【正文】 是近 10 年才開(kāi)始在實(shí)際問(wèn)題中應(yīng)用且仍在進(jìn)行多方面探索的一種程序。手算時(shí)這一問(wèn)題可以很方便的用尋找坐標(biāo)的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)，但目前在計(jì)算機(jī)上尚無(wú)法直 接按這樣的步驟去工作。在電機(jī)設(shè)計(jì)所用的曲線中，有的曲線或圖表是可以用某個(gè)公式來(lái)表示的。00/5? ? ? ?? ? ? ； 起動(dòng)電流：初值為 ，允許誤差絕對(duì)值為 ， 迭代公式為 ? ?39。 C 語(yǔ)言通常稱為中級(jí)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。 c) C 語(yǔ)言有極為豐富的數(shù)據(jù)類型和運(yùn)算符，可以實(shí)現(xiàn)在其它高級(jí)語(yǔ)言中難以實(shí)現(xiàn)的運(yùn)算，且計(jì)算功能、邏輯判斷功能強(qiáng)大。 f) C 語(yǔ)言生成的目標(biāo)代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高。 符號(hào)對(duì)照表 電機(jī)設(shè)計(jì)程序中符 號(hào)對(duì)照表見(jiàn)表 。 d) C 是結(jié)構(gòu)式語(yǔ)言 。在過(guò)去 20年里， C語(yǔ)言已經(jīng)能夠應(yīng)用于絕大多數(shù)類型的計(jì)算機(jī)上了，同時(shí) C 語(yǔ)言的發(fā)展也導(dǎo)致不同的 C 語(yǔ)言版本的出現(xiàn)。 00/8E E E EK K K K? ? ?； 飽和系數(shù)：初值為 ，允許誤差絕對(duì)值為 ， 迭代公式為 ? ?39。這樣不僅可以使設(shè)計(jì)程序簡(jiǎn)單化，而且可以得到較準(zhǔn)確的數(shù)值，提高計(jì)算精度。 a) 插值法。對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)程序，首要的是明確優(yōu)化目標(biāo)，其次是選定優(yōu)化方案。“設(shè)計(jì)綜合”程序是根據(jù)已知的性能要求，決定電機(jī)各設(shè)計(jì)參量的程序。另外，設(shè)計(jì)和制造一體化技術(shù)即 CAD/CAM 技術(shù)以及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)作為一個(gè)主要單元技術(shù)的 CIMS 技術(shù)都是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展的重要方向。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 30 頁(yè) 共 49 頁(yè) 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)包括的內(nèi)容很多，如：概念設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、有限元分析、計(jì)算機(jī)仿真、計(jì)算機(jī)輔助繪圖、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)過(guò)程管理等。10 1 10 1j j j jF C H L? = 10 10 ?? ? ? ?= 14) 空載時(shí)轉(zhuǎn)子軛部磁壓降，此時(shí) 2 ? 39。 19) 轉(zhuǎn)子電阻 取 BK =， ? 60. 04 34 10 m?? ? ? 導(dǎo)條電阻折算值為： ? ? 2 621 1 139。 定子導(dǎo)線重量： 39。j2h = =， j2B =，于是 j2C = 39。1pa= 1= 6) 定子齒磁密 1tB =t11 .4 2 2 0 .0 1 61 6 2 5 2 .1 0sFA? ??? 7) 轉(zhuǎn)子齒磁密 2tB =2tsAF? = ? T= 8) 定子軛磁密1 12j jB A??= 2 ?= 9) 轉(zhuǎn)子軛磁密2 22j jB A??= ? = 10) 空氣隙磁密 ?B =?AFs? = ? T= 11) 從文獻(xiàn) [1]附錄五的 D23 磁化曲線上找出對(duì)應(yīng) 上述的磁密的磁場(chǎng)強(qiáng)度 1tH =； t2H =； 1jH =； j2H = A/cm 12) 齒部磁路計(jì)算長(zhǎng)度 1 1 1 2 1 2 11()3tL h h r? ? ? ? ? 11 .8 2 1 8 .0 1 6 .03? ? ? ?= 2 1 2 2 2 2 21()3tL h h r? ? ? ? ? 11 .6 2 3 3 .0 3 .33? ? ? ?= 13) 軛部磁路計(jì)算長(zhǎng)度 ? ? 