【導(dǎo)讀】T⑤起動電流倍數(shù)：倍7?①電壓基準(zhǔn)值：380??NU為電動機(jī)額定相電壓。FT′—修改值，F(xiàn)т—計算值，③滿載電勢標(biāo)么值：00)1()1(??????③槽楔厚h：槽楔采用新型軟槽楔和3240環(huán)氧玻璃布壓板，⑨導(dǎo)電材料：定子繞組采用QZ-2型高強(qiáng)度聚脂漆包圓銅線；轉(zhuǎn)子鑄鋁，采用AL-1；線徑為時，漆膜雙面厚度計算時取;①復(fù)算原設(shè)計方案；在原復(fù)算方案的基礎(chǔ)上提高性能；文檔、電子版本及幻燈片）；④將三個方案進(jìn)行比較，并用已學(xué)過的理論進(jìn)行分析。性能計算，要求計算結(jié)果誤差在允許范圍內(nèi)。編制程序進(jìn)行調(diào)試并在此基礎(chǔ)上綜合設(shè)計。繪制電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子沖片圖，定子繞組圖，轉(zhuǎn)子裝配圖，此相呼應(yīng)，作為電能生產(chǎn)、傳輸、使用和電能特性變化的核心裝備，電機(jī)在現(xiàn)代社會所有行業(yè)和部門中也占據(jù)著越來越重要的地位。構(gòu)類型不斷增多，理論研究也不斷深入。特別是近30年來，隨著電

　　

【正文】 ??R 2/A mm 異步電動機(jī)的計算 28 86．定子銅損耗 2 111cup i r??= ? = 31210cu cuP p P? ? ? =*15000 = cup? 1cup ? W 87．轉(zhuǎn)子鋁損耗 2222 ripAl ?? = 57 2020? = 3222 10??? PpP AlAl =*15000=40 ?2Alp ?2AlP 88．附加損耗 鑄鋁轉(zhuǎn)子 ?SP = ?SP 89．機(jī)械損耗 4121 106)1 0 0/1( ???????????????? DpDP fw =(126/100)* 23 42610??????= ?fwP W 機(jī)械損耗標(biāo)么值 32 10?? PPP fwfw = ?fwP 90．定子鐵耗 （ 1） 定子齒重量 ???? 111 TTT hSpV =2** = 3mm = 3cm ?1TV 3cm （ 2） 定子軛重量 ???? 111 2 CCC hSpV =2*2** ?1CV 3cm 異步電動機(jī)的計算 29 = 3mm = 3cm （ 3） 損耗系數(shù) 1Tp = 17 10 /W c m?? 1Cp = 3338 .0 36 10 /W cm?? 1Tp = 17 10 /W cm?? 1Cp = 10 /W cm?? （ 4）定子齒損耗 111 TTT VpP ?? = 10?? * = 1TP = （ 5）定子軛損耗 111 CCC VpP ?? = 10?? * = 1CP =W （ 6）總鐵耗 鐵耗校正系數(shù) 鐵耗標(biāo)么值 1211 CTFe PkPkP ???? =*+2*= 1k = 2k =2 32 10?? P PP FeFe=FeP =W 1k = 2k =2 ?FeP 91．總損耗標(biāo)么值 fwSFeAlAl PPPPPP ?????? 21 =++++264= ??P 92．輸入功率 ??? PP 11 =1+= ?1P 93． 總損耗比 ? ?? 1PPp =??p 異步電動機(jī)的計算 30 94．效率 ??? p1? == 符合要求 ?? 95．功率因數(shù) ?? ?? 11cos i=1/(*)= ??cos 96．轉(zhuǎn)差率 ? ? fwSCTFeAl AlnPPPPPPPS???????11221 =(1++++) = ?nS 97．轉(zhuǎn)速 ? ?p Sfn n?? 1120=120*50*()/2= ?n 98．最大轉(zhuǎn)矩 ?????? ????221121xrrST nM =221 0 . 0 2 4 72 ( 0 . 0 1 8 6 0 . 0 1 8 6 0 . 1 6 1 3???=95 ?MT 四、起動計算 99．起動電流假定值 KWMst ITI ??? )~( =（ ）**=119 ??stI 119A 100．起動時漏磁路飽和引起漏抗? ?CstL gATB ??? =(**) =38?LB 95GS 異步電動機(jī)的計算 31 變化的系數(shù) 053?ZK ? ?? ? 021121111 ???????? ??????KKKaZIATpdUstst=119*23*[1+ *1*30/26] = ?StAT 120 .6 4 2 .5C tt?? ?? ?=+ ? = ?C? 101．齒頂漏磁飽和引起定子齒頂寬度的減少 ? ?? ?ZS KbtC ??? 10111 =()*= ?1SC 102．齒頂漏磁飽和引起轉(zhuǎn)子齒頂寬度的減少 ? ?? ?ZS KbtC ??? 10222 =()*= ?2SC 103．起動時定子槽單位漏磁導(dǎo) 式中： ? ? ? ? 111111 LLUUUstS KK ???? ????? =1*()+1*=3 1U?? = )(1stS? = 1U?? = 104．起動時定子槽漏抗 ? ? ? ? 1111 SS stSstS xx ??? =*=944 ? ??stSx 1 4 異步電動機(jī)的計算 32 105．