【正文】 作為各類(lèi)機(jī)械中的主要?jiǎng)恿υ? 圖 1 定子鐵心4（2）轉(zhuǎn)動(dòng)部分有轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子鼠籠、轉(zhuǎn)軸、起動(dòng)開(kāi)關(guān)、軸承、風(fēng)葉。定子繞組是電動(dòng)機(jī)的電路部分，通入三相交流電產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的繞組。4)按用途分類(lèi)： 可分為驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)和控制用電動(dòng)機(jī)。 電機(jī)的分類(lèi)電機(jī)是以磁場(chǎng)為媒介進(jìn)行電能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的電力機(jī)械。因此，電機(jī)產(chǎn)品的品種、數(shù)量和質(zhì)量各種性能水平的提高和發(fā)展，都會(huì)直接影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)成套設(shè)備的發(fā)展水平。在農(nóng)業(yè)方面，他被廣泛用于拖動(dòng)排灌機(jī)械、脫粒機(jī)及各種農(nóng)產(chǎn)品的加工機(jī)械。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IIY8024 Threephase Squirrelcage Induction Motor DesignAbstractIn this paper, Y series threephase squirrelcage induction motor design method, 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 .Electrical design is a plex process and therefore need to take into consideration to determine a lot of size and data. At the same time, this article also detailed threephase squirrelcage induction motor to improve the design of adjustment programs, as well as the application of puteraided tools, this motor design and optimization to bring a new opportunity.Keyword: Threephase asynchronous motor。 design。在家用電器和醫(yī)療器械和國(guó)防設(shè)施中，異步電動(dòng)機(jī)也應(yīng)用十分廣泛，作為拖動(dòng)各種機(jī)械的動(dòng)力設(shè)備。20世紀(jì)40年代以前，我國(guó)電機(jī)制造工業(yè)極端落后。電機(jī)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。我國(guó)目前生產(chǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)月 100 個(gè)系列額，500 多個(gè)品種，500 多個(gè)規(guī)格。由三個(gè)在空間互隔 120176。轉(zhuǎn)子鐵心是整個(gè)電動(dòng)機(jī)磁路的一部分，一般使用硅鋼片 DR51050，DR28035。Y 系列小型異步電動(dòng)機(jī)根據(jù)需要，既可以用于正常的工作環(huán)境，又可在潮濕、多塵、濕熱、多霉和日曬雨淋、嚴(yán)寒酷暑，沖擊波動(dòng)，有爆炸危險(xiǎn)和腐蝕性環(huán)境中使用，既可恒速傳動(dòng)，又可變速傳動(dòng)。該電流與旋轉(zhuǎn)磁極的磁場(chǎng)相互作用，而使轉(zhuǎn)子導(dǎo)條受到電磁力 F，電磁力的方向可用左手定則確定。 圖 4 6轉(zhuǎn)矩特性○ 2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(mǎn)載，轉(zhuǎn)速略有下降，轉(zhuǎn)矩曲線(xiàn)為一個(gè)上翹的曲線(xiàn)（近似直線(xiàn)） 。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)。軟起動(dòng)方式： ○ 1液阻式軟起動(dòng) 磁控式軟起動(dòng) 智能式軟起動(dòng)。TeN?，（2） 恒功率變頻調(diào)速。串電阻前后保持轉(zhuǎn)子電流不變，則有： ， 2NRS???22cosN??電磁轉(zhuǎn)矩為： ，保持不變，即屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。這有利于提高節(jié)電效果。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可根據(jù)電機(jī)、場(chǎng)地、調(diào)速要求等情況選擇調(diào)速方案。這類(lèi)電動(dòng)機(jī)適合傳送帶、壓縮機(jī)和機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)使用接線(xiàn)方式是:低速時(shí)為串聯(lián)0,高速時(shí)為并聯(lián)Y(3)恒功率型異步電動(dòng)機(jī)。（1） 線(xiàn)負(fù)荷 A 較高，氣隙磁密 不變? 