212p hDL 39。sK =，由文獻(xiàn) [1]圖 35查得 NmK =。 15) 每槽導(dǎo)體數(shù) 1sYN =10 1sN? =17 16) 每相串聯(lián)導(dǎo)體數(shù) 11111110 36231s Y YY NZN ma? ??? ? ??60 11111117 36231sNZN ma? ??? ??? ? ??102 17) 繞組線規(guī)設(shè)計(jì) 在文獻(xiàn) [1]附錄二中選用銅線：高強(qiáng) 度漆包線。? 按照任務(wù)書(shū)規(guī)定取 39。 d) 風(fēng)扇的選擇 風(fēng)扇的作用在于產(chǎn)生足夠的壓力，以驅(qū)送所需的氣體通過(guò)電機(jī)，帶走電機(jī)散發(fā)的熱量，使電機(jī)的 溫度降低。同時(shí)，定、轉(zhuǎn)子槽數(shù)得選擇還要避免在起動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生較強(qiáng)的同步附加轉(zhuǎn)矩、異步附加轉(zhuǎn)矩、振動(dòng)和噪聲。 4) 還應(yīng)注意槽形尺寸特別是其深寬比對(duì)電機(jī)參數(shù)（主要為漏抗的參數(shù)）的影響。 a) 定轉(zhuǎn)子沖片的設(shè)計(jì) 定轉(zhuǎn)子沖片的內(nèi)、外徑尺寸參考國(guó)際上同類型電機(jī)的沖片尺寸確定。雜散損耗包括由槽漏磁引起的導(dǎo)體中電流集膚效應(yīng)產(chǎn)生的損耗 ， 定子諧波磁通在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)諧波電流產(chǎn)生的損耗，以及斜槽籠型轉(zhuǎn)子導(dǎo)條間的橫向電流在導(dǎo)條與疊片鐵心之間構(gòu)成回路產(chǎn)生的損耗。降低定子銅耗可采用以下措施：提高槽滿率 ， 縮短繞組端部長(zhǎng)度 ； 減薄絕緣 ， 提高槽利用率；降低電磁線的電阻率，可采用新材料。如果損耗大 ,電動(dòng)機(jī)的溫升就會(huì)提高 ,由此可見(jiàn)電動(dòng)機(jī)中的損耗 ,不僅會(huì)縮短絕緣壽命 ,還將消耗掉很多電能。最高效率與額定負(fù)載時(shí)的效率相比，約提高 %～ %，全系列平均提高 %，這有助于提高電機(jī)實(shí)際運(yùn)行時(shí)的節(jié)能效果。 鑒于我國(guó)電力緊張 ,應(yīng)大力推廣節(jié)能電機(jī)。同時(shí)， 政府對(duì)節(jié)能產(chǎn)業(yè)實(shí)施政策引導(dǎo)，強(qiáng)化執(zhí)法管理力度，為企業(yè)建立良好的市場(chǎng)環(huán)境。 當(dāng)今的電動(dòng)機(jī)一般都是按照最大負(fù)載下能正常工作為條件來(lái)選擇的，但在實(shí)際使用中，電機(jī)卻經(jīng)常是在中載、輕載，甚至在空載狀態(tài)下運(yùn)行。 電機(jī)的發(fā)展 縱觀世界電機(jī)產(chǎn)品的發(fā)展歷程，它始終跟隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，在相互競(jìng)爭(zhēng)、相互促進(jìn)中完善著自身，發(fā)生著變革。 近十年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，國(guó)外中小型異步電機(jī)的發(fā)展方向大致可歸納為八個(gè)字：“高效、低噪、調(diào)速、智能”。因此，今后電機(jī)行業(yè)發(fā)展方向之一將為高效、節(jié)能型電機(jī)。在經(jīng)濟(jì)全球化的背景下，當(dāng)今世界已進(jìn)入相互競(jìng)爭(zhēng)、相互依存的時(shí)代，如何增強(qiáng)我國(guó)企業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，推動(dòng)節(jié)能型企業(yè)建立，加強(qiáng)工業(yè)節(jié)能管理和技術(shù)改造，引導(dǎo)節(jié)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，不斷提高節(jié)能意識(shí)，資源意識(shí)和環(huán)境意識(shí)，充分發(fā)揮我國(guó)企業(yè)的優(yōu)勢(shì)，持續(xù)、快速、協(xié)調(diào)、健康地發(fā)展，已為形勢(shì) 所迫，成為企業(yè)必須要面對(duì)的問(wèn)題。 在年運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，負(fù)載率較高的場(chǎng)合，采用 YX 系列高效率電動(dòng)機(jī)可較大幅度的節(jié)約電能。 