【正文】 應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品通用標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)條件設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行電磁設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 （ 6）最大轉(zhuǎn)矩：電動機(jī)在額定電壓、額定頻率下說能產(chǎn)生的最大穩(wěn)態(tài)異步轉(zhuǎn)矩。 電磁設(shè)計(jì)：本階段的任務(wù)是跟據(jù)技術(shù)任務(wù)書的規(guī)定，參相生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過計(jì)算和方案比較，來確定與所設(shè)計(jì)電機(jī)電磁性有關(guān)的尺寸和數(shù)據(jù)，選定有關(guān)材料，并核算電磁性能。 N極下的電動勢方向用 ? 表示， S極下的電動勢用 ? 表示，轉(zhuǎn)子電流的有功分量 i2a與 e2同相位，所以 ??和 既表示電動勢的方向，又表 示電流有功分量的方向。 定子繞組是由帶有絕緣的鋁導(dǎo)線或銅導(dǎo)線繞制而成的，小型電機(jī)采用散下 2 線圈或稱軟繞組，大中型電機(jī)采用成型線圈，又稱為硬繞組。 按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分，有鼠籠試異步電動機(jī)和繞線式異步電動機(jī)兩種，其中，鼠籠式異步電動機(jī)，又包括單鼠籠式異步電動機(jī)、雙鼠籠式異步電動機(jī)和深槽式異步電動機(jī)。 由于異步電動機(jī)在運(yùn)行過程中必須從電網(wǎng)吸收感性無功功率，因此其功率因素較差，總是小于 1，此外，異步電動機(jī)空載電流大，起動和調(diào)速性能都不夠理想，是異步電機(jī)的主要缺點(diǎn)。異步電動機(jī)是一種交流電機(jī)，主要用作電動機(jī)，拖動各種生產(chǎn)機(jī)械，廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及國防、文教、醫(yī)療和日常生活中。 [2] 關(guān)鍵詞：三相異步電機(jī) 感應(yīng)電 動機(jī) 電機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算 III Abstract The threephase asynchronous motor is also known as the threephase induction motor, induction motor is based on air gap rotating magic field and rotor winding induction current resulting from the interaction between electromagic torque, thus achieving energy conversion of an AC motor. Due to the rotor winding current is generated by induction, and is therefore called the induction motor. Induction motor and other motors, has the advantages of simple structure, manufacture, use and convenient maintenance, reliable operation and light weight low cost. The addition of induction motor is also convenient derived the protection type to use different environmental conditions, but also has higher efficiency and better working properties. As a result of induction motor with the many advantages, it is widely used in the field of motor for electric motor. For example: in the small steel rolling equipment, mining machinery, machine tools, lifting the transport machinery, pumps, blowers, and agricultural and sideline products processing machinery, most of the threephase asynchronous motor to drag. Key words: threephase asynchronous motor induction motor design 1 第一章 異步電動機(jī)的概述 異 步電動機(jī)的用途及分類 根據(jù)電機(jī)的可逆原理，異步電機(jī)既可用作電動機(jī)，也可用作發(fā)電機(jī)。