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正文內(nèi)容

單相串勵(lì)異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

2025-07-23 12:37 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 和程度可以知道,定子軛部飽和程度比較大,因此可以增大的大小,從=1cm增大到=,此時(shí)總磁勢(shì)減小了,勵(lì)磁繞組匝數(shù)減小導(dǎo)致激磁繞組匝數(shù)減小,由激磁繞組漏電抗壓降和激磁繞組變壓器電動(dòng)勢(shì)可知,其值都會(huì)減小,相應(yīng)的端電壓減小了,而效率也由于定子軛部磁密的減小導(dǎo)致鐵耗減小而提高。這樣就達(dá)到了減小材料損耗的要求。結(jié)果數(shù)據(jù):項(xiàng)目核算時(shí)調(diào)整后節(jié)約材料原因Gfe(kg)鐵芯長(zhǎng)減少;Gcu(kg)線(xiàn)徑不變,但由于鐵芯長(zhǎng)度的增加,電樞用銅減小了槽滿(mǎn)率%%線(xiàn)徑不變,但每槽導(dǎo)體數(shù)增加由結(jié)果數(shù)據(jù)表明,經(jīng)過(guò)電機(jī)參數(shù)的一些調(diào)整后,電機(jī)的材料消耗有了明顯的減小,,而且效率和功率因數(shù)還維持在原來(lái)的。方案二:提高效率 在不改變鐵芯材料的前提下,可以增加鐵芯的長(zhǎng)度以減小磁密,從而降低鐵芯損耗,增加導(dǎo)線(xiàn)的直徑以減小電流密度,從而降低銅耗。這樣就可以達(dá)到減小損耗的目的,但出于經(jīng)濟(jì)上的考慮,材料消耗不能過(guò)大,否則會(huì)照成造價(jià)過(guò)高。調(diào)整參數(shù)的方法按以下過(guò)程進(jìn)行。增大鐵芯長(zhǎng)度,由核算時(shí)的L= = ,此時(shí)因?yàn)檫€有增大電樞繞組的線(xiàn)徑,為了保證槽滿(mǎn)率符合要求,可以增大槽的面積,可以把R==,h1==,把電樞繞組線(xiàn)規(guī)從d1/d2=。結(jié)果數(shù)據(jù):主要指標(biāo)核算時(shí)調(diào)整后偏差百分比原因%端電壓無(wú)功分量減小效率%損耗減小端電壓E%電壓降增加Gfe(kg)%鐵心長(zhǎng)增加Gcu(kg)%線(xiàn)徑加大此時(shí)每槽導(dǎo)體數(shù)基本不變,為了使感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E不變,每極氣隙磁通必須基本不變,因?yàn)殍F芯長(zhǎng)度變長(zhǎng)了,所以氣隙磁密必須減小,可以使=4990Gs,這樣電機(jī)每個(gè)部分的磁通密度減小了,從而鐵耗減小了,電樞線(xiàn)徑增大了, 雖然銅線(xiàn)長(zhǎng)度增加,但電阻還是減小了,以致銅耗減小。然后計(jì)算總的磁動(dòng)勢(shì)的大小,從而可以算出勵(lì)磁繞組和勵(lì)磁電流的大小,最后進(jìn)行電機(jī)參數(shù)的計(jì)算和核算,因?yàn)榭偟拇艅?dòng)勢(shì)基本不變,導(dǎo)致勵(lì)磁繞組匝數(shù)基本不變,所以勵(lì)磁繞組變壓器電勢(shì)基本不變,以致于端電壓不會(huì)太大,剛好符合要求,功率因數(shù)也提高了,效率也提高了,核算也滿(mǎn)足要求。分析結(jié)果:1)增加鐵心長(zhǎng),電機(jī)每個(gè)部分的磁通密度減小,導(dǎo)致鐵損耗減小; 2)鐵心長(zhǎng)增加,線(xiàn)徑增大,銅損耗Pcu有所下降。線(xiàn)徑增大,用銅量上升,槽滿(mǎn)率上升,由原核算時(shí)的Sn=%Sn=%,從而使槽的利用率得到了提到,但相應(yīng)嵌線(xiàn)難度加大過(guò)高嵌線(xiàn)困難,勞動(dòng)量及工時(shí)增加,容易損傷絕緣。 提高電機(jī)工作性能的其他措施提高電機(jī)工作性能還可以采用一些其他措施。1. 合理選取近槽配合,采用少槽近槽配合,同時(shí)增加定轉(zhuǎn)子槽數(shù),可以降低電機(jī)系數(shù)損耗。2. 采用較好的導(dǎo)磁材料,可以降低電機(jī)的鐵耗。3. 合理設(shè)計(jì)風(fēng)扇,進(jìn)一步解決溫升的問(wèn)題,可以提高電機(jī)的效率。4. 采用正弦繞組,可減少電機(jī)的相帶諧波,改善氣隙磁勢(shì)曲線(xiàn),以接近正弦分布,提高基波分布系數(shù),從而減少電機(jī)導(dǎo)致?lián)p耗,提高效率??偨Y(jié)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)教學(xué)計(jì)劃的重要環(huán)節(jié),也是大學(xué)最后的學(xué)習(xí)階段和綜合訓(xùn)練階段,是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)與實(shí)踐成果的全面總結(jié),更是對(duì)大學(xué)四年教學(xué)計(jì)劃和培養(yǎng)目標(biāo)的全面檢驗(yàn)。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅對(duì)所學(xué)知識(shí)起到深化和提高的作用,也是畢業(yè)資格認(rèn)定的重要依據(jù)。