【正文】 達(dá)到某種性能指標(biāo)要求，會(huì)得到不同的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。所以效率略微有所下降，相反，功率因數(shù)就上升了。反而可以節(jié)省材料。 總結(jié) 41 總 結(jié) 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中 ，我做的是 Y160M22 15Kw 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)。 復(fù)算方案的完成只能說明我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)剛開始進(jìn)展的比較順利 ，接下來(lái)就是對(duì)我們的復(fù)算方案進(jìn)行優(yōu)化，在我看來(lái)，我們的復(fù)算方案既然都能滿足指標(biāo)要求，那也一定不錯(cuò)了。剛進(jìn)行了一部分的時(shí)候，發(fā) 了，很多數(shù)據(jù)的選取變的模棱兩可，不知道這么樣選取才能達(dá)到預(yù)定的效果。同時(shí)，起動(dòng)電流倍數(shù)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)以及最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)都增大了。 方案二：提高 性能 方法：改變鐵心長(zhǎng)，每槽導(dǎo)體數(shù)，線規(guī) 異步電動(dòng)機(jī)的優(yōu)化 38 指標(biāo) 標(biāo)準(zhǔn)值 設(shè)計(jì)值 調(diào)整前 調(diào)整后 鐵心長(zhǎng) L 15 線規(guī) 每槽導(dǎo)體數(shù) 23 22 槽滿率 % % 定子導(dǎo)線重 硅鋼片重 效率 88% % % % 功率因數(shù) 起 動(dòng)電流倍數(shù) 7 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù) 2 最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù) 結(jié)果分析： 、鐵心長(zhǎng)縮短了，線規(guī) 每槽導(dǎo)體數(shù)也作了修改 ，線規(guī)直徑增大了，每槽導(dǎo)體數(shù) 減小了，同樣 的 ，槽滿率上升了。 槽滿率由開始的 %增加到 %，是因?yàn)榕c槽滿率有關(guān)的N1,Z1,d 變化了， Z1 增加了 ， N1 沒有改變，兩種線規(guī)中的一種線規(guī)直徑雖然減小了，但是相對(duì)每槽導(dǎo)體數(shù)的增加，線規(guī)的減小變化很小，所以 39。對(duì) F、 H 級(jí)絕緣鋁為 ，銅為 ?? 108．轉(zhuǎn)子擠流效應(yīng)系數(shù) 查轉(zhuǎn)子擠流效應(yīng)系數(shù)圖得 0~rr = 0~xx = 0~rr = 0~xx = 異步電動(dòng)機(jī)的計(jì)算 33 109．起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子槽單位漏磁導(dǎo) 式中： ? ? ? ? ? ?stLstUstS 222 ??? ?? =+=0.988 ? ? 222 UUstU ??? ??? ==65 ? ? 20~2 LstL xx ?? ??= ? ? ?stS2? 2U?? = ? ? ?stL2? 110．起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子槽漏抗 ? ? ? ? 2222 SS stSstS xx ??? =*=117 ? ?stSx2 = 111．起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子諧波漏抗 ? ? 22 dZstd xKx ?? =*= ? ?stdx2 = 112．起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子斜槽漏抗 ? ? SKZstSK xKx ?? =*= ? ?stSKx =6 113．轉(zhuǎn)子起動(dòng)漏抗 ? ? ? ? ? ? ? ?stSKestdstSst xxxxx ???? 2222 =+++= ??stx2 = 114．起動(dòng)總漏抗 ? ? ? ? ? ?ststst xxx 21 ?? =+= ? ?stx ? 異步電動(dòng)機(jī)的計(jì)算 34 115．轉(zhuǎn)子起動(dòng)電阻 ? ? RBBBBst rrl lll lrrr ??????? ???????????0~2 =[*1+0]*+=0.0285 ??str2 = 116．