【文章內容簡介】 來愈廣泛。 由于異步電動機在運行過程中必須從電網(wǎng)吸收感性無功功率，因此其功率因素較差，總是小于 1，此外，異步電動機空載電流大，起動和調速性能都不夠理想，是異步電機的主要缺點 。 異步電動機的種類很多，從不同的角度考慮，有不同的 分類方法。 按照相數(shù)來分，有單相異步電動機，三相異步電動機。大功率機械拖動時， 一般都用三相 異步電動機，日常生活和工業(yè)控制裝置則多異步電動機的 概述 2 用單相異步電動機。 按轉子結構分 ，有鼠籠試異步電動機和繞線式異步電動機兩種，其中，鼠籠式異步電動機，又包括單鼠籠式異步電動機、雙鼠籠式異步電動機和深槽式異步電動機。 按機殼的保護方式分 ，有防護式異步電動機、封閉式異步電動機，以及防爆式異步電動機 。 異步電動機 的任務與過程 電機設計的任務是根據(jù)用戶提出的產(chǎn)品規(guī)格、技術要求 、結合技術經(jīng)濟方面國家的方針政策和生產(chǎn)實際情況，運用有關的 理論和計算方法，正確處理設計時遇到的各種矛盾，從而設計出性能好、體積小、結果簡單、運行可靠、制造和使用維修方便的先進產(chǎn)品。 在設計前和設計過程中，設計人員還應認真進行調查研究，聽取有關人員的意見和建議，注意理論與實際，設計與工藝相結合。例如深入現(xiàn)場，訪問用戶和查詢有關技術資料等等，以便對所設計電機的技術要求 、現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、生產(chǎn)經(jīng)驗與現(xiàn)有加工條件等有所了解，從而為具體設計打下堅實的基礎，減少設計差錯。 電機設計是個復雜的過程，需要考慮的因素和確定的尺寸、數(shù)據(jù)很多，這就難免會遇到錯綜復雜的矛盾。因此設計人員必 須全面地、綜合地看問題，并能因時因地制宜，針對具體情況采取不同的解決方法。 電機設計時通常會給定下列數(shù)據(jù)： （ 1) 額定功率 （ 2） 額定電壓 （ 3）相數(shù)及相同連接方式 （ 4） 額定頻率 （ 5） 額定轉速或同步轉速 （ 6）異步電動機的 概述 3 額定功率因數(shù)。 對電機的技術要求通常在有關的國家標準或技術條件中規(guī)定 ，其內容視具體電機二異。 電機設計的過程可分為 ： ㈠ 準備階段 ：通常抱過兩方便內容：首先是熟悉國家標準，收集相近電機的產(chǎn)品樣本和技術資料，并聽取 生產(chǎn)和使用單位的意見與要求； 然后在國家標準有關規(guī) 定及分析相應資料的基礎上 ，編制技術任務或技術建議書。 ㈡ 電磁設計 ：本階段的任務是跟據(jù)技術任務書的規(guī)定，參相生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，通過計算和方案比較，來確定與所設計電機電磁性有關的尺寸和數(shù)據(jù)，選定有關材料， 并核算電磁性能 。 ㈢ 結構設計 ：結構設計的任務是確定電機的機械結構，零部件尺寸，加工要求與材料的規(guī)格及性能要求，包括必要的機械計算及通風和升溫計算。 異步電動機主要性能指標 異步電動機性能指標有 ： （ 1）效率：電動機輸出機械功率與輸入電功率之比，通常用 百分數(shù)表示。 （ 2）功率因素：電動機輸入有效功率與視在功率之比 （ 3） 起動電流 ：電動機在額定電壓、 額定頻率和轉子起動時從供電回路輸入的最大穩(wěn)態(tài)方均根電流 （ 4）起動轉矩：電動機在額定電壓、額定頻率和轉子起動時說異步電動機的 概述 4 產(chǎn)生的轉矩的最小測得值 （ 5）最小轉矩：電動機在額定電壓、額定頻率下，在零轉速與對應于最大轉矩的轉速之間所產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)異步轉矩的最小值。 （ 6）最大轉矩：電動機在額定電壓、額定頻率下說能產(chǎn)生的最大穩(wěn)態(tài)異步轉矩。 （ 7）噪聲：電動機在空載穩(wěn)態(tài)運行時 A 計權聲功率級（ dB)，以及在額定負載運行是時超過空載運行 的噪聲聲功率級增量。 （ 8）振動 。電動機在空載穩(wěn)態(tài)運行時振動速率有效值。異步電動機的計算 5 第二章 異步電動機的 計算程序 鼠籠式異步電動機的計算程序 電機設計時應滿足設計任務書規(guī)定的各項指標要求 。而一般的三相感應電動機應滿足下列的性能指標； (1) 效率 η； (2) 功率因素 cos? ； (3) 最大轉矩倍數(shù) Tm/TN； (4) 起動電流倍數(shù) Ist/IN； (5) 起動轉矩倍數(shù) Tst/TN； (6) 繞組和鐵心溫升 Cu?? 、 Fe?? ； (7) 起動過程的最小轉矩 Tmin。 同時通常給定感應電動機的下列額定數(shù)據(jù)與標幺值： （ 1）額定功率 PN 電動機在額定運行時轉軸上輸出的機械功率 （ 2）額定電壓 UN 電動機在額定運行時所接的電源電壓 （ 3）額定頻率 fN 電動機在額定運行時的電源頻率 （ 4）額定轉速 nN 電動機在額定運行時的轉速，通常為同步轉速。 異步電動機的計算 6 根據(jù)這些性能指標，我們得出了 Y160M22 15Kw 三相鼠籠式異步電動機的復算方案如下： 三相鼠籠式電動機電磁設計復算方案 鼠籠式電動機電磁方案一的設計 一、 額定數(shù)據(jù)及主要尺寸 1．輸出功 率 2P 2P =15 2P =15Kw 2．外施相電壓 1U 1U =380 1U =380V 3．功電流 KWI 1132 10UmPI KW ???= 315103 380?? = KWI =9A 4．效率 ?? ?? =88% ?? =88% 5．功率因數(shù) ??cos ??cos = ??cos = 6．極數(shù) p p =2 p =2 7．定子槽數(shù) 1Q 1Q =30 1Q =30 轉子槽數(shù) 2Q 2Q =26 2Q =26 8．定子每極槽數(shù) pP 11 ?=30/2=15 1PQ =15 轉子每極槽數(shù) pP 22 ?=26/2=13 2PQ =13 異步電動機的計算 7 9．定子沖片尺寸見右圖 4— 1 單位（ mm） 10．極距 P? pDiP 1????= 152?? = P? = 11．定子齒距 1t 111 QDt i??? = 15030?? = 1t = 12．轉子齒距 2t 222 QDt ??? = (150 2 )26? ? ? ? =38 2t =m 13．節(jié)距 y y =15 y =15 14．轉子斜槽寬SKb SKb = SKb = 15．每槽導體數(shù)1Z 1Z =23 1Z =23 16．每相串聯(lián)導體數(shù) 1?Z 式中： 11111 am ZQZ ???? =30 2331?? =230 1a =1 1?Z =230 異步電動機的計算 8 17．繞組線規(guī)（估算） 式中： 導線并繞根數(shù)截面積 ??? 11 SN（ 22mm ） 定子電流初步估算值 /1I 定子電流密度 ??1 ????????11111aISN = 1? = ?? ????? cos1 KWII= 88%?= ??1 查表得 ??1 =??? 11 SN =431 2mm ??1 = A/mm2 18．槽滿率 （ 1）槽面積 222 21 RhhbRS SSS ???????? ???? = ? ? 2 2????? ? = S =mm2 （ 2）槽絕緣占面積 ?????? ??? RhCS Sii ?2 =*（ 2*+ *? ） = iS = mm2 （ 3）槽有效面積 iSe SSS ?? = = mm2 eS = mm2 異步電動機的計算 9 （ 4）槽滿率 絕緣厚度 iC 導體絕緣后外徑 槽契厚度 h ef SdZNS 211 ??? = 222 2 3 (1 .2 6 1 .2 )1 8 6 .4 3 1? ? ?=% iC = mm 1d =, 2d = h=2mm fS =% iC = 1d =, 2d = h=2mm 19．鐵心長 l 155mm? 155mm? 