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì),使我對(duì)所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)得到了一個(gè)總結(jié),也解決了許多以往學(xué)習(xí)中還不太明白的問(wèn)題,讓我對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)有了一個(gè)更直觀(guān)的認(rèn)識(shí),也提高了我對(duì)所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的應(yīng)用能力。因?yàn)橐恢倍际窃趯W(xué)理論知識(shí),所以欠缺知識(shí)的實(shí)際運(yùn)用,一開(kāi)始老是覺(jué)得比較難,而且大四又有很多外來(lái)的因素干擾,使得畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇到了蠻多的困難,還好在老師和同學(xué)們的幫助下堅(jiān)持下來(lái),之后發(fā)現(xiàn)其實(shí)也沒(méi)想象中的難,什么事情只要鉆進(jìn)去了,就會(huì)覺(jué)得豁然開(kāi)朗。在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中,我發(fā)現(xiàn)我對(duì)以往所學(xué)知識(shí)的掌握還不夠徹底,還存在著許多問(wèn)題,于是又反復(fù)看了幾遍《電機(jī)學(xué)》、《電機(jī)設(shè)計(jì)》等基本專(zhuān)業(yè)書(shū)籍,對(duì)于這幾門(mén)專(zhuān)業(yè)課程有了更深的認(rèn)識(shí)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐,我收獲了很多,也擴(kuò)大了我的視野,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到自己的水平。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì),夯實(shí)了我在學(xué)校所學(xué)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),提高了實(shí)踐能力,使我能盡快地處理和解決做畢設(shè)過(guò)程中遇到的問(wèn)題,特別是提高自學(xué)能力和獨(dú)立思考并解決問(wèn)題的能力。 當(dāng)然經(jīng)過(guò)這么長(zhǎng)時(shí)間的準(zhǔn)備、醞釀,終于把論文寫(xiě)好了,這也就意味著畢業(yè)設(shè)計(jì)也快要落下帷幕了。其中的酸甜苦辣也只有自己體驗(yàn)出來(lái),從剛剛開(kāi)始一步一步手算程序,了解到各個(gè)公式中參數(shù)的含義及每一步驟計(jì)算的目的。然后一遍又一遍的對(duì)電磁設(shè)計(jì)程序進(jìn)行修改優(yōu)化。一開(kāi)始的確有些茫然,面對(duì)諸多的數(shù)據(jù),不知道改哪些也不敢隨便亂改,只有自己一遍一遍的嘗試,結(jié)合理論知識(shí)和老師的指導(dǎo),經(jīng)過(guò)幾十次的修改,才最后得到最優(yōu)化的程序。最后,為了畫(huà)好定轉(zhuǎn)子沖片圖和裝配圖,自己自學(xué)了AUTOCAD。 總而言之,這次是大學(xué)最后一次考驗(yàn),也是對(duì)大學(xué)四年的考察,總的來(lái)說(shuō)還比較滿(mǎn)意吧。 參考文獻(xiàn)[1] 孫旭東,王善銘. 電機(jī)學(xué)[M]. 北京:清華大學(xué)出版社,2006年[2] 戴文進(jìn),徐龍權(quán). 電機(jī)學(xué)[M]. 北京:清華大學(xué)出版社,2008年[3] 陳世坤. 電機(jī)設(shè)計(jì)(第2版)[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000年[4] 張國(guó)華. 單相交流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)溫升計(jì)算和振動(dòng)分析[D]. 南京: 東南大學(xué),2004年[5] 焦志強(qiáng). 帶換向器的單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)諧波問(wèn)題研究[D].西安:西安電子科技大學(xué),2009年[6] 羅洪. 單相串勵(lì)換向器電機(jī)異常噪聲故障原因和排除方法[D].瑞安:瑞安長(zhǎng)城換向器有限公司,2003年[7] 彭亦胥. 單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的換向及其改善方法[D].