【導(dǎo)讀】本文主要針對(duì)Y2-200L-4型電機(jī)進(jìn)行了電磁設(shè)計(jì)和計(jì)算。首先基于設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)給定的。計(jì)算出每相串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)，串聯(lián)匝數(shù)，槽滿(mǎn)率等基本量，然后據(jù)此選定有關(guān)的材料。務(wù)書(shū)的要求，最終設(shè)計(jì)出符合任務(wù)書(shū)規(guī)定技術(shù)要求的電機(jī)。

　　

【正文】 *2 ( si ) B R 4. 79 0. 01 76 8 0. 00 32 2 0. 08 79FR K R R? ? ? ? ? ? ? 其中， 電阻增加系數(shù) FK 取 。 (11) 起動(dòng)總電阻標(biāo)幺值 * * *s i 1 2 ( s i) R R? ? ? ? ? (12) 起動(dòng)總阻抗標(biāo)幺值 * * 2 * 2 2 2s i s i ( s i ) 0 . 1 0 8 0 . 1 0 6 9 9 0 . 1 5 2Z R X ?? ? ? ? ? (13) 起動(dòng)電流 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 KWsi *si2 6 .3 1 6 1 8 5 .1 A0 .1 4 2 1 7II z? ? ? 起動(dòng)電流倍數(shù)： sisi11 8 5 .1 5 .6 33 2 .8 9Ii I? ? ? 由于上述計(jì)算出的起動(dòng)電流倍數(shù)與假設(shè)的初值相差很小，即 39。 sisiIII? ? ， 故可以繼續(xù)計(jì)算，否則需要重新假設(shè)起動(dòng)電流倍數(shù)的初值，直至滿(mǎn)足要求。 (14) 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 ? ? ? ?*2 ( s i )*si * 2 2si 0 . 0 5 5 61 1 0 . 0 2 2 2 . 6 90 . 1 4 2 1 7NRTSZ? ? ? ? ? ? ? 表 將計(jì)算出來(lái)的本臺(tái)電機(jī)的主要性能指標(biāo)與文獻(xiàn) [4]中附錄 A 給出的主要性能指標(biāo)做了比較，結(jié)果表明該臺(tái)電機(jī)各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合技術(shù)要求，并且最大轉(zhuǎn)矩、起動(dòng)電流倍數(shù)得到了明顯地改善。 表 主要性能指標(biāo) 對(duì)比 主要性能指標(biāo) 標(biāo)準(zhǔn)值 計(jì)算值 效率 功率因數(shù) 最大轉(zhuǎn)矩 起動(dòng)電流倍數(shù) 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 程序流程圖 因電動(dòng)機(jī)的電磁計(jì)算是一個(gè)比較復(fù)雜的過(guò)程。首先，磁路參數(shù)是非線(xiàn)性參數(shù)；其次，計(jì)算程序中有些公式是經(jīng)驗(yàn)公式。因此計(jì)算中有些參數(shù)需先依據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式假設(shè)，然后再核算。如計(jì)算結(jié)果和假設(shè)及技術(shù)要求不符，需重新調(diào)整參數(shù)反復(fù)計(jì)算。因此本文按照“中小型三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)電磁計(jì)算程序”，用 MATLAB 語(yǔ)言編寫(xiě)了中小型三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)電磁計(jì)算程序，程序 及運(yùn)行結(jié)果 見(jiàn)附錄 A。前面所帶數(shù)據(jù)是調(diào)整好的數(shù)據(jù)，程序流程圖如圖 所示。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 開(kāi) 始額 定 數(shù) 據(jù) 和 主 要 尺 寸假 設(shè) 電 勢(shì) 系 數(shù) 和 飽 和 系 數(shù)39。EK39。SF39。( ) / 0 .0 0 1S S SF F F??阻 抗 計(jì) 算假 設(shè) 效 率 的 值39。?39。( ) / 01E E EK K K??效 率 計(jì) 算39。( ) / ? ? ??? 計(jì) 算*c os , , ,N N mS n T?假 設(shè) 起 動(dòng) 電 流 倍 數(shù) 初 值39。siI起 動(dòng) 阻 抗 計(jì) 算起 動(dòng) 電 流 計(jì) 算39。( ) / 01si si siI I I??