【正文】 ? 21 1 1 1 0 .6 7 5 5 .1 2 6 0 .1 1 3 5 1 0 3 9 .2 7j j j jF C H L A A?? ? ? ? ? ? 2 0 .0 3 7 5 5 0 .2 2 80 .1 6 4 8 5jh?? ??， 2 ? ，于是 2 ? 22 2 2 2 0 .5 2 5 5 .2 8 5 1 0 0 .0 4 4 2 1 2 .2 6j j j jF C H L A A?? ? ? ? ? ? 圖 4極軛部校正系數(shù) ○21 每極磁勢(shì) 1 2 1 2 3 9 2 . 8 9 3 6 . 2 8 3 7 . 6 7 3 9 . 2 7 1 2 . 2 65 1 7 . 3 7c i i j jF F F F F FA?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 式（ ） ○22 按下式計(jì)算滿載磁化電流 萬(wàn)花樓大學(xué)（ 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 1 1 12 2 2 5 1 7 . 3 7 8 . 6 7 80 . 9 0 . 9 3 9 6 0 . 9 2cmdppFIAm N K ??? ? ?? ? ? 式（ ） ○23 磁化電流標(biāo) 幺 值 * 8 .6 7 8 0 .3 2 9 72 6 .3 2mm KWII I? ? ? ○24 勵(lì)磁電抗按下式計(jì)算 2111723()44 50 4 10 3 ( 96 2) 313 648 5 882 2 2 12 10dpm c e fefNKmX f lKp? ??????????? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ??? 式（ ）* 3 6 . 9 9 2 6 . 3 2 2 . 5 6 2380KWmmNIXX U????? ? ? 式（ ） 參數(shù)計(jì)算 ○ 1 線圈平均半匝長(zhǎng) （ 如 圖 所示 ） 定子線圈節(jié)距 ? ?1 01 11 21 213 3 32( )2 1 2( ) 10 ( 17 ) 10 10 546iyD h h h rpm???? ? ? ?? ? ? ????? ? ? ? ? ? ? ?????? 圖 定子線圈圖 其中節(jié)距比 111 0 1 0 5481 2 64pyyZZ p? ? ? ? ? ?。將轉(zhuǎn)子數(shù)據(jù)2 12N?， 22 2 122Zpq m??代入式中，乘以阻抗折算系數(shù)20 1 1 124 ( )dpm N KK Z? 和除以阻抗基值，便有 * 12222 xmpXCZ? ??? ○10 轉(zhuǎn)子槽比漏磁導(dǎo)的計(jì)算 如 圖 所示 電機(jī)設(shè)計(jì) 23 圖 轉(zhuǎn)子槽的比漏磁導(dǎo) 2 2 2 0 .7 2 .1 0 8 3 2 .8 0 8 3s v L? ? ?? ? ? ? ? 其中 022 02 0 .7 0 .71 .0v hb? ? ? ? 1220 2 1 22 2 1 . 41 . 5 8 0 2 . 1 0 8 34 . 3 1 . 0LL hbb?? ?? ? ? ? ???， ? ? 由 12224 .3 0 .8 9 5 8 32 2 2 .4br ??? 查圖 得。 ○ 5 只在鐵心部分有槽漏抗，因而計(jì)算槽漏抗時(shí)要乘上 iefll * 11122112 2 3 2 0 . 2 3 1 . 5 2 4 1 0 . 4 4 7 64 8 0 . 9 2 0 . 2 3 1 3is s x x xd p e flmpX C C CZ K l ? ? ? ? ?? ? ? ???； ○ 6 考慮到飽和的影響，定子諧波漏抗計(jì)算 * 11112 2 21 1 12 3 223 648 5 056 5 12 10 2 49xxdp e f dp Zxxm p m sX C CZ K K KCC??????? ??? ? ? ????? ? ? ?? 其中由 1 4q? ， 1?? 可查表得 ?? 。 ○17 定子軛部磁密 電機(jī)設(shè)計(jì) 19 1 311 1 0 . 0 1 8 4 6 7 5 0 7 1 . 1 1 42 2 8 . 2 8 7 7 0 5 1 0j jBTA? ?? ? ? ? ?? ○18 轉(zhuǎn)子軛部磁密 2 321 1 0 . 0 1 8 4 6 7 5 0 7 1 . 1 2 52 2 8 . 2 0 4 6 7 5 1 0j jA? ?? ? ? ? ?? ○19 對(duì)應(yīng)上述磁密強(qiáng)度： 125 .1 2 6 / 。齒寬計(jì)算如下： 圖 定子槽型圖 1 01 11 211 211( 2 2 2 ) 2( 0 .2 1 2 0 .0 0 1 0 .0 3 4 ) 2 0 .0 0 5 1480 .0 0 5 6 9 2 5iiD h h hbrZmm??? ? ???? ? ???? ? ?????? 1 01 111 111( 2 2 )( 1 2 01 2 014 ) 48iiD h hbbZmm??????? ? ? ???????? 萬(wàn)花樓大學(xué)（ 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 齒部基本平行，齒寬1 0 .0 0 5 6 9 2 5 0 .0 0 5 7 5 1 5 0 .0 0 5 7 2 22ibm???（平均 值）。 按下式估計(jì)定子軛部計(jì)算高度 1 1 0 . 1 6 4 8 5 0 . 6 8 0 . 6 7 0 . 0 3 1 62 2 0 . 9 5 1 . 