電機(jī)體積和尺寸的減小，可節(jié)約鋼鐵材料○ 1 一定時(shí)，由于鐵心重量減小，鐵耗隨之減小○ 2 B? 繞組用銅量增加○ 3 增大了電樞單位表面上銅耗，繞組溫升增高○ 4 影響電機(jī)參數(shù)和電機(jī)特性○ 5（2）氣隙磁密 高，線(xiàn)負(fù)荷 A 不變B? 電機(jī)體積和尺寸的減小，可節(jié)約鋼鐵材料○ 1 電樞基本鐵耗增大○ 2 氣隙磁位降和磁路飽和程度增大○ 3 影響電機(jī)參數(shù)和電機(jī)特性○ 4 電磁負(fù)荷的選擇電磁負(fù)荷與預(yù)防護(hù)等級(jí)、冷卻方式、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)、絕緣等級(jí)及電壓有直接關(guān)系。 電荷負(fù)荷的匹配電磁負(fù)荷的匹配直接影響電機(jī)的溫升（定子繞阻溫升） ，盡管隨著電機(jī)類(lèi)型不同，溫度場(chǎng)分而亦不同，但仍有一個(gè)共同的規(guī)律。三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的主要尺寸包括定子內(nèi)徑 和電樞計(jì)算長(zhǎng)度1iDefl決定電機(jī)主要尺寸的基本關(guān)系式： nPCABKal AdpNmpefi 39。(2)在給定電動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)，而無(wú)其他限制。與材料有關(guān)，較小時(shí)，抗去磁能力相對(duì)較差 宜取小些。若維持功率不變，可據(jù)此近似地推算出鐵心尺寸。（1） 槽配合對(duì)附加損耗的影響感應(yīng)電機(jī)的附加損耗主要由氣隙諧波磁通引起。定子 ? 次諧波磁勢(shì)產(chǎn)生的異步附加轉(zhuǎn)矩最大值與基波磁勢(shì)產(chǎn)生的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩之比： 。表 1產(chǎn)生原因不良后果定轉(zhuǎn)子一階齒諧波轉(zhuǎn)子一階齒諧波與定子相帶諧波定轉(zhuǎn)子二階齒諧波堵轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生同步附加轉(zhuǎn)矩21z?21zpmk?━電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生同步附加轉(zhuǎn)矩21p?21?21zp??電磁制動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生同步轉(zhuǎn)矩21z??21zpk??21?可能產(chǎn)生電磁振動(dòng)和噪聲21i?zp?21mi?zpk?21zpi?? 轉(zhuǎn)子槽形的選擇和槽形尺寸的確定（1）轉(zhuǎn)子槽形 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)籠型轉(zhuǎn)子槽型種類(lèi)很多。截面積 ??1SN（ ）2m??????11aISN = =???1SN=定子電流初步估算值 /1I= =??????定子電流密度 ??1查表得 =?1??12 =??1A/mm 218．槽滿(mǎn)率（1）槽面積 ??212SSRbRh?????= ?? =19=（2）槽絕緣占面積 ?????????RhCSSii ? =（2*+ ）= mm *= mm2iS（3）槽有效面積 iSe? == mm2= mm2e（4）槽滿(mǎn)率= =21??*3=絕緣厚度 iC= mmi =導(dǎo)體絕緣后外 = =槽契厚度 hh=2 h=2mm19．鐵心長(zhǎng) l鐵心有效長(zhǎng) 無(wú)徑向通風(fēng)道 glef2?? =80+*2 ==凈鐵心長(zhǎng) Fel無(wú)徑向通風(fēng)道 lKlFe?? =*80=76=76mmFel鐵心壓裝系數(shù) ?FeK20．繞組系數(shù) 11pdp?? =*1==（1）分布系數(shù)=2sin1??????????qKd 30si????????==式中：=pmQq??14*3?=21q20=301Qp??? 30??（2）短距系數(shù) =1???90sin??pK1pK式中：= ?65 ??21．每相有效串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)1dpdZ???? =824* =796=7961dpZ??二、 磁路計(jì)算22．每極磁通 ???=*8 =?式中： 11UEL??????????=??24. = V1E23．齒部截面積（1）定子 11PFeTQlbS??=*76*6==（2）轉(zhuǎn)子 22PFeTlbS??=*76*==24．軛部截面積（1）定子 FeClhS???1=*76= 2m=式中：定子軛部磁路 RhDhSiC3111???? ??1Ch21計(jì)算高度 ?1Ch圓底槽 1207513.*.???mm（2）轉(zhuǎn)子 FeClhS??2 =8932cS式中：轉(zhuǎn)子軛部磁路計(jì)算高度 ?2Ch=*76=893 2m平底槽 2223KRiCdhDh??? ..m25．空氣隙面積 efpglS??? =* = 2=?S26．波幅系數(shù)= ?平 均最 大?SF=27．定子齒磁密 *45.?= GS= GS1TB28．轉(zhuǎn)子齒磁密 22TSTFB?*?= GS= GS2TB29．定子軛磁密 112CSB??= *? = GS1CB30．轉(zhuǎn)子軛磁密 22CS??= *? = GS2C2231．空氣隙磁密 gSgFB??= *5. = GSgB32．查附錄 Vl 得 = == =33．齒部磁路計(jì)算長(zhǎng)度定子:半開(kāi)口平底槽21STh???=+ *= mm3=39。