例如一臺(tái)全封閉自扇冷式電機(jī) ， 規(guī)格為： ， 4 極 ， 200V ， 50Hz，負(fù)載率 100%。提高電機(jī)的效率 ,主要就是如何降低以上各種損耗 。降低鐵心損耗可采取如下措施 ： a) 采用低損耗的優(yōu)質(zhì)冷軋硅鋼片 ， 采用較薄硅鋼片 ， 減少電機(jī)的渦流損耗 ； b) 調(diào)整槽形 ， 選用合理的磁密 ， 減少基波鐵損耗 ； c) 增加鐵心長(zhǎng) ， 用較多的硅鋼片 ， 減少磁密來(lái)降低損耗。 2 設(shè)計(jì)任務(wù)及設(shè)計(jì)過(guò)程 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 7 頁(yè) 共 49 頁(yè) 設(shè)計(jì)任務(wù) 電機(jī)設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)用戶提出的產(chǎn)品規(guī) 格 (如功率、電壓、頻率等 )、技術(shù)要求 (如效率、功率因數(shù)、起動(dòng)電流倍數(shù)、溫升限度等 )，結(jié)合技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面國(guó)家的方針政策和生產(chǎn)實(shí)際情況，運(yùn)用有關(guān)的理論和計(jì)算方法，正確處理設(shè)計(jì)時(shí)遇到的各種矛盾，從而設(shè)計(jì)出性能好、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、制造和使用維修方便的先進(jìn)產(chǎn)品。定子槽形尺寸在考慮以下條件下進(jìn)行設(shè)計(jì)： 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 8 頁(yè) 共 49 頁(yè) 1) 槽滿率一般控制在 75%～ 80%左 右，機(jī)械化嵌線時(shí)槽滿率控制在 75%以下。轉(zhuǎn)子槽形尺寸對(duì)電機(jī)的一系列性能參數(shù)（如起動(dòng)電流、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)子銅耗、功率因數(shù)、效率、溫升等）都有相當(dāng)大的影響，其中起動(dòng)電流、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)子槽形尺寸的關(guān)系最為密切。正弦繞組不僅可以減小電機(jī)的相帶諧波，改善氣隙磁勢(shì)曲線以接近正弦分布，而且提高了繞組的基波分布系數(shù)，從而可減小電機(jī)的雜散損耗約 30%，且使銅耗下降，效率可提高 5%左右。電機(jī)性能的計(jì)算過(guò)程主要包括額定數(shù)據(jù)及主要尺寸的確定、磁路計(jì)算（定轉(zhuǎn)子齒部、軛部磁密、磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁壓降，電機(jī)總磁壓降，電機(jī)滿載磁化電流等的計(jì)算）、參數(shù)計(jì)算（定轉(zhuǎn)子各部分漏抗，定轉(zhuǎn)子電 阻，端環(huán)電阻，定子導(dǎo)線重量、硅鋼片重量的計(jì)算）、工作性能計(jì)算（定轉(zhuǎn)子電氣損耗，附加損耗，機(jī)械損耗，定子鐵耗，功率，功率因數(shù)，最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)等的計(jì)算）和起動(dòng)性能計(jì)算（起動(dòng)時(shí)總電阻、總漏抗、總阻抗，起動(dòng)電流，起動(dòng)電流倍數(shù)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)的計(jì)算）五部分。cos? = 6) 極對(duì)數(shù) p =1 相數(shù) 1m =3 7) 定轉(zhuǎn)子槽數(shù) 每極每相槽數(shù)取整數(shù)， 1q =6。2 rhs ?? = ? ?0 .3 2 1 .8 2 1 8 .0 1 6 .0?? ? ? ? ?????= 2mm 。2jh = 32 22222 rhDD si ???= ? ?6014 4 2 33 ? ? ? ? ? ? = 定子軛部導(dǎo)條截面積 1jA = FeK tl 39。j2i239。 19) 總磁壓降 0 1 2 1 2t t j jF F F F F F?? ? ? ? ?=++++ = 20) 滿載磁化電流 01 1 1dppFI m N K? = 2 1 3 ?? ??? 21) 滿載磁化電流標(biāo)幺值 * kwII I??= 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 18 頁(yè) 共 49 頁(yè) 22) 勵(lì)磁電抗標(biāo)幺值 1m mX I? ??= 1 ? 