起動時定子諧波漏抗 ? ? 11 dZstd xKx ?? =*= ? ??stSx 1 3 106．定子起動漏抗 ? ? ? ? ? ? 1111 estdstSst xxxx ??? =++=0 ? ??stSx 1 107．考慮到擠流效應(yīng)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)條相對高度 式中： Bh RBbb B? BRBB b fbh ?? ??? 1 9 8 =** 50= 轉(zhuǎn)子導(dǎo)條高，對于鑄鋁轉(zhuǎn)子不包括槽口高 轉(zhuǎn)子導(dǎo)條寬對槽寬之比值，對于鑄鋁轉(zhuǎn)子RBbb ? 1 導(dǎo)條電阻系數(shù)。 對 A、 E、 B 級絕緣 鋁為 （澆鑄），銅為 。對 F、 H 級絕緣鋁為 ，銅為 ?? 108．轉(zhuǎn)子擠流效應(yīng)系數(shù) 查轉(zhuǎn)子擠流效應(yīng)系數(shù)圖得 0~rr = 0~xx = 0~rr = 0~xx = 異步電動機(jī)的計算 33 109．起動時轉(zhuǎn)子槽單位漏磁導(dǎo) 式中： ? ? ? ? ? ?stLstUstS 222 ??? ?? =+=0.988 ? ? 222 UUstU ??? ??? ==65 ? ? 20~2 LstL xx ?? ??= ? ? ?stS2? 2U?? = ? ? ?stL2? 110．起動時轉(zhuǎn)子槽漏抗 ? ? ? ? 2222 SS stSstS xx ??? =*=117 ? ?stSx2 = 111．起動時轉(zhuǎn)子諧波漏抗 ? ? 22 dZstd xKx ?? =*= ? ?stdx2 = 112．起動時轉(zhuǎn)子斜槽漏抗 ? ? SKZstSK xKx ?? =*= ? ?stSKx =6 113．轉(zhuǎn)子起動漏抗 ? ? ? ? ? ? ? ?stSKestdstSst xxxxx ???? 2222 =+++= ??stx2 = 114．起動總漏抗 ? ? ? ? ? ?ststst xxx 21 ?? =+= ? ?stx ? 異步電動機(jī)的計算 34 115．轉(zhuǎn)子起動電阻 ? ? RBBBBst rrl lll lrrr ??????? ???????????0~2 =[*1+0]*+=0.0285 ??str2 = 116．起動總電阻 ? ? ? ?stst rrr 21 ?? =+= ? ??str 117．起動總阻抗 ? ? ? ? ? ?22 ststst xrz ?? = ? = ??stz = 118．起動電流 ? ?stKWst zII ? =1IIi stst? = stI = sti = 119．起動轉(zhuǎn)矩 ? ?? ? ? ?nststst SzrT ?? 122 =*()=2.402 STT? 異步電動機(jī)的優(yōu)化 35 第三章 異步電動機(jī)的優(yōu)化 設(shè)計方案優(yōu)化 在我們的電機(jī)設(shè)計中 ，電機(jī)的一些重要數(shù)據(jù)和尺寸是可以初步確定，但是 這些數(shù)據(jù)是不是符合技術(shù)條件的要求，還需要經(jīng)過核算，如果計算結(jié)果不能滿足國家標(biāo)準(zhǔn)或者用戶的特殊要求時，則需要找出原因。調(diào)整設(shè)計，直到各項性能指標(biāo)都達(dá)到技術(shù)條件要求，電磁設(shè)計方案才能確定下來。而在這些方案中，為了達(dá)到某種性能指標(biāo)要求，會得到不同的優(yōu)化設(shè)計方案。 電磁方案的調(diào)整 調(diào)整項目 調(diào)整措施 提高效率 （ 1）降低定子繞組電阻；（ 2）降低轉(zhuǎn)子繞組電阻；（ 3）降低定 子鐵心磁密；（ 4）減小機(jī)械損耗以及雜散損耗 提高?cos （ 1）降低效率；（ 2）減小滿載磁化電流； （ 3）降低滿載電抗電流 節(jié)省材料 （ 1）縮短鐵心長；（ 2）同時修改鐵心長、線規(guī)以及每槽導(dǎo)體數(shù)； 異步電動機(jī)的優(yōu)化 36 方案結(jié)果分析 方案一：節(jié)省材料 方法： 縮短鐵心長，并修改線規(guī)以及每槽導(dǎo)體數(shù) （ 155mm 改為 150mm） 指標(biāo) 標(biāo)準(zhǔn)值 設(shè)計值 調(diào)整前 調(diào)整后 鐵心長 L 15 線規(guī) 每槽導(dǎo)體數(shù) 23 25 槽滿率 % % 定子導(dǎo)線重 硅鋼片重 效率 88% % % % 功率因數(shù) 起動電流倍數(shù) 7 起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù) 2 最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù) 結(jié)果分析：鐵心長縮短了，按理說定子導(dǎo)線重與硅鋼片重都會減小，但是由于定子導(dǎo)線重還與每槽導(dǎo)體數(shù)以及繞組線規(guī)的導(dǎo)線截面積異步電動機(jī)的優(yōu)化 37 有關(guān)，當(dāng)每槽導(dǎo)體數(shù)增加時，而線規(guī)直徑減小時，我們就需要比較調(diào)整前與調(diào)整后的 N1*S1*Z1*L1 了，由于調(diào)整后的值相對調(diào)整前的值有一定的增加，所以定子導(dǎo)線重增加了 一點，而硅鋼片與鐵心長 L 的值有關(guān)，即硅鋼片的重量與僅僅縮短鐵心長時的重量一樣。 