【正文】 2 Ansoft RMxprt 簡介 ................................................... 6 Ansoft RMxprt 概述 ............................................. 6 Ansoft RMxprt 使用說明 ......................................... 7 3 異步電機電磁設(shè)計 ................................................... 12 概述 .......................................................... 12 電磁計算給定值與性能指標 ...................................... 13 額定數(shù)據(jù)和主要尺寸 ............................................ 13 磁路計算 ...................................................... 16 參數(shù)計算 ...................................................... 19 工作性能計算 .................................................. 23 起動性能計算 .................................................. 25 4 電機仿真結(jié)果 ....................................................... 28 電機總體數(shù)據(jù) .................................................. 28 定子相關(guān)數(shù)據(jù) .................................................. 28 轉(zhuǎn)子相關(guān)數(shù)據(jù) .................................................. 29 材料消耗 ...................................................... 29 額定運行數(shù)據(jù) .................................................. 30 空載運行數(shù)據(jù) .................................................. 31 最大轉(zhuǎn)據(jù)點數(shù)據(jù) ................................................ 31 堵轉(zhuǎn)數(shù)據(jù) ...................................................... 31 額定工況下的電機參數(shù) .......................................... 32 電機性能曲線仿真 ............................................. 33 電機動態(tài)有限元分析 ........................................... 35 結(jié)論 ................................................................. 38 致謝 ................................................................. 39 參考文獻 ............................................................. 41 1 150Hz 三相異步電機設(shè)計與實驗 摘 要 ： 異 步電機是 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應用最廣泛的電機，其性能的提高具有重要意義 .在文章中簡要介紹了異步電機設(shè)計的基礎(chǔ)知識，闡述中小型電機的設(shè)計方法與步驟，介紹了電磁設(shè)計的步驟與計算程序，也述及電機的優(yōu)化設(shè)計。 2 Abstract: The induction motor is the most widespread electrical machinery in the industry and agriculture production. Its performance enhancement has the vital this article,the elementary knowledge of the induction motor designs is briefly method and the step of the middle and small scale electrical machinery design is also electromagism design step and the design putational procedure is introduced. The optimized design of the electric motor is also RMxprt is the puteraided design domain applies one of most widespread brief uses in the motor design and simulation is introduced in this article. Keywords:The electric motor。在電網(wǎng)的總負荷中，異步電機的用量約占 60％以上。 按照相數(shù)來分，有單相異步電動機，三相異步電動機。注意理論與實際，設(shè)計與工藝相結(jié)合。 如果沒有適當?shù)膰覙藴剩阈杈幹扑O(shè)計產(chǎn)品的技術(shù)條件。對于新產(chǎn)品或重大產(chǎn)品，根據(jù)需要，設(shè)計過程還可再細分成若干小階段，例如在準備階段之后，增加初步設(shè)計或擴大初步設(shè)計階段。 6 2 Ansoft RMxprt 簡介 Ansoft RMxprt 概述 RMxprtTM 是旋轉(zhuǎn)電機專業(yè)設(shè)計軟件，能快速計算各種電機（感應電機、同步電機、電子或機械換向電機等）的性能指標。定子電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。 圖 異步電機等效電路 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。電磁功率（或稱氣隙功率）可 由下式確定： mP = 3* 22I * 2R /s 電磁轉(zhuǎn)矩為： mT = mP /? 式中ω為同步轉(zhuǎn)速，單位： rad/s 9 軸端輸出機械轉(zhuǎn)矩為： 2T =mT fwT 式中 fwT 為風阻和摩擦轉(zhuǎn)矩 輸出功率為： 2P =2T * 2? 式中 2? =? *（ 1s）為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，單位 ： rad/s 輸出功率： 1P =2P + fwP + 2CuP + FeP + 1CuP +sP 式中， fwP 為風摩損耗， 2CuP 為轉(zhuǎn)子銅損耗， FeP 為鐵心損耗， 1CuP 為定子銅損耗， sP 為雜散損耗。 RMxprt 對電機的任何運行工況都考慮了飽和與集膚效應的影響，因而非線性參數(shù)計算和分布參數(shù)計算準確度高。 （ 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。本文所設(shè)計電機的功率定為200kW。要 使所設(shè)計的電機 性能更加優(yōu)越，則需要一系列詳細的計算與設(shè)計者的設(shè)計經(jīng)驗。 Bs2: 定子齒寬計算： 定子上部齒寬 1tb = 定子下部齒寬 1tb = 齒部基本平行，齒寬 1tb =（平均值） 18 槽滿率 槽面積 SA = 2mm 因此槽滿率 fs =（符合要求） 19 繞組系數(shù) 分布因數(shù) 1pK =1 節(jié)距因數(shù) 1dK = 定子繞組系數(shù) 1dpK = 每相有效串聯(lián)導體數(shù) 1N? 1dpK =40*= 20 設(shè)計轉(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 16 圖 轉(zhuǎn)子槽型 轉(zhuǎn)子 齒寬 由相關(guān)公式計算得 ： 2tb = 導條截面積 BA = 2mm 由工藝及電流密度確定端環(huán)高度 : 端環(huán)寬度： 由此計算出的端環(huán)電流密度為 RJ = 磁路計算 21 計算滿載電勢 初設(shè) EK? =， 得 1E =*380V= 22 計算每極磁通 初設(shè) sK? =，查得 NmK =，得 m? = 1E /4 NmK 1dpK f 1N =23 每極下齒 部 截面積 1tA = FeK il 1tb 1pZ =***15= 2m 2tA = FeK il 2tb 2pZ =***= 2m 24 定子軛部計算高度 1jh? = 112 iDD? 1sh + 213r = [ ? （ 1++） * 310? + *103 ? ]m =（ +） m= 轉(zhuǎn)子軛部計算高度 2jh? = 22 22223i SDD rh? ??=[ 30. 29 9 0. 1 ( 2 0. 49 25 ) *1 02 ?? ? ? ?]m =（ ） = 17 軛部導磁截面積 1jA = FeK il 1jh? =**= 2m 2jA = FeK il 2jh? =**= 2m 25 一極下空氣隙截面積 A? =? il =* 2m = 2m 26 找出計算極弧系數(shù) pa? = 由此求得波幅系數(shù) sF = 27 氣隙磁密計算 B? = sF ? /A? = 28 對應于氣隙磁密最大值處得定子齒部磁密 1tB = sF ? / 1tA = 29 轉(zhuǎn)子齒部磁密 2tB = sF ? / 2tA = 30 從 DR510 的磁化曲線上找出對應上述磁密的磁場強度 1tH =； 2tH = 圖 DR510 磁化曲線 31 有效氣隙長度 ef? =K? ? = 其中，氣隙系數(shù)由相關(guān)公式計算得 K? = 32 齒部磁路計算長度計算得 18 1tL =11h + 21h +1/3（ 21r ） =[(+)+]mm= 2tL = 02h +12h + 22h =（ 2++25） mm= 33 軛部磁路計算長度計算得 1jL? = 11()2 jDhp? ??*1/2= ( 45 4587 )2 * 2 * 2? ?m= 2jL? = 22()2ijDhp? ??*1/2= ( )2*2*2? ?m= 34 計算氣隙磁壓降 F? =K? B? ? / 0? = 35 齒部磁壓降 1tF = 1tH 1tL = 2tF