【文章內(nèi)容簡介】 忽略不計。 與鐵心的設計 1.定子槽數(shù)的選擇 在極數(shù)，相數(shù)既定的情況下，定子的槽數(shù)決定手每極每相槽數(shù) 1q 。 1q 值的大小對電機的參數(shù)、附加損耗，溫升及絕緣材料消耗量等都有影響。當采用較大的 1q 值時： 1．由于定子諧波磁場減小，使附加損耗降低，諧波漏抗減小。 2．一方面每槽導體數(shù)減少，使槽漏抗減小，另一方面槽數(shù)多了，槽高與槽寬的比值相 應增 大，使槽漏抗增大，但這方面影響較小。 3．槽中線圈邊的總散熱面積增加，有利于散熱。 4．絕緣材料用量和加工工時增加，槽利用串降低。 因此在選槽時要綜合考慮各方面的因素對于一般感應電機， q1可在 26 11 間選取，而且盡量選取整數(shù)，因分數(shù)槽容易引起震動和噪聲。對極數(shù)少、功率大的電機， q1可取得大些；對于極數(shù)多的電機，則 q1需取得小些。 2.定子繞組形式和節(jié)距的選擇 單層繞組的優(yōu)點是： (1)槽內(nèi)無層間絕緣，槽的利用率高；（ 2）同一槽內(nèi)的導線都屬于同一相，在槽內(nèi)不會發(fā)生相間 擊穿；（ 3）線圈總數(shù)比雙層的少一半，嵌線比較方便。其主要缺點是： (1)在一般情況下不易做成短距，因而其磁勢波形較雙層繞組的為差； (2)電機導線較粗時，繞組的嵌放和端部的整形都比較困難。因此，一般只用在功率較小的感應電動機中 (如 J02系列 5號機座和 Y系列 Y160及以下 )。 單層同心式、鏈式和交叉式繞組僅端接部分形狀，線圈節(jié)距和線圈之間的連接順序不相同。這幾種繞組各有不同的使用范圍和優(yōu)缺點： (1)同心式繞組的線圈兩邊可以同時嵌入槽內(nèi)，嵌線容易，便于實現(xiàn)機械化。一般適用于 q1= 8的二極電機中 。其缺點是端部用銅較多，一極相組中各線圈尺 寸不同，制作稍復雜． (2)單層鏈式繞組，各線圈大小相同，但嵌線較用難，一般用于 q1=2的 4， 0， 8極電機中。 (3)單層交叉式繞組可以節(jié)省端部接線，主要用于 q1為奇數(shù)的電機中 (q1為偶數(shù)的電機繞組也能做成交叉式，但比起同心式或鏈式來并沒有優(yōu)越性，故很少采用 )。 雙層疊繞組通常用子功率較大的感應電動機，如 J02系列 6號機座和 Y180及以上的電機，其主要優(yōu)點是， (1)可以選擇有利的節(jié)距以改善磁勢與電勢波形，使電機的電氣性能較好， (2)端部排列方便， (3)線圈尺寸相同，便于制造。缺點是多用了絕緣材料，嵌線也較為麻煩。 — 三角混合繞組 (1)．單雙層繞組 雙層繞組采用短距時，某些槽內(nèi)上下層的導體屬于同一相，而某些槽內(nèi)上下層的導體屬于不同相。如果把屬于同一相的上下層導體合起來，用單層繞組來代替，而上下層導體屬于不同相的仍保持原來的雙層繞組，并按同心式繞組端部形 12 狀將其連接起來，這種繞組就是單雙層繞組。 單雙層繞組與單層繞組相比，有雙層繞組的特性，即具有較好的氣隙磁場波形，較好的啟動性能和較低的附加損耗等一系列優(yōu)點。從結構上看，單雙層繞組比雙層繞組在較短的實際節(jié)距下，可以得到較大的有效節(jié)距，從而使基波繞組系數(shù)提高。當電機的有效匝數(shù)相等時，可以減少實際匝數(shù)；當有效節(jié)距相同時，實際節(jié)距可以縮短，從而節(jié)省繞組用銅，銅損耗也相應減小，效率也相應提高。其缺點是線圈的幾何尺寸和節(jié)距不等，單層和雙層線圈的匝數(shù)也不相同，制作稍復雜。 (2).星 — 三角混合連接繞組 星 — 三角混合連接繞組是把普通的 600 相帶三相繞組分成兩套三相 繞組：這兩套三相繞組之間在空間相位上彼此相差 30o電角度，其中一套采用星型接法，一套采用三角形接法。兩套繞組中的電流在時間相位上也相差 300。星 — 三角混合連接繞組的兩套繞組之間有兩種連接方式：其一為星 — 三角串聯(lián)繞組；其二為星 — 三角并聯(lián)繞組。 下圖為不同繞組情況下的接線方式，如圖 。 （ a）星形連接 （ b）三角形連接 4．工 作性能計算 在主要尺寸、氣隙以及定轉子繞組和鐵心設計好以后，就要進行工作性能計算和起動性能計算，以便與設計任務書或技術條件中餓規(guī)定的性能指標相比較，在此基礎上對前面的 設計進行必要的調(diào)整。 通常三相感應電動機工作性能計算只需計算額定數(shù)據(jù)，即額定電流、 13 額定功率因數(shù)、額定效率、額定轉差率和最大轉矩倍數(shù)。 1．定子電流 I1的計算 由圖可見 Qp III 12*12*1* ?? ，定轉子電流有功分量相等，定轉子無功分量的 關系如下： mxQ III **1* ?? 定子電流有功分量的標幺 值 ??? 111111* ??????????? NNNkwPP PPUm UmIII 轉子電流有功分量的標幺值 *2*2*1*22***2*22** )(s in XIIXIZXIII XPX ????????? ? 這樣在假設了電機的效率后，便可求出 I*1，于是 kwIII 1*1 ? 2．功率因數(shù)的計算 QPpP II III12*12*1*1*1*c o s ???? 從上式可見，功率因數(shù)的高低與定子電流無功分量 I1Q的大小直接有關。若功率因數(shù)太低，不能滿足技術條件中規(guī)定的指標，應設法降低（縮小定轉子槽面積，降 低各部分磁密；減小氣隙；增加每槽導體數(shù) NS1；增大Di1，放長 li）或（增大定轉子槽寬、減小槽高以降低 Xd） ,使它們的和 I1Q降 14 低。 3．效率的計算 感應電動機的效率可按下式計算，寫成標幺值便是 %10011%1001 **1** ????????? ???????????? ?? ??? ppP pN? 效率是電機的主要性能指標之一，近幾年來世界各國電機行業(yè)在設計和制造高效節(jié)能感應電動機方面采取的措施除增加有效材料用量和選用優(yōu)質(zhì)材料來降低銅（鋁）損耗和鐵損耗外（有一定限度，因為材料的增加也意味著能源消耗的增加），在分析和降低附加損耗和機械方面損耗進行了不 少研究，主要的措施有：選用合適的槽配合，設計新型繞組以減少諧波引起的附加損耗，改進加工工藝，設計高效風扇等。 4．額定轉差率的計算 感應電機的轉差率是轉子銅（鋁）耗與電磁功率之比，寫成標幺值便有 sfwCuCuemCuN ppp pppS **2*2** 2* 1 ????? 生產(chǎn)實踐中往往在式中的分母加上鐵心中的附加損耗（空載附加損耗）一項，其大小等于全部鐵損耗減去定子齒部和軛部的基本損耗，叫做旋轉鐵耗，是指由于定轉子都有齒和槽的存在，當電機旋轉時便產(chǎn)生脈振損耗和表面損耗。脈振損耗和表面損耗在定 子和轉子上都會產(chǎn)生，這里假定輸入的有功功率扣除定子銅損耗和基本鐵耗以后，其余的全部傳給了轉子。 5．最大轉矩倍數(shù) 最大轉矩倍數(shù)為 )(21)1(2)(4 2*12*1*1212121*???? ?? XRR SIpUm SfXRRf pUmTTT NkwNNNNmm ?? ??????? 就一般中小型感應電機而言， 1** RX 比? 大得多，而（ 1SN）的變化不大，因而影響最大轉矩倍數(shù)的主要因素是漏抗，設計中常對電磁負荷 A和 ?B 以及槽形做適當?shù)恼{(diào)整以符合設計任務書中提出的最大轉矩倍數(shù)指標。 需要說明的是，這里計算最大轉矩所用的參數(shù)是額定運行時感應電機 15 的參數(shù)。事實上，對應與最大轉矩的轉差率不是很大，因而集膚效應對轉子參數(shù)的影響可不考慮，但此時的電流卻大于額定電流（ ）倍，漏磁路飽和對參數(shù)的影響就不能不考慮。漏磁路飽和引起定轉子漏抗減小，最后使 T*ms比不考慮飽和時計算出的 T*m增大（ 1525） %，對小電動機的影響有時還要大些。 5．起動性能計算 三相感應電動機的起動性能主要是指起動轉矩和起動電流對相應額定值的倍數(shù)。我國國家標準對各種類型感應電動機的起動性能都有具體規(guī)定?；\型轉子感 應電動機的起動性能則有電機的參數(shù)決定。與正常運行時比較，