2 5pj F e jBh m mKB ??? ?? ??? ? ? ?? ?? 式（ ） 式中 ， 1jB? —— 定子軛部磁密；因軛部磁路較長(zhǎng)，體積較大，因此一般 1jB? 取得比 1iB? 略低，以保證合理的鐵心損耗和空載電流。這兩種槽形一般用于功率在 100kW 以下，電壓為 500V 以下的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中，因?yàn)檫@些電機(jī)通常采用由圓導(dǎo)線繞成的散嵌繞組。 氣隙 ? 的數(shù)值基本上決定于定子內(nèi)徑、軸的直徑和軸承間的轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度。若電機(jī)鐵心不飽和，氣隙磁密分布呈正弦形時(shí)， 2 p? ?? ??，考慮到一般鐵心稍有飽和，設(shè)計(jì)時(shí) p?? 可初步選取為 ～ 。 ○ 8 定轉(zhuǎn)子每極槽數(shù) 11 48 1224p ZZ p? ? ? 。 一般異步電機(jī) 1q 為 2～ 5，功率小、極數(shù)多時(shí)取較小值，對(duì)功率較大的 2 極電機(jī)可達(dá) 6 ～ 9 。 以下電機(jī)設(shè)計(jì)部分在本論文中不做要求，故簡(jiǎn)述或不述 。另一方面漏抗又不宜過(guò)大，否則會(huì)引起同步發(fā)電機(jī)的電壓變化率增大，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)，最大和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低，直流電機(jī)的換向條件惡化等。通過(guò)磁路計(jì)算還可以校核電機(jī)各部分磁通密度選擇的是否合適。 ○ 6 改善結(jié)構(gòu)，提高通用化程度，注意維修使用方便。 國(guó)外發(fā)展 1960～ 1970 年間，全世界電 站的總裝機(jī)容量增長(zhǎng)了 倍，也就是十年間翻了一番以上，這不僅表現(xiàn)于發(fā)電設(shè)備的產(chǎn)量，還表現(xiàn)于單機(jī)容量。 電機(jī)發(fā)展史 5 ○ 2 技術(shù)狀況及發(fā)展方向 世界電機(jī)制造基地 正在快速地向中國(guó)轉(zhuǎn)移。在電機(jī)零部件和安裝尺寸、機(jī)座好等系列的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化方面也進(jìn)行了大量工作、已形成自己的體系，還制定了電機(jī)專業(yè)的許多國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)正逐步接近國(guó)際電工委員會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)。 異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)用 異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、使用和維護(hù)方便，運(yùn)行可靠以及質(zhì)量較小，成本較低等優(yōu)點(diǎn)。 定子由機(jī)座和帶繞組的鐵心組成。它和感應(yīng)電機(jī)基本上是相同，在不致引起誤解或混淆的情況下，一般可稱感應(yīng)電機(jī)為異步電機(jī)。 電動(dòng)機(jī)，是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置，俗稱馬達(dá)。 萬(wàn)花樓大學(xué)（ 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 2 電機(jī)發(fā)展史 1800 年伏特發(fā)明電池，是電氣出現(xiàn)的開端，電動(dòng)機(jī)的誕生和發(fā)展在這之后 可分成以下 個(gè)階段： 1831 年，邁克爾 .法拉第（ Michael Faraday） 發(fā)明 盤式電機(jī)（直流電機(jī)）； 19 世紀(jì) 70 年代，托馬斯 .愛迪生（ Thomas Edison）開始研制 直流發(fā)電機(jī)； 1888 年，尼古拉 .特斯拉（ Nikola Tesla）發(fā)明三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)并申請(qǐng) 專利。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，堅(jiān)固耐用，維修方便，成本低廉等一系列優(yōu)點(diǎn)。因其具有較高的效率及接近于恒速的負(fù)載特性，故能滿足絕大部分工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械的拖動(dòng)要求， 從而 成為各類電機(jī)中產(chǎn)量最大，運(yùn)用最廣的一 種電動(dòng)機(jī)。 通過(guò)本 次設(shè)計(jì)， 了解國(guó)內(nèi)外異步電動(dòng)機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r， 掌握 電機(jī) 電磁設(shè)計(jì) 過(guò)程并學(xué)會(huì)查找數(shù)據(jù)所需相應(yīng)圖表 ， 了解 利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)電機(jī)程序 的概念 ， 通過(guò)具體設(shè)計(jì) ， 了解 Y系列 IP44 小型三相 異步電動(dòng) 機(jī)的 主要標(biāo)準(zhǔn) 。 