150hz三相異步電機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)畢業(yè)論文-免費(fèi)閱讀
【正文】 在論文的寫作過(guò)程中也學(xué)到了做任何事情所要有的態(tài)度和心態(tài)，首先做學(xué)問(wèn)要一絲不茍，對(duì)于發(fā)展過(guò)程中要有耐心和毅力，不要一遇到困難就打退堂鼓，只要堅(jiān)持下去就可以找到思路去解決問(wèn)題的，而且要學(xué)會(huì)與人合作，這樣做起事情來(lái)就可以事半功倍。姜老師要指導(dǎo)很多同學(xué)的論文，加上本來(lái)就有的教學(xué)任務(wù)，工作量之大可想而知，但在一次次的回搞中，精確到每一個(gè)字的批改給我深刻的印象，是我在論文之外明白了做學(xué)問(wèn)所應(yīng)有的態(tài)度。本次設(shè)計(jì)也僅僅停留在軟件的仿真，并沒有進(jìn)行實(shí)物的制造。雖然在大三的課程中學(xué)習(xí)了電機(jī)設(shè)計(jì)，并隨后進(jìn)行了關(guān)于50Hz電機(jī)的電磁設(shè)計(jì)，但在本次課程設(shè)計(jì)中，仍然遇到了諸多問(wèn)題。109 集膚效應(yīng)引起的電阻增加系數(shù)和漏抗減小系數(shù)可查得=/= ，==110計(jì)算起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子槽比漏磁導(dǎo)的減小 △==于是起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子槽比漏磁導(dǎo) =（△）=111 起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子槽漏抗 ==112 起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子諧波漏抗計(jì)算 ==113 起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子斜槽漏抗計(jì)算 ==114 起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子漏抗 =+++=115 起動(dòng)時(shí)總漏抗 = +=116 計(jì)算起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子電阻 ==117 起動(dòng)時(shí)總電阻 =+=118 起動(dòng)時(shí)總阻抗 ==119 起動(dòng)電流 =/= 誤差3%，假設(shè)合格120 起動(dòng)電流倍數(shù) ==121 計(jì)算起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù) =（1）=由上述計(jì)算可知電機(jī)的一些主要性能指標(biāo)為：（1）效率=%（2）功率因數(shù)cos=（3）最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)=（4）起動(dòng)電流倍數(shù)=（5）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)=4 電機(jī)仿真結(jié)果 根據(jù)電磁計(jì)算的初步結(jié)果，在RMxprt軟件中輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)軟件的仿真，會(huì)得到相應(yīng)的性能參數(shù)，運(yùn)行參數(shù)及一些性能曲線。 硅鋼片重量 ==其中，=。因?yàn)槭钦嚯p層繞組，節(jié)距漏抗系數(shù)==1。 Bs2: 定子齒寬計(jì)算： 定子上部齒寬=定子下部齒寬=齒部基本平行，齒寬=（平均值）18 槽滿率 槽面積= 因此槽滿率=（符合要求）19 繞組系數(shù) 分布因數(shù)=1 節(jié)距因數(shù)= 定子繞組系數(shù)= 每相有效串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)=40*=20 設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子槽型與轉(zhuǎn)子繞組相關(guān)尺寸為： Hs0：2mm； Hs01：0mm； Hs1：； Hs2：25mm Bs0：； Bs1：； Bs2：； Rs：0mm 轉(zhuǎn)子槽型 轉(zhuǎn)子齒寬由相關(guān)公式計(jì)算得：=導(dǎo)條截面積=由工藝及電流密度確定端環(huán)高度: 端環(huán)寬度：由此計(jì)算出的端環(huán)電流密度為 = 磁路計(jì)算21 計(jì)算滿載電勢(shì)初設(shè)=，得 =*380V=22 計(jì)算每極磁通初設(shè)=，查得=，得 =/4=23 每極下齒部截面積 ==***15= ==***=24 定子軛部計(jì)算高度= + = [（1++）* + ]m =（+）m= 轉(zhuǎn)子軛部計(jì)算高度==[]m =（）= 軛部導(dǎo)磁截面積==**===**=25 一極下空氣隙截面積 ==*=26 找出計(jì)算極弧系數(shù)= 由此求得波幅系數(shù)=27 氣隙磁密計(jì)算 =/=28 對(duì)應(yīng)于氣隙磁密最大值處得定子齒部磁密 =/=29 轉(zhuǎn)子齒部磁密 =/=30 從DR510的磁化曲線上找出對(duì)應(yīng)上述磁密的磁場(chǎng)強(qiáng)度 =； = DR510磁化曲線31 有效氣隙長(zhǎng)度 == 其中，氣隙系數(shù)由相關(guān)公式計(jì)算得=32 齒部磁路計(jì)算長(zhǎng)度計(jì)算得 =++1/3（）=[(+)+]mm= =++=（2++25）mm=33 軛部磁路計(jì)算長(zhǎng)度計(jì)算得 =*1/2=m= =*1/2=m=34 計(jì)算氣隙磁壓降 =/=35 齒部磁壓降 == ==36 飽和系數(shù)計(jì)算 =（++）/=與初設(shè)值剛好符合，故假設(shè)合格。要使所設(shè)計(jì)的電機(jī)性能更加優(yōu)越，則需要一系列詳細(xì)的計(jì)算與設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。本文所設(shè)計(jì)電機(jī)的功率定為200kW。