麗水:麗水職業(yè)技術(shù)學(xué)院,2004年附圖 外文翻譯 2006 IEEE COMPEL Workshop, Rensselaer Polytechnic Institute, Troy, NY, USA, July 1619, 2006 A Preliminary Investigation of ComputerAided SchwarzChristoffel Transformation for Electric Machine Design and AnalysisTimothy C. O’Connell and Philip T. KleinGrainger Center for Electric Machinery and Electro mechanics Department of Electrical and Computer Engineering University of Illinois at UrbanaChampaign 1406 W. Green St.Urbana, IL 618012918 USA AbstractAn alternative method to finite element analysis (FEA) for electric machine design and analysis is presented that applies SchwarzChristoffel (SC) conformal mapping theory using the SC Toolbox for MATLAB174。 that has appeared in the previous literature. In this method, a twodimensional (2D) developed machine crosssection domain is mapped via SC transformation to a concentric cylinder domain where solutions for the electromagnetic (EM) fields are known. These solutions are mapped back to the original domain, thus solving the original problem. All mapping is done via the SC Toolbox. Examples are given in which the procedure is used to calculate the EM field in the air gap of and the force on the rotor of various 2D developed machine crosssections. The numerical accuracy of the results is verified by paring the solutions as the air gap gets small with magnetic equivalent circuit (MEC)derived coenergy solutions.I. INTRODUCTION The most general electric machine design problem can be described as follows given a set of desired machine output characteristics, find the optimum machine geometry, materials, and input source characteristics that will achieve these goals. This is a formidable problem in its most general form, especially considering the recent increase in the availability of inverters, exotic permanent magnet (PM) materials, and lowcost, precision manufacturing. Usually several assumptions and basic a priori design decisions must be made to render the problem tractable. A standard technique is to use basic machine theory to generate a rough design which might include the type of machine (synchronous, induction, PM, etc.), the number of poles, and the materials. The base design is then analyzed and refined in an iterative process using FEA software until an acceptable match to the desired output is found. While FEA is a powerful analysis tool that is fairly easy to use and widely available in a number of mercial software packages, its utility in design is less obvious. Using FEA, it is often difficult to see the relationships between various input and output parameters wit
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