【導讀】進度表中的周次是指實際的畢業(yè)設計進程中的周次。、原理、運行特性；，掌握同步電動機設計方法；，畫出定轉(zhuǎn)子沖片圖和電樞繞線圖。根據(jù)原始數(shù)據(jù)和參考數(shù)據(jù)設計一臺符合技術要求的同步電動機，并給出三個方案，分析電機的耗材與效率的關系，掌握設計高效電機和節(jié)約材料電機的方法。作為電機的重要一員，同步電機在國民經(jīng)濟中發(fā)揮著不可替代的作用。在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，幾乎全部交流電能均由同步發(fā)電機所發(fā)。同步電機還可用作電動機，廣泛用于拖動功率較大轉(zhuǎn)速不

　　

【正文】 115． 每相電阻標幺值116．每相定子漏抗117．每相漏磁電抗標么值118．空載額定電壓時的氣隙與殘隙磁勢和119．每相電樞反應磁勢120．直軸電構反應常數(shù) 查曲線4121．橫軸電樞反應常數(shù)查曲線4122．直軸電樞反應磁勢123．橫軸電樞反應磁勢124．直軸電樞反應電抗標么值125．橫軸電樞反應電抗標么值126．直軸同步電抗標么值127．橫軸同步電抗標么值七、短路比128．電樞電抗壓降磁勢129．短路磁勢130．飽和短路比 131．不飽和短路比132．額定電壓時感應電勢標么值+++133．對應于 的空載磁勢（1）132913113375191327927（2）（3）176651887318133 根據(jù)查表1(4) 根據(jù)查表1(5)(6)(7)14441671430396(8) 根據(jù)查表2(9) 根據(jù)查表3(10)134． 滿載勵磁磁勢+++八、勵磁繞組135． 勵磁繞組線規(guī)（1）圓線 （2）扁線 （安） 5 10 20線規(guī) 136． 勵磁繞組電密初值 ｐ 2 4 6 450～500；500～600（隱極）470500470137． 滿載勵磁電流初值138． 勵磁繞組每極匝數(shù) 取接近的整數(shù)540480540139． 滿載勵磁電流140．勵磁繞組電密141．空載時的勵磁電流142．空載額定電壓時的勵磁電流143．短路額定電流時的勵磁電流144．勵磁繞組排列(1) 繞組高度圓線：=沿高度方向?qū)w數(shù)扁線：=沒度度方向?qū)w數(shù)(2) 繞組厚度圓線： =沿高度方向?qū)w數(shù)扁線： =沒度度方向?qū)w數(shù)(3)幾何中心距（其中，）145．勵磁繞組平均匝長 =666 =146．勵磁繞組電阻（1）時 （2）時 （3）時 147．勵磁繞組銅凈重（千克）148．勵磁繞組銅毛重（千克）149．額定勵磁電壓九、短路電流，過載能力及暫態(tài)電抗150．空載時穩(wěn)定短路電流倍數(shù)151．額定負載時穩(wěn)定短路電流倍數(shù)152．額定負載時勵磁磁勢與氣隙，殘陽磁勢和的比值153．154．考慮磁路飲和時過載能力修正系數(shù)KK對應于 查曲線6155． 過載能力標么值156． 勵磁繞組漏磁導157． 勵磁繞組漏抗標么值158． 勵磁繞組總電抗標么值159． 瞬變直軸電抗標幺值軸電抗標幺值十、額定負載時的損耗及效率161．沖擊短路電流倍數(shù)標幺值162．額定負載時的電樞磁密176651887318133163．電樞齒單位鐵耗(瓦/千克) 對硅鋼片（瓦/千克）164．電樞齒鐵重千克165．電樞齒部鐵耗（瓦）當100千伏安 取當千伏安 取166．額定負載時電樞軛部磁密167． 電樞軛部單位鐵耗(瓦/千克)168．電樞軛部鐵重千克 其中 169．電樞軛部鐵耗（瓦）當100千伏安 取當千伏安 取170． 電樞槽口氣隙比值171．磁極表面磁密脈動系數(shù)，對應于查曲線7172．磁極表面氣隙磁密脈動幅值173． 