（7）堵轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)包括堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)據(jù)、堵轉(zhuǎn)相電流、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩比、堵轉(zhuǎn)電流與額定電流比、堵轉(zhuǎn)定子電阻、堵轉(zhuǎn)定子漏電抗、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子電阻和堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子漏電抗。RMxprt對(duì)電機(jī)的任何運(yùn)行工況都考慮了飽和與集膚效應(yīng)的影響，因而非線性參數(shù)計(jì)算和分布參數(shù)計(jì)算準(zhǔn)確度高。電磁功率（或稱氣隙功率）可由下式確定： = 3**/s電磁轉(zhuǎn)矩為： = /式中ω為同步轉(zhuǎn)速，單位：rad/s軸端輸出機(jī)械轉(zhuǎn)矩為：=式中為風(fēng)阻和摩擦轉(zhuǎn)矩輸出功率為： =* 式中=*（1s）為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，單位：rad/s輸出功率： =+++++式中，為風(fēng)摩損耗，為轉(zhuǎn)子銅損耗，為鐵心損耗，為定子銅損耗，為雜散損耗。 異步電機(jī)等效電路圖中，R1和R2分別為定子電阻和轉(zhuǎn)子電阻；X1為定子漏電抗包括槽漏抗、端部漏抗和諧波漏抗；X2為轉(zhuǎn)子漏電抗包括槽漏抗、端部漏抗、諧波漏抗和斜槽漏抗。定子電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。2 Ansoft RMxprt簡(jiǎn)介 Ansoft RMxprt概述RMxprtTM是旋轉(zhuǎn)電機(jī)專業(yè)設(shè)計(jì)軟件，能快速計(jì)算各種電機(jī)（感應(yīng)電機(jī)、同步電機(jī)、電子或機(jī)械換向電機(jī)等）的性能指標(biāo)。對(duì)于新產(chǎn)品或重大產(chǎn)品，根據(jù)需要，設(shè)計(jì)過(guò)程還可再細(xì)分成若干小階段，例如在準(zhǔn)備階段之后，增加初步設(shè)計(jì)或擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)階段。如果沒有適當(dāng)?shù)膰?guó)家標(biāo)準(zhǔn)，便需編制所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的技術(shù)條件。注意理論與實(shí)際，設(shè)計(jì)與工藝相結(jié)合。按照相數(shù)來(lái)分，有單相異步電動(dòng)機(jī)，三相異步電動(dòng)機(jī)。在電網(wǎng)的總負(fù)荷中，異步電機(jī)的用量約占60％以上。Ansoft RMxprt.1 緒 論 異步電動(dòng)機(jī)的用途與分類異步電機(jī)是一種交流電機(jī)。 本文也簡(jiǎn)單介紹了ANSOFT RMxprt軟件的基礎(chǔ)知識(shí)。ANSOFT RMxprt。根據(jù)電機(jī)的可逆原理，它可作電動(dòng)機(jī)，也可作發(fā)電機(jī)。但是，異步電機(jī)也有一些缺點(diǎn)，主要是：不能經(jīng)濟(jì)地在寬廣的范圍內(nèi)調(diào)速，必須從電網(wǎng)吸取滯后的電流、使電網(wǎng)的功率因數(shù)降低。大功率機(jī)械拖動(dòng)時(shí)，一般都用三相異步電動(dòng)機(jī)，又包括單鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)、雙鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)和深槽式異步電動(dòng)機(jī)。例如深入現(xiàn)場(chǎng)，訪問(wèn)用戶和查詢有關(guān)技術(shù)資料等，一邊以便對(duì)所設(shè)計(jì)電機(jī)的技術(shù)要求、現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)與現(xiàn)有加工條件等有所了解，從而為具體的設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，減少設(shè)計(jì)差錯(cuò)。技術(shù)條件在一定程度上可以看作是制造廠與用戶間的一種技術(shù)協(xié)議，它是指導(dǎo)全部設(shè)計(jì)工作和產(chǎn)品驗(yàn)收時(shí)的技術(shù)依據(jù)。異步電動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)有：（1） 效率：電動(dòng)機(jī)輸出機(jī)械功率與輸入電功率之比，通常用百分?jǐn)?shù)表示。RMxprtTM還能快速地對(duì)成百上千種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)估，并可對(duì)預(yù)選方案進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，優(yōu)化設(shè)計(jì)后的方案可根據(jù)模型的對(duì)稱性，自動(dòng)生成合理的二維/三維電磁場(chǎng)有限元分析模型。轉(zhuǎn)子繞組一般為鼠籠型，其極數(shù)自動(dòng)與定子繞組保持一致。由于漏磁場(chǎng)有飽和現(xiàn)象，X1和X2為非線性參數(shù)。 功率因素由下式確定：PF =/ (3**) 效率由下式確定：eff =/*100% RMxprt設(shè)計(jì)感應(yīng)電機(jī)的主要特點(diǎn)（1） 線圈和繞組的排布優(yōu)化設(shè)計(jì)當(dāng)設(shè)計(jì)者采用全極式單層繞組式 RMxprt將自動(dòng)對(duì)繞組按鏈?zhǔn)?當(dāng)q=2)或交叉式(當(dāng)q≥3的奇數(shù)) 進(jìn)行排布，以減少繞組端部長(zhǎng)度。 RMxprt設(shè)計(jì)輸入（1） 主要性能設(shè)計(jì)在相關(guān)窗口中輸入額定輸出功率、額定電壓、極數(shù)、頻率、額定轉(zhuǎn)速、雜散損耗、風(fēng)磨損耗、鐵心長(zhǎng)度、鐵心疊壓系數(shù)、硅鋼片牌號(hào)與其BH曲線、電機(jī)工作溫度、繞組聯(lián)結(jié)方式和負(fù)載類型。（8）額定工況下的電機(jī)參數(shù)包括定子槽漏抗、定子繞組端部漏抗、轉(zhuǎn)子槽漏抗、轉(zhuǎn)子繞組端部漏抗、轉(zhuǎn)子繞組諧波漏
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