九、十周 （ 月 日至 月 日） 學(xué)生主要工作： 指導(dǎo)教師審查意見： 簽名： 年 月 日 第十一周至畢業(yè) 設(shè)計(jì)工作結(jié)束 （ 月 日至 月 日） 學(xué)生主要工作： 指導(dǎo)教師審查意見： 簽名： 年 月 日 11 七、其他（學(xué)生提交） 1．開題報(bào)告 1 份 2．外文資料譯文 1 份（ 2020 字以上，并附資料原文） 3．論文 1 份（ 8000 字以上） 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： 指導(dǎo)教師： 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。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。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。電動(dòng)技術(shù)機(jī)械設(shè)備的關(guān)鍵組成部分。這都是電動(dòng)機(jī)現(xiàn)在技術(shù)的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)。電機(jī)產(chǎn)品的發(fā)展過(guò)程大約可以劃分為四個(gè)發(fā)展階段。 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(lái)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)。 三、 本課題研究?jī)?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。 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(guò)初步計(jì)算，確定完成初始設(shè)計(jì)數(shù)值。 第 12 周（約在 6月 20日）：寫出畢業(yè)論文并答辯。 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 operation characteristics, designed for the motor to make the necessary preparations for the theory. It put forward the end of the optimized design, and gives the theoretical analysis which is about the direction of research. Keyword: Threephase asynchronous motor。 optimization program 1 前 言 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(lái)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)。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)與其它電動(dòng)機(jī)相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、使用和維護(hù)方便，運(yùn)行可靠及重量輕成本低等優(yōu)點(diǎn)。 2 第 1 章 概 述 我國(guó)電機(jī)制造工業(yè)發(fā)展近況與發(fā)展趨勢(shì) 隨著我國(guó)改革開放的進(jìn)一步深入以及 WTO 的加入，我國(guó)小功率電機(jī)又迎來(lái)了一個(gè)全新的發(fā)展階段，這一階段大量的外資企業(yè)進(jìn)入我國(guó)，在為我們帶來(lái)先進(jìn)的管理經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)也帶來(lái)了先進(jìn)的技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó) 電機(jī)耗電占全國(guó)耗電量的 60%以上，其中小型三相異步電機(jī)耗電約占 35%， 中國(guó)各類電動(dòng)機(jī)的裝機(jī)容量已超過(guò) 4 億 kW，其中異步電動(dòng)機(jī)約占90%，中小型電動(dòng)機(jī)約占 80%，拖動(dòng)風(fēng)機(jī)水泵及壓縮機(jī)類機(jī)械的電動(dòng)機(jī)約 億kW。 3 異步電機(jī)的種類 ： (1) Y(IP44)系列異步電動(dòng)機(jī) 電 動(dòng)機(jī)容量從 ～ 200kW， B級(jí)絕緣，防護(hù)等級(jí) IP44，達(dá)到國(guó)際電工委員會(huì) (IEC)標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品達(dá)到 20世紀(jì) 70 年代末國(guó)際水平，全系列加權(quán)平均效率比 JO2 系列提高 %，年產(chǎn)量約 2020 萬(wàn) kW。負(fù)載率大于50%的場(chǎng)合，節(jié)電效果顯著。在目前 4億 kW的電機(jī)負(fù)載中，約有 50%是負(fù)載變動(dòng)的，其中的 30%可以通過(guò)電機(jī)調(diào)速解決其負(fù)載變動(dòng)問(wèn)題。由高效電機(jī)替代 JO2 電機(jī)所形成的節(jié)電量將分別為，114 億 kW 歐洲市場(chǎng)對(duì)電機(jī)效率的標(biāo)準(zhǔn)要求高于西亞，東南亞而低于美國(guó)，不但適合于我國(guó)企業(yè)生產(chǎn)和出口，而且在合理和有序開發(fā)的前提下還能保證出口企業(yè)獲得適當(dāng)?shù)睦麧?rùn)，同時(shí)該市場(chǎng)多以歐元結(jié)算，在目前歐元堅(jiān)挺的情況下應(yīng)該是出口企業(yè)首選的開發(fā)目標(biāo)。 (2) 電磁滑差調(diào)速電機(jī) 國(guó) 外 已批量生產(chǎn) YCT(～ 90kW)， YCT2(15～ 250kW)， YCTD(～ 90kW)，YCTE(～ 630kW)， YCTJ(～ 15kW)等 8個(gè)系列產(chǎn)品，達(dá)到國(guó)際平均應(yīng)用水平，其中 YCTE 系列的技術(shù)水平最高，最有發(fā)展前途。