槽滿率由開始的 %增加到 %，是因為與槽滿率有關(guān)的N1,Z1,d 變化了， Z1 增加了 ， N1 沒有改變，兩種線規(guī)中的一種線規(guī)直徑雖然減小了，但是相對每槽導(dǎo)體數(shù)的增加，線規(guī)的減小變化很小，所以 39。211NZd 增加了，因此槽滿率也跟著增加了，同樣的道理：效率受總損耗比的影響，而總損耗與定子銅損耗，轉(zhuǎn)子鋁損耗，雜散損耗，機(jī)械損耗，鐵耗有關(guān)。所以效率略微有所下降，相反，功率因數(shù)就上升了。 同理可知，起動電流倍數(shù)，起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)，最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)都會發(fā)生相應(yīng)的變化。 方案二：提高 性能 方法：改變鐵心長，每槽導(dǎo)體數(shù)，線規(guī) 異步電動機(jī)的優(yōu)化 38 指標(biāo) 標(biāo)準(zhǔn)值 設(shè)計值 調(diào)整前 調(diào)整后 鐵心長 L 15 線規(guī) 每槽導(dǎo)體數(shù) 23 22 槽滿率 % % 定子導(dǎo)線重 硅鋼片重 效率 88% % % % 功率因數(shù) 起 動電流倍數(shù) 7 起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù) 2 最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù) 結(jié)果分析： 、鐵心長縮短了，線規(guī) 每槽導(dǎo)體數(shù)也作了修改 ，線規(guī)直徑增大了，每槽導(dǎo)體數(shù) 減小了，同樣 的 ，槽滿率上升了。定子導(dǎo)線重增加而硅鋼片重減小了。反而可以節(jié)省材料。效率增大了， 但這樣異步電動機(jī)的優(yōu)化 39 功率因素 下降了。同時，起動電流倍數(shù)，起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)以及最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)都增大了。 方案三： 既節(jié)省材料又提高性能 方法：改變線規(guī)，每槽導(dǎo)體數(shù)，轉(zhuǎn)子槽的深度與寬度 指標(biāo) 標(biāo)準(zhǔn)值 設(shè)計 值 調(diào)整前 調(diào)整后 鐵心長 L 15 線規(guī) br2 br3 br4 轉(zhuǎn)子 b02 hr12 hr3 轉(zhuǎn)子 h02 每槽導(dǎo)體數(shù) 23 25 槽滿率 % % 定子導(dǎo)線重 硅鋼片重 效率 88% % % 88% 功率因數(shù) 異步電動機(jī)的優(yōu)化 40 起動電流倍數(shù) 7 起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù) 2 最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù) 結(jié)果分析 ：改變鐵心長，線規(guī)，轉(zhuǎn)子寬度，轉(zhuǎn)子的高度以及每槽導(dǎo)體數(shù)，槽滿率上升了，定子導(dǎo)線重增加了，而硅鋼片重減小了，效率減低的同時功率因素上升了，起動電流倍數(shù)，起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)，最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)都相應(yīng)的下降了。 總結(jié) 41 總 結(jié) 在這次畢業(yè)設(shè)計中 ，我做的是 Y160M22 15Kw 三相鼠籠式異步電動機(jī)設(shè)計。 畢業(yè)設(shè)計沒有做之前 ，總是認(rèn)為與以前做的變壓器設(shè)計一樣，會很簡單，可是當(dāng)我們拿到自己的畢業(yè)設(shè)計課題，開始真正做的時候，發(fā)現(xiàn)那時的我確實還是 有點天真。剛進(jìn)行了一部分的時候，發(fā) 了，很多數(shù)據(jù)的選取變的模棱兩可，不知道這么樣選取才能達(dá)到預(yù)定的效果。關(guān)鍵時刻，還是在我們肖倩華指導(dǎo)老師的幫助下，逐步的完成了三相異步電動機(jī)的復(fù)算方案。 復(fù)算方案的完成只能說明我們的畢業(yè)設(shè)計剛開始進(jìn)展的比較順利 ，接下來就是對我們的復(fù)算方案進(jìn)行優(yōu)化，在我看來，我們的復(fù)算方案既然都能滿足指標(biāo)要求，那也一定不錯了。可是通 過上機(jī)調(diào)試后我才發(fā)現(xiàn)