【正文】 C 語言是以函數(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)、條件語句控制程序流向，從而使程序完全結構化。 C 語言的發(fā)展 C 語言是一種高效的編譯型結構化程序設計語言。這樣在計算機中讀數(shù)時，就可以利用循環(huán)語句查找所要值的范圍，在利用一個插值公式得到所求的值。因此在設計綜合程序中，大大縮短了設計時間。非創(chuàng)造性的工作是一些繁瑣重復性的計算分析和信息檢索，完全可以借助計算 機來完成。 0 . 0 6 3 9 2 8 . 1 5 8220kwBB NIRR U ? ?? ? ? 端環(huán)電阻標幺值 *39。 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) 滿載磁化電流標幺值 * kwII I??= 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 18 頁 共 49 頁 22) 勵磁電抗標幺值 1m mX I? ??= 1 ? 參數(shù)計算 1) 線圈平均半匝長 定子線圈節(jié)距 250y? ? mm 直線部分長度 12 200 2 15 230Btl l d? ? ? ? ? ?mm 其中 1d 是線圈直線部分伸出鐵心的長度，取 15mm。2jh = 32 22222 rhDD si ???= ? ?6014 4 2 33 ? ? ? ? ? ? = 定子軛部導條截面積 1jA = FeK tl 39。cos? = 6) 極對數(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。正弦繞組不僅可以減小電機的相帶諧波，改善氣隙磁勢曲線以接近正弦分布，而且提高了繞組的基波分布系數(shù)，從而可減小電機的雜散損耗約 30%，且使銅耗下降，效率可提高 5%左右。定子槽形尺寸在考慮以下條件下進行設計： 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 8 頁 共 49 頁 1) 槽滿率一般控制在 75%～ 80%左 右，機械化嵌線時槽滿率控制在 75%以下。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 ， 用較多的硅鋼片 ， 減少磁密來降低損耗。 例如一臺全封閉自扇冷式電機 ， 規(guī)格為： ， 4 極 ， 200V ， 50Hz，負載率 100%。在經(jīng)濟全球化的背景下，當今世界已進入相互競爭、相互依存的時代，如何增強我國企業(yè)的國際競爭力，推動節(jié)能型企業(yè)建立，加強工業(yè)節(jié)能管理和技術改造，引導節(jié)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，不斷提高節(jié)能意識，資源意識和環(huán)境意識，充分發(fā)揮我國企業(yè)的優(yōu)勢，持續(xù)、快速、協(xié)調(diào)、健康地發(fā)展，已為形勢 所迫，成為企業(yè)必須要面對的問題。 近十年來，隨著科學技術的發(fā)展，國外中小型異步電機的發(fā)展方向大致可歸納為八個字：“高效、低噪、調(diào)速、智能”。 當今的電動機一般都是按照最大負載下能正常工作為條件來選擇的，但在實際使用中，電機卻經(jīng)常是在中載、輕載，甚至在空載狀態(tài)下運行。 鑒于我國電力緊張 ,應大力推廣節(jié)能電機。如果損耗大 ,電動機的溫升就會提高 ,由此可見電動機中的損耗 ,不僅會縮短絕緣壽命 ,還將消耗掉很多電能。雜散損耗包括由槽漏磁引起的導體中電流集膚效應產(chǎn)生的損耗 ， 定子諧波磁通在轉(zhuǎn)子繞組中感應諧波電流產(chǎn)生的損耗，以及斜槽籠型轉(zhuǎn)子導條間的橫向電流在導條與疊片鐵心之間構成回路產(chǎn)生的損耗。 4) 還應注意槽形尺寸特別是其深寬比對電機參數(shù)（主要為漏抗的參數(shù)）的影響。 d) 風扇的選擇 風扇的作用在于產(chǎn)生足夠的壓力，以驅(qū)送所需的氣體通過電機，帶走電機散發(fā)的熱量，使電機的 溫度降低。 15) 每槽導體數(shù) 1sYN =10 1sN? =17 16) 每相串聯(lián)導體數(shù) 11111110 36231s Y YY NZN ma? ??? ? ??60 11111117 36231sNZN ma? ??? ??? ? ??102 17) 繞組線規(guī)設計 在文獻 [1]附錄二中選用銅線：高強 度漆包線。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 [1]附錄五的 D23 磁化曲線上找出對應 上述的磁密的磁場強度 1tH =； t2H =； 1jH =； j2H = A/cm 12) 齒部磁路計算長度 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) 軛部磁路計算長度 ? ? 212p hDL 39。 定子導線重量： 39。10 1 10 1j j j jF C H L? = 10 10 ?? ? ? ?= 14) 空載時轉(zhuǎn)子軛部磁壓降，此時 2 ? 39。另外，設計和制造一體化技術即 CAD/CAM 技術以及計算機輔助設計作為一個主要單元技術的 CIMS 技術都是計算機輔助設計技術發(fā)展的重要方向。對優(yōu)化設計程序，首要的是明確優(yōu)化目標，其次是選定優(yōu)化方案。這樣不僅可以使設計程序簡單化，而且可以得到較準確的數(shù)值，提高計算精度。