起動(dòng)總電阻 ? ? ? ?stst rrr 21 ?? =+= ? ??str 117．起動(dòng)總阻抗 ? ? ? ? ? ?22 ststst xrz ?? = ? = ??stz = 118．起動(dòng)電流 ? ?stKWst zII ? =1IIi stst? = stI = sti = 119．起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 ? ?? ? ? ?nststst SzrT ?? 122 =*()=2.402 STT? 異步電動(dòng)機(jī)的優(yōu)化 35 第三章 異步電動(dòng)機(jī)的優(yōu)化 設(shè)計(jì)方案優(yōu)化 在我們的電機(jī)設(shè)計(jì)中 ，電機(jī)的一些重要數(shù)據(jù)和尺寸是可以初步確定，但是 這些數(shù)據(jù)是不是符合技術(shù)條件的要求，還需要經(jīng)過核算，如果計(jì)算結(jié)果不能滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或者用戶的特殊要求時(shí)，則需要找出原因。T20B =99GS 異步電動(dòng)機(jī)的計(jì)算 25 20Ta =202039。1Cl = mm 異步電動(dòng)機(jī)的計(jì)算 14 轉(zhuǎn)子 : 39。1Th = 39。2Ta =1Cat =2Cat =1Tat = 2Tat = 39。2TS ? 4 2mm 異步電動(dòng)機(jī)的計(jì)算 11 24．軛部截面積 （ 1）定子 式中：定子軛部磁路計(jì)算高度?1Ch 圓底槽 FeCC lhS ??? 11 =*= RhDDh SiC 312 111 ????? ?260 150 1( ) ? ? ? ? ? ? = 1CS = 2mm ??1Ch m （ 2）轉(zhuǎn)子 式中：轉(zhuǎn)子軛部磁路計(jì)算高度?2Ch 平底槽 FeCC lhS ??? 22 =*= 2222 322 KRiC dhDDh ????? ? 1 4 8 .7 6 0 / 3 (1 4 1 3 .5 1 .5 )2? ? ? ? = 2cS = 2mm 39。 異步電動(dòng)機(jī)的計(jì)算 6 根據(jù)這些性能指標(biāo)，我們得出了 Y160M22 15Kw 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的復(fù)算方案如下： 三相鼠籠式電動(dòng)機(jī)電磁設(shè)計(jì)復(fù)算方案 鼠籠式電動(dòng)機(jī)電磁方案一的設(shè)計(jì) 一、 額定數(shù)據(jù)及主要尺寸 1．輸出功 率 2P 2P =15 2P =15Kw 2．外施相電壓 1U 1U =380 1U =380V 3．功電流 KWI 1132 10UmPI KW ???= 315103 380?? = KWI =9A 4．效率 ?? ?? =88% ?? =88% 5．功率因數(shù) ??cos ??cos = ??cos = 6．極數(shù) p p =2 p =2 7．定子槽數(shù) 1Q 1Q =30 1Q =30 轉(zhuǎn)子槽數(shù) 2Q 2Q =26 2Q =26 8．定子每極槽數(shù) pP 11 ?=30/2=15 1PQ =15 轉(zhuǎn)子每極槽數(shù) pP 22 ?=26/2=13 2PQ =13 異步電動(dòng)機(jī)的計(jì)算 7 9．定子沖片尺寸見右圖 4— 1 單位（ mm） 10．極距 P? pDiP 1????= 152?? = P? = 11．定子齒距 1t 111 QDt i??? = 15030?? = 1t = 12．轉(zhuǎn)子齒距 2t 222 QDt ??? = (150 2 )26? ? ? ? =38 2t =m 13．節(jié)距 y y =15 y =15 14．轉(zhuǎn)子斜槽寬SKb SKb = SKb = 15．每槽導(dǎo)體數(shù)1Z 1Z =23 1Z =23 16．每相串聯(lián)導(dǎo)體數(shù) 1?Z 式中： 11111 am ZQZ ???? =30 2331?? =230 1a =1 1?Z =230 異步電動(dòng)機(jī)的計(jì)算 8 17．繞組線規(guī)（估算） 式中： 導(dǎo)線并繞根數(shù)電動(dòng)機(jī)在空載穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)振動(dòng)速率有效值。 （ 2）功率因素：電動(dòng)機(jī)輸入有效功率與視在功率之比 （ 3） 起動(dòng)電流 ：電動(dòng)機(jī)在額定電壓、 額定頻率和轉(zhuǎn)子起動(dòng)時(shí)從供電回路輸入的最大穩(wěn)態(tài)方均根電流 （ 4）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：電動(dòng)機(jī)在額定電壓、額定頻率和轉(zhuǎn)子起動(dòng)時(shí)說異步電動(dòng)機(jī)的 概述 4 產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的最小測(cè)得值 （ 5）最小轉(zhuǎn)矩：電動(dòng)機(jī)在額定電壓、額定頻率下，在零轉(zhuǎn)速與對(duì)應(yīng)于最大轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)速之間所產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)異步轉(zhuǎn)矩的最小值。 電機(jī)設(shè)計(jì)的過程可分為 ： ㈠ 準(zhǔn)備階段 ：通常抱過兩方便內(nèi)容：首先是熟悉國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，收集相近電機(jī)的產(chǎn)品樣本和技術(shù)資料，并聽取 生產(chǎn)和使用單位的意見與要求； 然后在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)規(guī) 定及分析相應(yīng)資料的基礎(chǔ)上 ，編制技術(shù)任務(wù)或技術(shù)建議書。 電機(jī)設(shè)計(jì)是個(gè)復(fù)雜的過程，需要考慮的因素和確定的尺寸、數(shù)據(jù)很多，這就難免會(huì)遇到錯(cuò)綜復(fù)雜的矛盾。 按機(jī)殼的保護(hù)方式分 ，有防護(hù)式異步電動(dòng)機(jī)、封閉式異步電動(dòng)機(jī)，以及防爆式異步電動(dòng)機(jī) 。 異步電動(dòng)機(jī)的種類很多，從不同的角度考慮，有不同的 分類方法。 異步電動(dòng)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(dòng)要求。但其作發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)性能較差，故很少采用。 Key word: The electric motor。 Auto CAD 是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的工具之。其性能的提高具有重要意義。本人授權(quán)南昌大學(xué)可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果。 五、研究目標(biāo)、 工作進(jìn)度 ： 研究目標(biāo)： 根據(jù)用戶提出的產(chǎn)品規(guī)格 ，技術(shù)要求，設(shè)計(jì)出滿足用戶要求的性能好，體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 運(yùn)行可靠的電機(jī) 。此外，在我國(guó)，“電力電子與電力傳動(dòng)”已經(jīng)發(fā)展稱為一門學(xué)科。新的觀念在形成，新的交叉學(xué)科在產(chǎn)生，老學(xué)科確實(shí)重新煥發(fā)了出了生機(jī)和魅力。容錯(cuò)型電機(jī)的定義還不太確切，其基本要求就是以安全為前提，允許電機(jī)在故障和誤操作情況下的容錯(cuò)運(yùn)行，直至故障消除或系統(tǒng)自動(dòng)控制恢復(fù)。隨著人類生活品質(zhì)的不斷提升，綠色電機(jī)的概念已經(jīng)提出并被人們所接受。 并提出提升性能方面的建議 。例如，在交通運(yùn)輸中，鐵道機(jī)車和城市電車是由牽引電機(jī)拖動(dòng)的；在航運(yùn)和航空中，使用船舶電機(jī)和航空電機(jī)；在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面，電力排灌設(shè)備、打谷機(jī)、榨油機(jī)等都是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的；在國(guó)防、文教、醫(yī)療及日常生活中，也廣泛 應(yīng)用各種小功率電機(jī)和微型電機(jī)。 發(fā)電機(jī)是將其他形式的能源轉(zhuǎn)換成電能的機(jī)械設(shè)備，它由水輪機(jī)、汽輪機(jī)、柴油機(jī)或其他動(dòng)力機(jī)械驅(qū)動(dòng) ，將水流，氣流，燃料燃燒或原子核裂變產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能傳給發(fā)電機(jī)，再由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換為電能。