磁極單位表面鐵耗（瓦/厘米）用1mm鋼片時，取槽節(jié)距 174． 磁極極掌表面鐵耗175．總鐵耗176． 電樞繞組銅耗177． 勵磁損耗178． 轉(zhuǎn)子圓周速度（米/秒）179． 機械損耗180． 附加損耗 以千伏安為單位320320320181．總損耗182．效率%%%十一、主要材料重量183．銅線總重 184．硅鋼片重 185．磁極鋼片重第六章 數(shù)據(jù)結果的對比及對電磁方案的分析第六章 數(shù)據(jù)結果的對比及對電磁方案的分析表一相關數(shù)據(jù)方案一方案二方案三電樞繞組并聯(lián)支路數(shù)121每槽導體數(shù)10,521,1010,5每相串聯(lián)導體數(shù)180186180電樞繞組線規(guī)勵磁繞組線規(guī)槽滿率%%%鐵心長度每相電樞繞組長時電樞繞組每相電阻表二材料用量單位：千克方案一方案二方案三電樞繞組銅凈重電樞繞組銅毛重勵磁繞組銅凈重勵磁繞組銅毛重電樞齒鐵重電樞軛部鐵重銅線總重硅鋼片重磁極鋼片重表三損耗和效率單位：瓦方案一方案二方案三電樞齒部鐵耗電樞軛部鐵耗磁極極掌表面鐵耗總鐵耗電樞繞組銅耗勵磁損耗機械損耗附加損耗320320320總損耗（千瓦）效率（%）表四電磁負荷方案一方案二方案三氣隙磁密730075007500電樞齒部磁密16001電樞軛部磁密103391062410624磁極極身磁密1435814414轉(zhuǎn)子磁軛磁密116361218712174磁極氣隙磁密脈動幅值額定負載時的電樞磁密176651887318133額定負載時電樞軛部磁密線負荷605605電樞繞組電密勵磁繞組電密表五電機參數(shù)方案一方案二方案三電樞繞組每相電阻標幺值每相漏磁電抗標幺值直軸電樞反應電抗標幺值橫軸電樞反應電抗標幺值直軸同步電抗標幺值橫軸同步電抗標幺值勵磁繞組漏抗標幺值勵磁繞組總電抗標幺值瞬變直軸電抗標幺值瞬變橫軸標幺值設計結果分析如下：（1）從節(jié)省材料的角度出發(fā)，可以增加每槽導體數(shù)使每相串聯(lián)導體數(shù)增加，從而使每級磁通減小，再通過增大氣隙磁密，進而使電樞鐵芯長減小。鐵芯長度減小，可直接減小硅鋼片和磁極鋼片重，節(jié)約了鋼材。用銅量取決于電樞繞組和勵磁繞組的銅重，不僅與鐵芯長有關，還跟所選擇的線規(guī)有關。減小鐵芯長度，增大電樞繞組線規(guī)，可減小電樞繞組的耗銅量，但選擇線規(guī)的時候需注意使電樞繞組電密和槽滿率滿足要求，而減小鐵芯長度，選擇合適的勵磁繞組線規(guī)與排列方法可以節(jié)省勵磁繞組銅用量。因此，總的來說，節(jié)省材料應重點考慮減小電樞鐵芯長。從表中可以看出，方案二比方案一節(jié)省了材料，但節(jié)省材料是以犧牲效率來實現(xiàn)的，因為雖然減小鐵芯長度，機械損耗將減小，且在磁密變化不大時，鐵耗也將減小，但隨著鐵芯長度的減小，用銅量減小，電樞繞組銅耗和勵磁損耗都會增大，且其增大的速度比鐵耗等減小的速度快，所以總損耗將增大。且方案二設計的電機，為了盡可能的節(jié)省材料，使額定負載時的電樞磁密、電樞軛部磁密等增加較多，這使得鐵耗不但沒有減小，反而增加了鐵耗，因此進一步降低了電機的效率。因此，在節(jié)省材料的同時，需注意使所設計的電機效率達標。（2）從效率最高的角度出發(fā)，理論上說，當電機可變損耗與不變損耗相等時，電機的效率是最高的，但一般來說，電機的可變損耗是要遠大于不變損耗的，因此要提升效率，只能降低可變損耗，增大不變損耗，從而使二者盡量接近來實現(xiàn)。同步電動機的可變損耗包括電樞繞組和勵磁繞組銅耗，不變損耗包括鐵耗、機械損耗和附加損耗。從大方向來說，可以增加鐵芯長度，通過增加耗材來提升效率。如前所述，在磁密變化很小的情況下，鐵芯長度增大雖然使鐵耗和機械損耗增大，但同時也減小了電樞銅耗和勵磁損耗，且銅耗減小的速度比鐵耗和機械損耗快，因此，最終將使效率增大。