按 轉(zhuǎn)子 結(jié)構(gòu)的不同，三相 異步電動機(jī) 可分為籠式和繞線式兩種。例如 :中小型軋鋼設(shè)備 ,礦山機(jī)械 ,機(jī)床 ,起重運(yùn)輸機(jī)械 ,鼓風(fēng)機(jī) ,水泵 ,和農(nóng)副產(chǎn)品加工機(jī)械等都大部分采用三相異步電動機(jī)來拖動。由于轉(zhuǎn)子繞組電流是感應(yīng)產(chǎn)生的，因此稱為感應(yīng)電動機(jī)。感應(yīng)電動機(jī)與其它電動機(jī)相比，具有結(jié)構(gòu)簡單，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)。 作 電動機(jī) 運(yùn)行的三相異步電機(jī)?；\式轉(zhuǎn)子的異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、重量輕、價(jià)格便宜，得到了廣泛的應(yīng)用，其主要缺點(diǎn)是調(diào)速困難。但其作發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)性能較差，故很少采用。 異步電動機(jī)具有較高的運(yùn)行效率和較好的工作特性，從空載到滿載范圍內(nèi)接近恒速運(yùn)行，能滿足大多數(shù)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械的傳動要求。 異步電動機(jī)的種類很多，從不同的角度考慮，有不同的分類方法。 按機(jī)殼的保護(hù)方式分，有防護(hù)式異步電動機(jī)、封閉式異步電動機(jī)，以及防爆式異步電動機(jī)。 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)針方向的切向電磁力 fem,在該電磁力作用下，使轉(zhuǎn)子受到了逆時(shí)針方向的電磁轉(zhuǎn)矩 Mem 的驅(qū)動作用，轉(zhuǎn)子將沿著旋轉(zhuǎn)磁場相同的方向轉(zhuǎn)動。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)是確定電機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu) ，零部件尺寸，加工要求與材料的規(guī)格及性能要求，包括必要的機(jī)械計(jì)算及通風(fēng)和升溫計(jì)算。 （ 7）噪聲：電動機(jī)在空載穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí) A 計(jì)權(quán)聲功率級（ dB)，以及在額定負(fù)載運(yùn)行是時(shí)超過空載運(yùn)行的噪聲聲功率級增量。電磁設(shè)計(jì)是根據(jù)設(shè)計(jì)技術(shù)要求確定電機(jī)的電磁負(fù)荷，計(jì)算轉(zhuǎn) 子、定子沖片和鐵心各部分尺寸及繞組數(shù)據(jù)，進(jìn)而核算電機(jī)各項(xiàng)參數(shù)及性能，并對設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)做必要的調(diào)整，直到達(dá)到要求，提出電磁設(shè)計(jì)單。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮到標(biāo)準(zhǔn)化 、通用化、系列化的要求。 對應(yīng)于系列電機(jī)的每一機(jī)座中心高，根據(jù)合理利用機(jī)座徑向空間及考慮硅鋼片的合理套裁等要求，確定合理的定子沖片外徑 1D 。以保正各相 電動勢對稱（即大小相等、相位互差 0120 電角度）。繞組由多個(gè)按一定規(guī)律連接的線圈構(gòu)成，每一線圈包括置于于槽 5 中的有效部分及端接部分。 直流電機(jī)主極極弧形狀大致有：（ 1）均勻氣隙；（ 2）偏心氣隙，極弧與電樞外圓不同心，使氣隙從中心至極尖逐漸增大；（ 3）極尖削角的均勻氣隙，氣隙從極弧兩端約 1/6 長度處至極尖逐漸增大。磁路計(jì)算方法的 依據(jù)是全電流定律，即總磁動勢為磁場強(qiáng)度的線積分。 6 沿齒部磁路不同位置的齒寬 tb 一般是變化的，不同截面處磁密及磁場強(qiáng)度是不同的。 根據(jù)不同電機(jī)的磁路結(jié)構(gòu)，由各部分磁位降之和求取所需的勵磁磁動勢。20 ???efsefdp K lpWKmfXm ???? 式中 ： 39。