【正文】 40% 。近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展受到能源瓶頸制約，日益加劇， 2021年下半年開始全國(guó)有11個(gè)省市缺電， 2021年缺電擴(kuò)大到 24個(gè)省市，各地相繼出現(xiàn)不同程度的電荒、煤荒、油荒。 從字面上解釋 ， 就是效率值高的電機(jī) ， 即有效輸出功率比輸入功率的 百分 值高的電機(jī)。 目前，我國(guó)中小型電機(jī)約有 300 個(gè)系列， 1500 個(gè)品種，產(chǎn)品量大面廣，應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、公共設(shè)施、家用電器等各個(gè)領(lǐng)域，廣泛用于驅(qū)動(dòng)各種風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)、機(jī)床、起重運(yùn)輸機(jī)械、城市交通及工礦電動(dòng)車輛 、建筑機(jī)械、冶金、有色金屬、紡織、印刷、造紙、石油化工、橡膠、食品等工業(yè)設(shè)備和農(nóng)業(yè)機(jī)械。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 1 頁(yè) 共 49 頁(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 (論文 ) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 學(xué) 院： 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 題 目： YX1602(IP44)高效節(jié)能型 三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電磁設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師： 評(píng)閱教師： 2021 年 6 月 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 2 頁(yè) 共 49 頁(yè) 目 錄 1 引言 ??????????????????????????????????? 1 電機(jī)發(fā)展 ????????????????????????????????? 1 高效節(jié)能電機(jī) ??????????????????????????????? 2 2 設(shè)計(jì)任務(wù)及設(shè)計(jì)過(guò)程 ???????????????????????????? 5 設(shè)計(jì)任務(wù) ????????????????????????????????? 5 設(shè)計(jì)過(guò)程 ??????????????? ?????????????????? 5 3 手算電磁計(jì)算程序 ????????????????????????????? 8 額定數(shù)據(jù)和主要尺寸 ??????????????????????????? 8 磁路計(jì)算 ???????????????????????????????? 13 參數(shù)計(jì)算 ???????????????????????????????? 16 工作性能計(jì)算 ??????????????????????????????? 20 起動(dòng)性能計(jì)算 ?????? ???????????????????????? 25 4 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)說(shuō)明 ???????????????????????????? 28 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的發(fā)展 ?????????????????????????? 28 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在電機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 ???????????????????? 29 設(shè)計(jì)一般過(guò)程 ??????????????????????????????? 29 C 語(yǔ)言簡(jiǎn)介 ???????????????????????????????? 30 符 號(hào)對(duì)照表 ???????????????????????????????? 32 程序流程圖 ???????????????????????????????? 37 5 方案比較及選優(yōu) ?????????????????????????????? 40 方案一 ?????????????????????????????????? 40 方案二 ?????????????????????????????????? 41 方案三 ?????????????????????????????? ???? 42 方案四 ?????????????????????????????????? 43 結(jié)論 ???????????????????????????????????? 44 致謝 ???????????????????????????????????? 