起 動(dòng) 轉(zhuǎn) 矩 計(jì) 算結(jié) 束磁 路 計(jì) 算是否是是是否否否 圖 程序流程圖 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 結(jié) 論 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的電磁設(shè)計(jì)是決定該電機(jī)電磁性能好壞的重要因素，也是整個(gè)電機(jī)設(shè)計(jì)中最重要的環(huán)節(jié)。電機(jī)的電磁設(shè)計(jì)不同于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，首先， 需要確定電機(jī)的主要參數(shù)，參數(shù)的確定對(duì)整個(gè)電磁設(shè)計(jì)很重要，決定 電機(jī)主要性能指標(biāo)。其次，應(yīng)該嚴(yán)格按照電磁計(jì)算 步驟 進(jìn)行計(jì)算，在計(jì)算過(guò)程中， 反復(fù)調(diào)整相關(guān)參數(shù)，使性能指標(biāo)滿(mǎn)足要求。 本設(shè)計(jì)是對(duì) Y2200L4 型異步電動(dòng)機(jī)的電磁設(shè)計(jì)。通過(guò)查閱相關(guān)技術(shù)手冊(cè)，確定該電機(jī)的主要參數(shù)，包括定、轉(zhuǎn)子內(nèi)外徑，氣隙和鐵心長(zhǎng)度，節(jié)距和繞組型式，槽形、槽形尺寸和槽配合，以及所需材料等。設(shè)計(jì)結(jié)果表明，所確定的主要參數(shù)和選用的材料均符合設(shè)計(jì)要求。由于本設(shè)計(jì)的計(jì)算量大，為了減少人工計(jì)算帶來(lái)的誤差，所以計(jì)算過(guò)程采用MATLAB 編程，使計(jì)算量大大減小。通過(guò)電磁計(jì)算得到的該電機(jī)的主要性能指標(biāo)，包括起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩、起動(dòng)電流倍數(shù)、效率和功率因數(shù)等均符合 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求。其中，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩、起動(dòng)電流倍數(shù)和功率因數(shù)均得到了改善。為了使定、轉(zhuǎn)子沖片圖和繞組分布圖清晰美觀(guān)、尺寸標(biāo)注準(zhǔn)確，本次設(shè)計(jì)使用 CAD 畫(huà)圖。 致 謝 本設(shè)計(jì)（論文）的工作是在田莉老師的悉心指導(dǎo)下完成的，田莉老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和科學(xué)的工作方法給了我極大的幫助和影響。在此衷心感謝田莉老師對(duì)我的關(guān)心和指導(dǎo)。 在長(zhǎng)達(dá)三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，很慶幸能身處于一個(gè)團(tuán)結(jié)友善的團(tuán)隊(duì)中，正是因?yàn)樵诒敬卧O(shè)計(jì)中，大家集思廣益、刻苦鉆研，才能使畢業(yè)設(shè)計(jì)順利完成。非常感謝我們組內(nèi)同學(xué)在設(shè)計(jì)期間給我的熱情幫助和誠(chéng)摯 建議。在即將畢業(yè)之際，借此機(jī)會(huì)也向四年大學(xué)生活中教育、幫助和關(guān)心過(guò)我的各位領(lǐng)導(dǎo)、任課教師以及同學(xué)表示由衷的感謝，謝謝你們陪我度過(guò)了一段充實(shí)、美好、難忘的大學(xué)生活。這段美好時(shí)光將成為我人生中最珍貴的記憶。同時(shí)，也要感謝我的父母，是你們給予了我生命，撫育我成長(zhǎng)，謝謝你們多年來(lái)對(duì)我的支持與鼓勵(lì)。 在撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）期間，韓登存、楊小榮、楊秋明、馬淑倩 等同學(xué)對(duì)我設(shè)計(jì)工作給予了熱情幫助，在此向他們表達(dá)我的感激之情。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 參考文獻(xiàn) [1] 湯藴璆 ,史乃 .電機(jī)學(xué) [M].北京 :機(jī)械工業(yè) 出版社 ,2021:125387. [2] 彭友元 .電機(jī)繞組手冊(cè) [M].遼寧 :遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 ,1995:3856. [3] 關(guān)恩祿 .計(jì)算機(jī)輔助電機(jī)設(shè)計(jì) [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,1990:2148. [4] 戴文進(jìn) ,張景明 .