我國(guó)電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)在總結(jié)以往電機(jī)設(shè)計(jì)、制造和使用經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，已出臺(tái)相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也積極采用國(guó) 際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)技術(shù)和電子控制概念的引入，帶來(lái)了變頻驅(qū)動(dòng)的實(shí)用化。其中，異步電機(jī)可劃分為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和交流換向器電動(dòng)機(jī)。 異步電機(jī)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。主繞組接交流電源，輔繞組串接離心開關(guān) S 或起動(dòng)電容、運(yùn)行電容等之后，再接入電源。 大中型電機(jī)，發(fā)電機(jī)簡(jiǎn)述或不述。 在國(guó)內(nèi)中小型電機(jī)方面，自 1953 年進(jìn)行第一次全國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)后，中小型電機(jī)的生產(chǎn)開始擺脫過(guò)去混亂的局面，走上了統(tǒng)一和系列化 的道路。 近年來(lái)，科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)?？s短了設(shè)計(jì)周期，并為獲得最佳方案創(chuàng)造了有利條件。確定主要尺寸是電機(jī)設(shè)計(jì)的第一步。在設(shè)計(jì)電機(jī)繞組時(shí)，如果選取較高的電流密度，則所用的導(dǎo)體截面就較小，用銅量就較少而電阻就較大。損耗的大小與所選擇的電磁負(fù)荷有很大的關(guān)系。從電機(jī)的進(jìn)一步發(fā)展來(lái)看，除了采用新材料、新技術(shù)、新工藝外，很重要的一個(gè)方面就是進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)。推薦槽配合 由 下表 三相籠型轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的槽 配合 選取 ，確定定子槽數(shù)1=48Z ， 轉(zhuǎn)子槽數(shù) 選 2 44Z ? ,并采用轉(zhuǎn)子斜槽。 設(shè)計(jì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，電磁負(fù)荷 A 和 B? 值是根據(jù)制造和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)所積累的數(shù)據(jù)來(lái)選取的。本畢業(yè)設(shè)計(jì)中，初選 dp1K =? 。 ○14 為了削弱齒諧波磁場(chǎng)的影響，轉(zhuǎn)子采用斜槽，一般斜一個(gè)定子齒距 ， 于是轉(zhuǎn)子斜槽寬 ? 。 因定子繞組為圓導(dǎo)線散嵌，故采用梨形槽，齒部平行 。 p?? —— 計(jì)算極弧系數(shù)，取 ?? ? 。 齒壁不平行的槽形的齒寬計(jì)算如下 : 萬(wàn)花樓大學(xué)（ 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 2 02 12 222 12222 ( )34( )3 44iD h h hbbZmm????? ? ? ?????????? ? ???? ? ??? 導(dǎo)條截面積 (轉(zhuǎn)子面積 ) 202 12 2212 12 222242()22 01 043 024( ) 014 043 ( 27 014 ) 10Bbb rA h b hmm????? ? ?????? ? ? ? ? ????? 估計(jì)端環(huán)電流 22 443 6 8 1 2 8 92 2 2R ZI I Ap????? ? ? ?? 式（ ） 端環(huán)所需面積 21289 6142 .1RR RIA m mJ?? ? ? ?? 其中端環(huán)電密 20 .6 2 .1 /RBJ J A m m???? ， 按照工藝要求由所需面積確定端環(huán)內(nèi)外徑及厚度得端環(huán)面積 6260 0 10RAm??? 。 直線部分長(zhǎng)度 12 0 .2 3 0 2 0 .0 2 0 .2 7Bil l d m? ? ? ? ? ? 電機(jī)設(shè)計(jì) 21 其中， 1d 是線圈直線部分伸出鐵心的長(zhǎng)度 ，取 10～ 30mm，本畢業(yè)設(shè)計(jì)中選取。 圖 圓底槽下部比漏磁導(dǎo) L? ○11 轉(zhuǎn)子槽漏抗標(biāo)幺 值 * 12222 2 3 2 0 . 2 3 2 . 8 0 8 3 0 . 7 6 1 64 4 0 . 2 3 1 3is s x x xeflmpX C C CZl ? ? ? ? ?? ? ? ?? 萬(wàn)花樓大學(xué)（ 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 ○12 考慮飽和影響的諧波比漏磁導(dǎo)可由下式求出 ,于 是轉(zhuǎn)子諧波漏抗標(biāo)幺值 * 12 2 2 33 0 . 1