45 參考文獻(xiàn) ?????????????????????????????????? 46 圖 1 定子沖片圖 圖 2 轉(zhuǎn)子沖片圖 圖 3 繞組展開圖 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 3 頁(yè) 共 49 頁(yè) １ 引言 眾所周知，電機(jī)行業(yè)是一個(gè)傳統(tǒng)的機(jī)電制造行業(yè)，其發(fā)展已經(jīng)有二百多年的歷史，對(duì)整個(gè)國(guó)民經(jīng) 濟(jì)的發(fā)展起著相當(dāng)重要的作用。 電動(dòng)機(jī)作為最重要的動(dòng)力設(shè)備之一，將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。 我國(guó)發(fā)展高效節(jié)能電機(jī)的意義 我國(guó)正處在深化經(jīng)濟(jì)體制改革和國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展時(shí)期，企業(yè)面臨宏觀經(jīng)濟(jì)調(diào)控、能源與環(huán)保政策的規(guī)范。且 我國(guó)電動(dòng)機(jī)每年所耗電能相當(dāng)于兩億多噸原煤的能量，若電動(dòng)機(jī)效率提高 1%，則我國(guó)每年可節(jié) 約的原煤量約為 200多萬(wàn)噸。 b) 運(yùn)行時(shí)間越長(zhǎng)的設(shè)備或裝置 ， 節(jié)能效果越明顯 ， 產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性提高。 效率的提高 從電動(dòng)機(jī)的主要構(gòu)造出發(fā)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)把從電源輸入的電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能時(shí) ,有一部分能量以熱能形式消耗在電機(jī)內(nèi)部。定子銅耗在電動(dòng)機(jī)損耗中占有相當(dāng)大的比例。降低機(jī)械損耗可選用與電機(jī)轉(zhuǎn)速相匹配的高效風(fēng)扇及合理風(fēng)路 ， 選用優(yōu)質(zhì)低磨擦軸承、摩擦阻力小的潤(rùn)滑脂、密封圈。 額定數(shù)據(jù)： 額定功率 NP = 額定電壓 NU =380V 額定頻率 Nf =50Hz 定子相數(shù) m=3 接 技術(shù)要求： 效率 N? ≥ 92% 功率因數(shù) cos? ≥ 最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù) *mT ≥ 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù) *stT ≥ 起動(dòng)電流倍數(shù) sti ≤ 7 設(shè)計(jì)過(guò)程 準(zhǔn)備階段 首先熟悉國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，收集并查看相近電機(jī)產(chǎn)品的發(fā)展?fàn)顩r、趨勢(shì)、技術(shù)資料，并閱讀一定量的外文專業(yè)資料，然后完成開題報(bào)告及外文翻譯。定子齒部磁密多在 ～ ；因軛部磁路較長(zhǎng)，體積較大，所以一般定子軛部磁密比定子齒部磁密略低，以保證合理的鐵心損耗和空載電流，一般在 ～ 。 定、轉(zhuǎn)子槽形尺寸還要在上述估算的基礎(chǔ)上通過(guò) CAD畫圖來(lái)最終確定。 2) 繞組 Y接部分的相電流在時(shí)間上滯后于△接部分的相電流 30 電角度。該部分在下文第 4部分中將作詳細(xì)的說(shuō)明。 8) 定轉(zhuǎn)子每極槽數(shù) 定子每極槽數(shù) 1pZ =pZ21=362 =18 轉(zhuǎn)子每極槽數(shù) 2pZ =pZ22=282 =14 9) 定轉(zhuǎn)子沖片尺寸 定子外徑 1D =260mm 定子內(nèi)徑 1iD =150mm 氣隙長(zhǎng)度 ? = 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 11 頁(yè) 共 49 頁(yè) 轉(zhuǎn)子外徑 2D = 1 2 1 5 0 2 0 .6 8iD ?? ? ? ?= 轉(zhuǎn)子內(nèi)徑 2iD =60mm 定子沖片尺寸（如圖 所示）： 01 ? 11 ? 01 ? 11 ? 21 ? 21 ? 轉(zhuǎn)子沖片尺寸（如圖 所示）： 02 ? 12 ? 02 ? 12 ? 22 ? 22 ? 圖 定子沖片圖 圖 轉(zhuǎn)子沖片圖 定子齒寬： 1tb = ? ?12111011 222 Z hhhD i ???? － 221r = ? ?1 5 0 2 0 . 9 9 2 1 . 8 2 2 1 8 . 0 1 2 6 . 036? ? ? ? ? ? ? ?? = 1tb = ? ?111011 22Z hhDi ??? 11b = ? ?1 5 0 2 0 . 9 9 2 1 . 8 2 8 . 836? ? ? ? ? ?= 齒部基本平行，齒寬 1tb =（平均值） 轉(zhuǎn)子齒壁不平行的槽形尺寬計(jì)算如下： 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 12 頁(yè) 共 49 頁(yè) ? ?12 02 12 2212223223tD h h hbbZ? ??? ? ? ??????? ? ?2148 .64 2 28? ??? ? ? ? ? ?????