電機(jī)設(shè)計(jì) [M].北京 :清華大學(xué)出版社 ,2021:53160. [5] 陳世坤 .電機(jī)設(shè)計(jì) [M].西安 :西安交通大學(xué)出版社 ,1982:1280. [6] [7] [8] 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 附錄 A 源程序 %第一部分 額定數(shù)據(jù)和主要尺寸 PN=30000。 UN=380。 UNf=UN。 f=50。 cosf1=。 eta1= 。 m1=3。 p=2。 Z1=48。 Z2=38。 q1=4。 q2=54/6。 %基本數(shù)據(jù) Zp1=12。 Zp2=。 IKW=PN/(m1*UNf)。 %功電流 D1= 。 Di1=。 D2=。 Di2=。 %定轉(zhuǎn)子內(nèi)外徑 lt=。 drta=。 %鐵心長(zhǎng)度及氣隙值 lef=lt+2*drta。 tao=pi*Di1/(2*p)。 % 極距 t1=pi*Di1/Z1。 t2=pi*D2/Z2。 %定轉(zhuǎn)子齒距 bsk=*t1。 A_1=30000。 Nf1_1=(eta1*cosf1*pi*Di1*A_1)/(m1*IKW)。 a1=2。 Ns1_1=(m1*a1*Nf1_1)/Z1。 Ns1=26。 Ndrta=Ns1/2。 Nf1=(Ns1*Z1)/(m1*a1)。 %每相串聯(lián)導(dǎo)體數(shù) N1=Nf1/2。 %每相串聯(lián)匝數(shù) I1_1=IKW/(eta1*cosf1)。 % 定子電流初步估計(jì)值 J11=。 Ni1Ac11=I1_1/(a1*J11)。 %導(dǎo)線(xiàn)并繞根數(shù)和每根導(dǎo)線(xiàn)截面積的乘積 Bdrta1=。 Kfe=。 Bj1_1=。 h01=。 h11=。 h21=。 hs1=。hs2=。 h02=。 h12=。 h22=。 b01=。 b02=。 b11=。 b12=。 b22=。 r21=。 bt11=pi*(Di1+2*h01+2*h11+2*h21)/Z12*r21。 bt12=pi*(Di1+2*h01+2*h11)/Z1b11。 bt1=(bt11+bt12)/2。 %定子齒寬 drtai=。 hs_1=。 h=。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 As=(2*r21+b11)*(hs_1h)/2+pi*r21*r21/2。 %定子槽面積 Ai=drtai*(2*hs_1+pi*r21+2*r21+b11)。 %絕緣占的面積 Aef=AsAi。 %槽有效面積 Nt1=3。 d=。 Sf=Nt1*Ns1*d*d/Aef。 %槽滿(mǎn)率 Kp1=sin(10*pi/(m1*q1*2))。 erfa=p*2*pi/Z1。 bta=10/(m1*q1)。 Kd1=sin(q1*erfa/2)/(q1*sin(erfa/2))。 Kdp1=Kd1*Kp1。 %繞組系數(shù) N2=Nf1*Kdp1。 %每相有效串聯(lián)導(dǎo)體數(shù) Ki=。 I2_1=Ki*I1_1*3*Nf1*Kdp1/Z2。 %轉(zhuǎn)子導(dǎo)條電流 JB_1=。 AB=(+)*+*()+*。 %轉(zhuǎn)子槽面積 IR_1=I2_1*Z2/(2*pi*p)。 %端環(huán)電流 JR_1=*JB_1。 AR=IR_1/JR_1。 %端環(huán)所需面積 Bt2_1=。 Bdrta_1=。 bt2_1=t2*Bdrta_1/(Kfe*Bt2_1)。 %轉(zhuǎn)子上部齒寬 ap_1=。 Bj2_1=。 Bt2_2=。 bt2_2=t2*Bdrta_1/(Kfe*Bt2_2)。 %轉(zhuǎn)子下部齒寬 %第二部分 磁路計(jì)算 KE_1=。KE=。 while (KE_1KE)/KE E1=KE_1*UNf。 Ks_1=。 Knm=。 W1=10。 while W11 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 fei=E1/(4*Knm*Kdp1*f*N1)。 ap=。 Ai1=Kfe*lt*bt1*Zp1。 Ai2_1=Kfe*lt*bt2_1*Zp2。 %每極下齒部截面積 Ai2_2=Kfe*lt*bt2_2*Zp2。 hj1_1=(D1Di1)/2hs1+r21/3。 %定轉(zhuǎn)子軛部計(jì)算高度 hj2_1=(D2Di2)/2hs2。 Aj1=Kfe*lt*hj1_1。 %軛部導(dǎo)磁截面積 Aj2=Kfe*lt*hj2_1。 Adrta=tao*lef 。 %一極下空氣隙截面積 Fs=1/ap。 %波幅系數(shù) Bdrta=Fs*fei/Adrta。 %氣隙磁密 Bi1=Fs*fei/Ai1。 %定子齒磁密 Bi2_1=Fs*fei/Ai2_1。 %轉(zhuǎn)子上部磁密 Bi2_2=Fs*fei/Ai2_2。 %轉(zhuǎn)子下部磁密 Hi1=。 Hi2_1=。 Hi2_2=。 %查表可得 Kdrta1=t1*(*drta+*b01)/(t1*(*drta+*b01)b01*b01)。 Kdrta2=t2*(*drta+*b02)/(t2*(*drta+*b02)b0