此外，在槽滿率和電樞電密滿足要求的前提下，還可以增大電樞繞組的線規(guī)，從而減小電樞繞組每相電阻，達到減小電樞銅耗的目的。對于勵磁繞組，選擇合適的線規(guī)和勵磁繞組電密，設計合理的繞組排列，將勵磁繞組盡量排布在高度方向上以減小勵磁繞組厚度，可以很好的達到減小勵磁損耗的目的，以提升電機效率。方案三與方案二相比，是比較典型的通過增加鐵芯長度和耗材來提升效率的設計思路，但從表中我們可以看出，方案三不僅減小了銅耗，同時在一定程度上也減小了鐵耗，其主要原因是，方案二為了達到最省材料的目的，使額定負載時的磁密增大較多，從而導致鐵耗也比方案三多。方案三與方案一比較，通過增大氣隙磁密，雖然使鐵芯長度減小，但最終設計的結果卻提升了效率，可以看出并不是鐵芯長度越長，耗材越多，電機的效率就越高，因為材料的增加也意味著能源消耗的增加，因此通過增加鐵芯長度和增加耗材來提升效率有一定的限度，不能盲目套用。此次設計遇到的最大問題就是定轉(zhuǎn)子沖片尺寸的設計，給定原始數(shù)據(jù)不合理導致在磁路計算時出現(xiàn)了以下問題：（1）電樞齒磁密過小，要求在1580016600的范圍內(nèi)，但計算只有13441。（2）電樞軛磁密過小，低于10000，不能查表。（3）磁極極身磁密和轉(zhuǎn)子磁軛磁密都過小。分析如下：（1）電樞齒磁密，在氣隙磁密不變的情況下，電樞齒磁密與定子齒距成正比，與平均齒寬成反比，定子內(nèi)徑確定時，定子齒距不變，故電樞齒磁密過小只能減小平均齒寬，即增大定子槽寬和r。（2）電樞軛磁密,若氣隙磁密不變，每極磁通與電樞鐵芯長是成正比關系的，故電樞軛磁密的大小主要取決于電樞軛計算高度。電樞軛磁密太小，是由于電樞軛計算高度太大，也就是定子槽高太小，因此需增大。（3）磁極磁通不變時，磁極極身磁密太小，需減小磁極寬度，而轉(zhuǎn)子磁軛磁密過小可通過增大氣隙磁密來調(diào)節(jié)。圖71 定子槽形圖數(shù)據(jù)調(diào)整如下表所示表61定轉(zhuǎn)子尺寸變化表定子尺寸轉(zhuǎn)子尺寸r定子齒距平均齒寬磁極寬度原始尺寸改動尺寸定子槽形確定之后，槽面積為定值，電樞繞組電密（其規(guī)定范圍為800—900），每槽導線所占的截面積，槽滿率（其規(guī)定范圍為80%—85%）。在繞組并聯(lián)支路數(shù)和每根導線并繞根數(shù)一定的情況下，選擇較粗的線規(guī)會使電密減小，槽滿率增大，同時適當選用較粗的線規(guī)可以提升電機效率，但會增加耗銅量。確定線規(guī)之后，也可通過改變每槽導體數(shù)來改變槽滿率。本次設計的電機，受電樞繞組電密的限制，電樞線規(guī)只能選擇三種，當=1，n=3時，當=2，n=3時，而從槽滿率來考慮，不滿足要求，故實際能用的線規(guī)只有兩種，截面積小的被運用于材料最省的方案，截面積較大的被運用于效率最高的方案。第七章 CAD制圖第七章 CAD制圖 CAD簡介計算機輔助繪圖軟件AutoCAD使我們能以驚人的速度和精度繪制工程圖形或機械圖形以及其它復雜的圖形。正確使用編輯命令，提高繪圖精度、效力、減輕工作量。有如下經(jīng)常使用的命令與操作：（1）常用命令繪線命令：直線線段、射線、構造線、多行平行線、弧、樣條曲線、多義線。幾何圖形命令：矩形、正多邊形、圓、橢圓、橢圓弧。 填充圖元命令：點、圓環(huán)、填充直線、填充多邊形。復制型命令：復制、平移復制、鏡像、陣列。變更圖形位置命令：移動、旋轉(zhuǎn)、對齊。改變圖形尺寸命令：拉伸、比例縮放、延伸、修剪、倒角、倒圓角、斷開。綜合命令：刪除、分解、中斷、取消、恢復。多行平行線、多義線、樣條曲線的編輯?？焖倬庉嫹椒ǎ簥A點（或稱穴點）編輯。 圖層操作：創(chuàng)建新圖層、圖層命