原則上， 90kW 以下的交流異步電動(dòng)機(jī)可以由 Yx 系列的高效電機(jī)取代。需要的電機(jī)的種類各不相同，性能各異。直流電動(dòng)機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)和有刷直流電動(dòng)機(jī)。按電機(jī)尺寸分成大、中、小型。 Y（ IP44）系列的中心高 H =(—— )m,定子鐵心外徑 iD =（ —— ） m，共 11 個(gè)機(jī)座，功率范圍為（ —— 90） KW，電壓 380V。 圖 1 定子鐵心 轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)子支架、轉(zhuǎn)軸和風(fēng)扇等部分組成，轉(zhuǎn)子鐵心和定子鐵心一樣，也是由 毫米硅鋼片疊壓而成。轉(zhuǎn)子電流有功分量與氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁力 fem,根據(jù)左手定則，在 N極下的所有電流方向?yàn)?? 的導(dǎo)體和在 S極下所有電流流向?yàn)?? 的導(dǎo)體均產(chǎn)生沿著逆時(shí)針?lè)较虻那邢螂姶帕?fem,在該電磁力作用下，使轉(zhuǎn)子受到了逆時(shí)針?lè)较虻碾姶呸D(zhuǎn)矩 Mem 的驅(qū)動(dòng)作用，轉(zhuǎn)子將沿著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。第二種辦法是增購(gòu)液力偶合器，先讓電動(dòng)機(jī)空載起動(dòng)，在由液力偶合器驅(qū)動(dòng)負(fù)載。 （ 3）起動(dòng)電流很大，增加了所需供電變壓器的容量，從而增加大量投資。這種電動(dòng)機(jī)還可通過(guò)改變外串電阻調(diào)速。并且由于集電環(huán)與電刷產(chǎn)生碳粉、電火花和噪聲，長(zhǎng)期污染周圍環(huán)境，損害管理人員和周圍居民健康。 ○1轉(zhuǎn)差率特性 通常把同步轉(zhuǎn)速 n1和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n二者之差與同步轉(zhuǎn)速 n1 的比值叫做轉(zhuǎn)差率，用 s表示。 ○2轉(zhuǎn)矩特性 異步電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩 ： 轉(zhuǎn)速的變換范圍很小，從空載到滿載，轉(zhuǎn)速略有下降 ， 轉(zhuǎn)矩曲線為一個(gè)上翹的曲線（近似直線） 。 ○5功率因數(shù)特性 空載時(shí)，定子電流基本上用來(lái)產(chǎn)生主磁通，有功功率很小，功率因數(shù)也很低；隨著負(fù)載電流增大，輸入電流中的有功分量也增大，功率因數(shù)逐漸升高；在額定功率附近，功率因數(shù)達(dá)到最大值。 1）優(yōu)點(diǎn)：無(wú)需附加起動(dòng)設(shè)備，操作方便； 2)缺點(diǎn)：起動(dòng)電流大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，須足夠大的電源； 3)適用條件：小容量電動(dòng)機(jī)帶輕載的情況起動(dòng)。 1) YΔ降壓起動(dòng) 2) 自耦變壓器降壓起動(dòng) 3) 電阻降壓或電抗降壓起動(dòng) 4) 延邊三角形降壓起動(dòng) （ 3）軟起動(dòng) 軟起動(dòng)就是在電動(dòng)機(jī) (鼠籠式 ) 定子回路串入有限流作用的電力器件來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的起動(dòng)。軟起動(dòng)方式： ○ 1 液阻式軟起動(dòng) ○ 2 磁控式軟起動(dòng) ○ 3 智能式軟 起動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)差率 S 變化不大時(shí)， n近似正比于頻率 1f ，可見改變電源頻率就可改變異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。 （ 2） 恒功率變頻調(diào)速。 轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速 轉(zhuǎn)子串入附加電阻，使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率加大，電動(dòng)機(jī)在較低的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。 串電阻前后保持轉(zhuǎn)子電流不變，則有： 22NR R RSS??? ， 22cos cos N??? 電磁轉(zhuǎn)矩為： 22cosem M mT C I ??? ，保持不變，即屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。 按所應(yīng)用的電流種類，又可分為直流電機(jī)和交流電機(jī)。下面介紹下三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和運(yùn)行特性等。定子鐵心是電機(jī)磁路的一部分，通常是用軋成厚 或 毫米的硅鋼片疊成的。 轉(zhuǎn)子鐵心是整個(gè)電動(dòng)機(jī)磁路的一部分， 通常也用厚度為 的硅鋼片疊壓而成。軸承主要是連接轉(zhuǎn)動(dòng)部分與不動(dòng)部分。例如機(jī)床、中小型軋鋼設(shè)備、風(fēng)機(jī)、水泵、輕工機(jī)械，冶金和礦山機(jī)械等，大都采用三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)；電風(fēng)扇、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)器等家用電器中則廣泛使用單相異步電動(dòng)機(jī)。由于轉(zhuǎn)子電路是閉合的，在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生相應(yīng)的電流。它的大小能反映電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。 （ 3） 電流特性 空載時(shí)電流很小，隨著負(fù)載電流增大，電機(jī)的輸入電流增大。隨著負(fù)載繼續(xù)增大， ?