0* 2 從上式可知，主電抗與?BA 成正比，而氣隙長度增大，則主電抗減小。 槽漏抗由橫向穿過槽壁的漏磁通引起； 端部漏抗由端部漏磁通引起，與繞組端部結(jié)構(gòu)及尺寸有關(guān)，端部越長，和附近的磁性金屬構(gòu)件越靠近，則端部漏磁導(dǎo)愈大； 齒端漏抗是由齒端漏磁通引起，它是從一個(gè)齒頂出發(fā)，沿氣隙到相鄰的另一個(gè)齒頂?shù)穆┐磐ǎX端漏抗隨槽口寬度與氣隙長度比值的增大而減小。 損耗與效率 它是電流流過繞組產(chǎn)生的損耗（銅耗） ，按我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定繞組電阻應(yīng)折算到與繞組絕緣等級相對應(yīng)的基準(zhǔn)工作溫度。 基本鐵損耗是鐵心中主磁通交變引起磁滯及渦流損耗。 雜散損耗包括表面損耗和脈振損耗。常用冷卻方式有 ：表面冷卻、通風(fēng)冷卻、循環(huán)冷卻、管道通風(fēng)冷卻等。 [4] 要求電機(jī)設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)分析 NP =4kW，額定電壓 380V（ D），相數(shù) m=3， 50Hz， p=2， n=1460r/min， B 級絕緣，連續(xù)運(yùn)行，封閉自冷式。也用于某些需要高起動轉(zhuǎn)矩的機(jī)器上，如壓縮機(jī)。 查表知道 轉(zhuǎn)子內(nèi)徑 Di2是 60mm。 對于本題的單層繞組，在計(jì)算時(shí)繞組短距系數(shù) 1pK 時(shí)去整數(shù)，即 1pK = 14． 轉(zhuǎn)子斜槽度 為了削弱齒諧波磁場的影響，轉(zhuǎn)子采用斜槽，一般斜一個(gè)定子齒距 1t ， 轉(zhuǎn)子斜槽度 SKb 一般以與定子齒距 t1的比值來表示，轉(zhuǎn)子斜槽尺寸 SKB 如下： cmtbB SKSK ????? 并聯(lián)支路 11?a .對于單層繞組，此題每槽導(dǎo)體數(shù) 521?Z 13 16. 每相串聯(lián)導(dǎo)體數(shù) 62413 523611 111 ????? ?? am ZQZ 計(jì) 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般按照類比法選取線規(guī)。 對于單層繞組，槽絕緣所占面積 212)()2(cmRhCS sii?????????? 式中，槽絕緣厚度按表選取， cmCi ? 槽滿率 % 2211 ??????? ?ef S dZNS 鐵心有效長 cmgLL e f f ?????? 凈鐵心長 cmLKL FeFe ???? ? 對于單層繞組，其繞組的短距系數(shù) 1pK 恒等于 1，即 11?pK 14 2)20s i n(3)2203s i n()2s i n()2s i n( 11 ?????? ????qqK d 其中 ?? 203636022 1 ???? Qp ?? 所以繞組系數(shù) ????? pddp KKK 每相有效串聯(lián)導(dǎo)體數(shù) ????? ?? NKN dp 5 9 2 41111 ????? ?? dpdp KZKZ 磁路的計(jì)算 22. 滿載電勢 設(shè)設(shè)負(fù)載電勢系數(shù)初值 39。1????????? 轉(zhuǎn)子軛部計(jì)算高度 cmrhDDhriC326163222239。先假定飽和系數(shù) 39。Th 17 cmcmrhhhrrT 221239。1 ??????? ?? 轉(zhuǎn)子軛部磁路計(jì)算長度 cmcmp hDL CiC )(2 )(39。22 ????? TTT hatAT 38. 定子軛部所需安匝數(shù) 0 0 39。 ?????TTT F FF ，合格 其中， 39。11 ?? ee kk 24 所以可以繼續(xù)進(jìn)行下面的計(jì)算。111 CCC LatCAT ??? = = 式中，定子軛部磁路長度校正系數(shù)，按查取， ?C 。這里推薦的為 ?SP WPPPs S 332 ??????? 90. 機(jī)械損耗 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般類比法 選取，參照機(jī)械損耗的取值如下： 【 9】 二級封閉自扇冷式 WPfw 40? 27 機(jī)械損耗標(biāo)么值 4010 332 ????? P PP fwfw 91. 定子鐵耗 (1) 定子齒部體積 7 39。 ?sti 倍。??????????????? epdUstst kKKKaZIAT = 氣隙與定轉(zhuǎn)子齒距比值不同時(shí)的修正系數(shù)： 21????????ttgB? 空氣隙中漏磁場的虛擬磁密 2 6 9 1 89 2 4 9 9 1??????CstLgATB? 由 BL可查得漏抗飽和系數(shù) ?ZK 【 11】 30 )1()( 0111 zS KbtC ???? =()(1 － ) = )1()( 0222 zS KbtC ?