= 導(dǎo)條截面積（轉(zhuǎn)子槽面積） BA =222222212121202 rhbhbb ??????????? ? = ? ? 21 . 0 6 . 6 3 . 31 . 6 2 6 . 6 3 3 . 022 ???? ?? ? ? ?????2m = 2mm 端環(huán)面積 RA =430 2mm 端環(huán)直徑 RD = 端環(huán)尺寸如圖 所示。L? ） =， 1E =（ 1 39。為此，先由文獻(xiàn) [1]圖 35，找出計(jì)算極弧系數(shù) 39。j1h = =， 1jB =，于是 1jC = 39。1 1 12 YcYt Y cNlR N A a?? = 63226 21 7 10 60 52 0 10 8 81 6 10 122?????? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ???=? 11 39。 w wY wG G G ?? ? ?+= 硅鋼片重量 ? ?2 39。 ? 比較，誤差 0 .9 5 2 0 .9 5 1 8 0 .0 0 90 .9 5 1 8? ?%%，合格。21 11 1 1 0120 .7 0 7 [ ] 1ss t s t U d pN ZF I K K KaZ ?? ? ? = 21710 36323 4. 8 0. 70 7 1 0. 99 0 1 0. 97 842 28? ??? ? ? ? ? ? ? ????? 3) 孔氣隙中漏磁場(chǎng)的虛擬磁密 02 stLcFB ???? = 60 .4 1 0 3 7 4 5 .8 52 0 .6 8 1 .0 1 7 9? ?? ? ? ??? 其中修正系數(shù)120 . 6 80 . 6 4 2 . 5 0 . 6 4 2 . 5 1 3 . 0 9 1 6 . 6 6 6c tt?? ? ? ? ? ? ??? 4) 起動(dòng)時(shí)漏抗飽和系數(shù) zK 由文獻(xiàn) [1]圖 1018 查出 zK =， 1 zK = 5) 齒頂漏磁飽和引起的定子齒頂寬度的減小 1 1 01( )(1 )szC t b K? ? ?=? ? 9 5 0? ? ?mm 6) 齒頂漏磁飽和引起的轉(zhuǎn)子齒頂寬度的減小 2 2 0 2( )(1 )szC t b K? ? ?=? ? 66 5 0? ? ?mm 7) 起動(dòng)時(shí)定子槽比漏磁導(dǎo) 1 ( ) 1 1 1 1 1()s st U U U L LKK? ? ? ?? ? ? ?= ? ?1 0. 71 81 0. 40 4 1 0. 84 2 1. 15 70? ? ? ? ? 其中 0 1 1 1 110 1 1 0 10 . 5 8 ()1 . 5sUsh h Cb C b? ??? ?= 0 .9 9 0 .5 8 1 .8 2 4 .2 9 02 .5 4 .2 9 0 1 .5 2 .5?? ? ??= 8) 起動(dòng)時(shí)定子槽漏抗 1( )**1( ) 11s sts st ssXX??? 1 . 1 5 7 0 0 . 2 6 3 4 0 . 1 9 5 41 . 5 6 0 xxCC? ? ? 9) 起動(dòng)時(shí)定子諧波漏抗 **1( ) 1st zX K X??? = 60 53xxCC?? 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 28 頁(yè) 共 49 頁(yè) 10) 起動(dòng)時(shí)定子漏抗 * * * *1 ( ) 1 ( ) 1 ( ) 1st s st st EX X X X??? ? ?=? ? 54+ 53+ 29 xC= xC = 11) 考慮集膚效應(yīng)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)條相對(duì)高度 321 .9 8 7 1 0 BBsBb fh b? ???? = ? ?336501 . 9 8 7 1 0 1 . 6 2 3 3 3 . 3 1 0 0 . 0 4 3 4 1 0?? ?? ? ? ? ? ? ?= 其中 10B m? ?? ? ?，為導(dǎo)條電阻率。進(jìn)入 80 年代以來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)，特別是微機(jī)和工作站的發(fā)展和普及，再加上功能強(qiáng)大的外圍設(shè)備，如大型圖形顯示器、繪圖儀、激光打印機(jī)的問(wèn)世，極大地推動(dòng)了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)已進(jìn)入實(shí)用化階段，廣泛服務(wù)于機(jī)械 、電子、宇航、建筑、紡織等產(chǎn)品的總體設(shè)計(jì)、造型設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝過(guò)程設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)?！霸O(shè)計(jì)分析”程序是按設(shè)計(jì)人員事先估計(jì)好的若干設(shè)計(jì)參 量，依一定程序步驟來(lái)計(jì)算產(chǎn)品的性能，相當(dāng)于通常的設(shè)計(jì)核算。這