在過去 20年里， C語言已經(jīng)能夠應用于絕大多數(shù)類型的計算機上了，同時 C 語言的發(fā)展也導致不同的 C 語言版本的出現(xiàn)。 符號對照表 電機設計程序中符 號對照表見表 。 c) C 語言有極為豐富的數(shù)據(jù)類型和運算符，可以實現(xiàn)在其它高級語言中難以實現(xiàn)的運算，且計算功能、邏輯判斷功能強大。00/5? ? ? ?? ? ? ； 起動電流：初值為 ，允許誤差絕對值為 ， 迭代公式為 ? ?39。手算時這一問題可以很方便的用尋找坐標的辦法來實現(xiàn)，但目前在計算機上尚無法直 接按這樣的步驟去工作?！霸O計分析”程序是按設計人員事先估計好的若干設計參 量，依一定程序步驟來計算產(chǎn)品的性能，相當于通常的設計核算。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) 起動時漏抗飽和系數(shù) zK 由文獻 [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) 起動時定子槽比漏磁導 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) 起動時定子槽漏抗 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) 起動時定子諧波漏抗 **1( ) 1st zX K X??? = 60 53xxCC?? 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 28 頁 共 49 頁 10) 起動時定子漏抗 * * * *1 ( ) 1 ( ) 1 ( ) 1st s st st EX X X X??? ? ?=? ? 54+ 53+ 29 xC= xC = 11) 考慮集膚效應的轉(zhuǎn)子導條相對高度 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? ?? ? ?，為導條電阻率。 w wY wG G G ?? ? ?+= 硅鋼片重量 ? ?2 39。j1h = =， 1jB =，于是 1jC = 39。L? ） =， 1E =（ 1 39。該部分在下文第 4部分中將作詳細的說明。 定、轉(zhuǎn)子槽形尺寸還要在上述估算的基礎上通過 CAD畫圖來最終確定。 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 技術要求： 效率 N? ≥ 92% 功率因數(shù) cos? ≥ 最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù) *mT ≥ 起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù) *stT ≥ 起動電流倍數(shù) sti ≤ 7 設計過程 準備階段 首先熟悉國際標準和國家標準，收集并查看相近電機產(chǎn)品的發(fā)展狀況、趨勢、技術資料，并閱讀一定量的外文專業(yè)資料，然后完成開題報告及外文翻譯。定子銅耗在電動機損耗中占有相當大的比例。 b) 運行時間越長的設備或裝置 ， 節(jié)能效果越明顯 ， 產(chǎn)品的經(jīng)濟性提高。 我國發(fā)展高效節(jié)能電機的意義 我國正處在深化經(jīng)濟體制改革和國民經(jīng)濟高速發(fā)展時期，企業(yè)面臨宏觀經(jīng)濟調(diào)控、能源與環(huán)保政策的規(guī)范。 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 1 頁 共 49 頁 畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 學生姓名： 學 號： 學 院： 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 題 目： YX1602(IP44)高效節(jié)能型 三相感應電動機的電磁設計 指導教師： 評閱教師： 2021 年 6 月 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 2 頁 共 49 頁 目 錄 1 引言 ??????????????????????????????????? 1 電機發(fā)展 ????????????????????????????????? 1 高效節(jié)能電機 ??????????????????????????????? 2 2 設計任務及設計過程 ???????????????????????????? 5 設計任務 ????????????????????????????????? 5 設計過程 ??????????????? ?????????????????? 5 3 手算電磁計算程序 ????????????????????????????? 8 額定數(shù)據(jù)和主要尺寸 ??????????????????????????? 8 磁路計算 ???????????????????????????????? 13 參數(shù)計算 ???????????????????????????????? 16 工作性能計算 ??????????????????????????????? 20 起動性能計算 ?????? ???????????????????????? 25 4 計算機輔助設計說明 ???????????????????????????? 28 計算機輔助設計的發(fā)展 ?????????????????????????? 28 計算機輔助設計在電機設計中的應用 ???????