鐵心有效長 無徑向通風道 glleff 2?? =155+2*= efl = 凈鐵心長 Fel 無徑向通風道 lKl FeFe ?? =*155= Fel = 鐵心壓裝系數(shù)FeK ?FeK ?FeK 20．繞組系數(shù) 111 pddp KKK ?? =*1= 1dpK =1 （ 1）分布系數(shù) 式中： 2sin2sin111 ????????? ??qqK d = pmQq ?? 1 11=5 1Qp??? =230 15??? 1dK =1 1q =5 ?? 15? （ 2）短距系數(shù) ? ??90sin1 ?? ?pK 1pK? 1 異步電動機的計算 10 =1 式中： 1pQy??=1 ?? 1 21．每相有效串聯(lián)導體數(shù) 1111 dpdp KZKZ ??? ?? =230 ? = 11dpZK? ??457 二、 磁路計算 22．每極磁通 1181 10 dpKZfE ???? ?? ? 83 5 8 .3 4 1 02 .2 2 5 0 2 2 0 .0 4 5 7??? =1467000 ? =1467000 式中： 11 1 UE L ?????? ??? ? ? *380= 1E = 23．齒部截面積 （ 1）定子 111 PFeTT QlbS ??? =**15 = 1TS = 2mm （ 2）轉子 222 PFeTT QlbS ??? =**13= 39。39。2 2 2T T F e PS b l Q? ? ? 13? ? ?? 2TS = 2mm 39。2TS ? 4 2mm 異步電動機的計算 11 24．軛部截面積 （ 1）定子 式中：定子軛部磁路計算高度?1Ch 圓底槽 FeCC lhS ??? 11 =*= RhDDh SiC 312 111 ????? ?260 150 1( ) ? ? ? ? ? ? = 1CS = 2mm ??1Ch m （ 2）轉子 式中：轉子軛部磁路計算高度?2Ch 平底槽 FeCC lhS ??? 22 =*= 2222 322 KRiC dhDDh ????? ? 1 4 8 .7 6 0 / 3 (1 4 1 3 .5 1 .5 )2? ? ? ? = 2cS = 2mm 39。2ch = 25．空氣隙面積 effpg lS ??? =*= ?S = 2mm 26．波幅系數(shù) ??平均最大?SF = TF = SF = TF = 27．定子齒磁密 11 TST SFB?? ? *1467000/=14911.1TB? 31GS 異步電動機的計算 12 731GS 28．轉子齒磁密 22 TST SFB?? =*1467000/=11986.992GS 2239。TST SFB?? =*1467000/=15735.422GS 2TB? 92GS 39。2TB =22GS 29．定子軛磁密 11 21CC SB??? =*1467000/6= 1CB? 03 GS 30．轉子軛磁密 22 21CC SB??? =*1467000/88= 2CB ? 39 GS 31．空氣隙磁密 gSg SFB?? =*1467000/5= GS gB? GS 異步電動機的計算 13 32．查附錄 Vl 得 1Tat = 39。2Ta =1Cat =2Cat =1Tat = 2Tat = 39。2Ta =cm 1Cat =/cm 2Cat =57A/cm 33．齒部磁路計算長度 定子 : 半開口平底槽 轉子 : 平底槽 211 SST hhh ??? =+= 212 RRT hhh ??? = 39。39。2Th =14mm 39。1Th = 39。2Th = 39。39。2Th =14mm 34．軛部磁路計算長度 定子 : phDl CC 2111?????? ???? ? =( 2 6 0 3 5 .2 6 7 ) 1 7 6 .4 1 5 722? ? ?? phDl CiC 2222?????? ???? ? =( 60 35 .3 5 ) ? ? ?? mm 39。1Cl = mm 異步電動機的計算 14 轉子 : 39。2Cl =mm 35．有效氣隙長度 式中： 定、轉子卡氏系數(shù) 1CK 、2CK 半閉口槽和半開口槽 式中： 齒距為