調(diào)整項(xiàng)目及措施如下表調(diào) 整目 的調(diào)整措施 適用情況 參量變化情況 有效材料用量變化情況1 增大定子繞組導(dǎo)線(xiàn)截面槽滿(mǎn)率較低 1J、 減小cuPcu1G增加2 增大定子或轉(zhuǎn)子槽面積以增大導(dǎo)體截面積i1ji2jB、 或 、較低 或cu2J2P減小cu1或 c2增加3 減小 增大導(dǎo)線(xiàn)s1N截面?較低， ?cos及stI有裕量1J、 減小cu變化小4 放長(zhǎng) 增大槽面積tl及導(dǎo)體截面各部分磁密均較高， ?co無(wú)裕量1J、 或cuP2J2減小cu1G、 c 增加Fe5 縮小 或同時(shí)增i1D大定子槽、導(dǎo)線(xiàn)截面B?較低， s有裕量， 或 較i2j、 2J低Fe減小或 、1J減小cu1P變化小或 增加cu1提高效率?6 增大 D1 以增大槽面積及導(dǎo)體截面各部分磁密均較高， ?cos無(wú)裕量1J、 及cu2J2P減小cu1G、 c 增加Fe381 縮小定子槽面積 i1ji2jB、 或 、較高， 有裕量?i1ji2jB、 或 、降低，使 較小Imcu1G或 c2較小2 增大定子或轉(zhuǎn)子槽寬，減小槽高i1j、 較低，?cos差距小X、 減小x變化小3 增加 s1N各部分磁密較高 、stT有裕量maxI較小，但 增xI大變化小， cu1G增加4 放長(zhǎng) tl各部分磁密較高，無(wú)裕量?Im較小，但 增xI大cu 增Fe加5 增大 i1DB?較高， 較低j1I較小 變化小提高 ?cos6 減小 ?氣隙均勻度能保證，有裕量?較小 不變?cè)O(shè)計(jì)方案結(jié)果如下3940 方案結(jié)果分析方案二：提高效率增加鐵心長(zhǎng)，由原核算時(shí)的 L= 80mm 85mm；減少每相串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)L??（即減少每槽導(dǎo)體數(shù)） ，由原核算時(shí) Z1=103 Z1 =99 ，線(xiàn)徑由原核算時(shí)d= d=?結(jié)果數(shù)據(jù)：調(diào)整項(xiàng)目 核算時(shí) 調(diào)整后 變化百分率效率 ? %stI %T %Tm %Sn %Gue （kg） %Fe （kg） %分析原因：1）減少每槽導(dǎo)體數(shù)，增加鐵心長(zhǎng)，從而引起漏抗減小，使?jié)M載電抗電流減小，進(jìn)而使轉(zhuǎn)子損耗減小，效率有所提高；起動(dòng)電流倍數(shù)由原核算時(shí)的 增加為 ；齒部、軛部、氣隙的磁密有所下降,分別由原來(lái)的 Bt1=, Bt2=, Bc1=, Bc2= 分別降低為 Bt1= T Bt2= T ，Bc1= T, Bc2= T，這是因?yàn)槊坎蹖?dǎo)體減小。綜合電動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性能以及運(yùn)行性能考慮，方案三為最佳方案。除電磁設(shè)計(jì)程序以外，電子計(jì)算機(jī)還廣泛應(yīng)用于電機(jī)的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)熱計(jì)算、電機(jī)瞬變過(guò)程的計(jì)算、電機(jī)的電磁場(chǎng)計(jì)算、臨界轉(zhuǎn)速及大型零部件的機(jī)械計(jì)算，以及繪圖等工作，因而實(shí)現(xiàn)了計(jì)算，打印輸出及繪制圖紙等全部自動(dòng)化的設(shè)計(jì)全過(guò)程。設(shè)計(jì)中，大量的時(shí)間、精力可用在分析、評(píng)價(jià)、調(diào)整上，使傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)程序在側(cè)重點(diǎn)上有了變化。推動(dòng)著制造業(yè)從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造到技術(shù)管理一系列深刻、全面、具有深遠(yuǎn)意義的變革，這是產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造業(yè)的一場(chǎng)技術(shù)革命。45結(jié)束語(yǔ)參考文獻(xiàn)［1］陳世坤 電機(jī)設(shè)計(jì)2 ：機(jī)械工業(yè)出版社，2022［2］戴文進(jìn) 電機(jī)學(xué)［M］ 北京： 航空出版社 ，［3］吳道悌，［M］.北京：高等教育出版社，1995［4］唐任遠(yuǎn) 現(xiàn)代永磁電機(jī)理論與設(shè)計(jì).［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997 .12［5］張植保 電機(jī)原理及其運(yùn)行與維護(hù) ［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，［6］楊萬(wàn)青，劉建忠 實(shí)用異步電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)安裝、與維修 .第 5 版［M］.北京：高等教育出版社，1999［7］沈世銳 電機(jī)學(xué) 北京：北京出版社，1995［8］季杏法 小型三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)手冊(cè) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，［9］中小型三相異步電動(dòng)機(jī)電磁計(jì)算程序 第一機(jī)械工業(yè)部上海電器科學(xué)研究所， 1971［10］三相異步電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)、原理與試驗(yàn) 沈陽(yáng)機(jī)電學(xué)院，19