參數(shù)計(jì)算 1) 線圈平均半匝長(zhǎng) 定子線圈節(jié)距 250y? ? mm 直線部分長(zhǎng)度 12 200 2 15 230Btl l d? ? ? ? ? ?mm 其中 1d 是線圈直線部分伸出鐵心的長(zhǎng)度，取 15mm。39。 0 . 0 6 3 9 2 8 . 1 5 8220kwBB NIRR U ? ?? ? ? 端環(huán)電阻標(biāo)幺值 *39。 221 1 1 633 .61 753 74 4 10 / 8 81 1 4 1022tcIJ A ma N A ?????? ?? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ??? 20) 定子線負(fù)荷 1 1 111imN IA D??? 313 60 10 2 33 .6 17 53 25 52 3. 18 5 /15 0 10 Am? ???? ? ? ????????? 21) 轉(zhuǎn)子電流標(biāo)幺值 * *2 *221pxI I I??= 45 87 25?? 轉(zhuǎn)子電流實(shí)際值 1 1 1*222dpkw m N KI I I Z?? =1 .1 0 2 5 2 8 .1 5 8 3 1 1 7 .6 928? ? ? ? 端環(huán)電流實(shí)際值 22 2R ZIIp?? = 3 9 1 .4 4 8 7 2 8 1 7 4 4 .4 2 7 721 A? ? ??? 22) 轉(zhuǎn)子電流密度 導(dǎo)條電密 2B BIJ A? 23 9 1 .4 4 8 7 1 .6 2 3 4 /2 4 1 .0 6 2 A m m?? 端環(huán)電密 RR RIJ A? 21 7 4 4 .4 2 7 7 4 .0 5 5 6 /430 A m m?? 23) 定子電氣損耗 * *2 *1 1 1cup I R? = ?= *11cu cu Np p P? =? 310? = 24) 轉(zhuǎn)子電氣損耗 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 25 頁(yè) 共 49 頁(yè) * *2 *12 2 2Ap I R? = ?= *12 12A A Np p P? =? 310? = 25) 附加損耗 取 *Sp = 70%? = *s s Np pP? =? 310? = 26) 機(jī)械損耗 ? ? 2 4 41131 3 1 ( ) ( ) 1 0 6 0 %fwp D Dp? ? ? ?= ? ? 2 4331 3 1 0 . 2 6 0 . 2 6 1 0 0 . 61??? ? ? ? ? ????? = 機(jī)械損耗標(biāo)幺值 * fwfw Npp p? 10? ?= 27) 定子鐵耗 定子齒重量 112t t t FeG pA L ?? 6 3 32 1 10 10 10??? ? ? ? ? ? ? ? ? 定子軛重量 39。非創(chuàng)造性的工作是一些繁瑣重復(fù)性的計(jì)算分析和信息檢索，完全可以借助計(jì)算 機(jī)來(lái)完成。國(guó)內(nèi)于 70 年代末開(kāi)始計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的大力推廣應(yīng)用工作，已經(jīng)取得可喜的成績(jī)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用方興未艾 。因此在設(shè)計(jì)綜合程序中，大大縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間。為了使一個(gè)多重循環(huán)的程序更為合適、簡(jiǎn)練，在編制程序時(shí)不僅需要慎重考慮設(shè)計(jì)的邏輯性，而且應(yīng)比較準(zhǔn)確地確定迭代初值、迭代方法以及迭代的收斂條件。這樣在計(jì)算機(jī)中讀數(shù)時(shí)，就可以利用循環(huán)語(yǔ)句查找所要值的范圍，在利用一個(gè)插值公式得到所求的值。這樣一來(lái)就不可避免的要用到初設(shè)值和迭代公式，例如電機(jī)的效率、起動(dòng)電流、滿載電勢(shì)標(biāo)幺值、飽和系數(shù)。 C 語(yǔ)言的發(fā)展 C 語(yǔ)言是一種高效的編譯型結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。 C 語(yǔ)言的特點(diǎn) C語(yǔ)言具有以下優(yōu)良的特點(diǎn)使得它得以風(fēng)靡全球： a) 由于 C 語(yǔ)言的嚴(yán)謹(jǐn)設(shè)計(jì)，使得用 C 語(yǔ)言編寫(xiě)的程序具有很好的可移植性，一般認(rèn)為 C語(yǔ)言與硬件無(wú)關(guān)。 C 語(yǔ)言是以函數(shù)形式提供給用戶的，這些函數(shù)可方便的調(diào)用，并具有多種循環(huán)、條件語(yǔ)句控制程序流向，從而使程序完全結(jié)構(gòu)化