特別是近 30 年來(lái)，隨著電力電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，尤其是超導(dǎo)技術(shù)的重大突破和新原理；新結(jié)構(gòu)；新材料；新工藝；新方法的不斷推動(dòng)，電機(jī)發(fā)展更是呈現(xiàn)出勃勃生機(jī)，其前景是不可限量的。 （ 4） 繪制電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子沖片圖，定子繞組圖，轉(zhuǎn)子裝配圖，電機(jī)總裝配圖紙。 ⑩ 設(shè)計(jì)時(shí)雜散損耗假定值： f) 設(shè)計(jì)要求 ① 復(fù)算原設(shè)計(jì)方案； ② 上機(jī)設(shè)計(jì)三個(gè)方案： 在原復(fù)算方案的 基礎(chǔ)上節(jié)省材料； 在原復(fù)算方案的基礎(chǔ)上提高性能； 在原復(fù)算方案的基礎(chǔ)上既節(jié)省材料，又提高性能； ③ 將最好的一個(gè)方案的全部設(shè)計(jì)步驟、計(jì)算過程寫出來(lái)（要有文檔、電子版本及幻燈片）； ④ 將三個(gè)方案進(jìn)行比較，并用已學(xué)過的理論進(jìn)行分析。 線徑為 (mm)時(shí)，漆膜雙面厚度計(jì)算時(shí)取 。 （ 3） 提出電動(dòng)機(jī)的效率優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，采用程序進(jìn)行優(yōu)化。 縱觀電機(jī)的發(fā)展，其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，使用要求不斷提高，結(jié)構(gòu)類型不斷增多，理論研究也不斷深入。電機(jī)主要包括發(fā)電機(jī)、變壓器和電動(dòng)機(jī)等類型。機(jī)械制造工業(yè)、冶金工業(yè)、煤炭工業(yè)、石油工業(yè)、輕紡工業(yè)、化學(xué)工業(yè)及其他各種礦企業(yè)中，廣泛地應(yīng)用各種電動(dòng)機(jī)。 二、本課題研究?jī)?nèi)容 本課題研究 Y160M22 15KW 三相異步電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)，復(fù)算出電機(jī)的各種數(shù)據(jù)。 電機(jī)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì) 新型、特種電機(jī)仍將是與新原理；新結(jié)構(gòu)；新材料；新工藝；新方法聯(lián)系最密切；發(fā)展最活躍；也最富想象力的學(xué)科分支，并將進(jìn)一步深入滲透到人類生產(chǎn)和生活的所有領(lǐng)域之中。這種智能化包含兩個(gè)方面的內(nèi)容：其一是系統(tǒng)所具有的控制能力和學(xué)習(xí)能力，另一方面就是電機(jī)的容錯(cuò)運(yùn)行能力，既要求研制所謂容錯(cuò)型電機(jī)。電機(jī)的傳統(tǒng)內(nèi)涵已經(jīng)發(fā)生著極大的變化，研究?jī)?nèi)容拓寬了，研究方法改進(jìn)了，研究手段也豐富了。傳統(tǒng)電機(jī)學(xué)以路（電路； 磁路；熱路；風(fēng)路）；集中參數(shù)；均質(zhì)等溫體，剛體等概念分析處理電機(jī)，視電機(jī)為系統(tǒng)中的一個(gè)元件，若可將之稱為“宏觀電機(jī)學(xué)”的話，那么，從綜合物理場(chǎng)的角度；用計(jì)算機(jī)手段分析處理電機(jī)的理論和方法體系就可以稱之為“微觀電機(jī)學(xué)”。并： ； ； 材料，又提高性能 ； ，并用已學(xué)過的理論進(jìn)行分析 。 2. 工作進(jìn)度： 序號(hào) 各階段工作內(nèi)容 起訖日期 備注 1 選擇課題，查閱資料，撰寫開題報(bào)告 ~ 2 復(fù)算原設(shè)計(jì)方案，反復(fù)檢查設(shè)計(jì)中存在的問題 ~ 3 設(shè)計(jì)調(diào)試三個(gè)新方案 ~ 4 AutoCAD 繪圖 ~ 5 整理資料，完成畢業(yè)論文 ~ 6 畢業(yè)答辯 ~ 六、參考文獻(xiàn)： ? ：上海電器科學(xué)研究所 ． 中小型三相異步電動(dòng)機(jī)電磁計(jì)算程序[M]． 上海 ： 上海電器科學(xué)研究所 ． 1971． ? ： 沈陽(yáng)機(jī)電學(xué)院電機(jī)系 ． 三相異步電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)原理與實(shí)驗(yàn) [M]． 北京： 科學(xué)出版社 ． 1977．