【導(dǎo)讀】專業(yè)班級：電氣工程及其自動化0781班。學(xué)生姓名：郝亦暢學(xué)號：202020010108. 完成日期：2020年6月13日。湖南工程學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院。工作及取得的研究成果；（論文）中不包含其他人已經(jīng)公開發(fā)表過的研究成果，也不包含為獲。得其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位而使用過的材料；產(chǎn)量不斷上升，功率范圍不

　　

【正文】 mRKM ? 0 5 4 3 2/1 7 ??? am XRM ?????? aRKM ? 24 ?????? mXKM ? 單相電容啟動 異步電動機(jī)設(shè)計 24 Rf=(M1/S)/[(M2/S)2+1] = (Ω ) Rb=[M1/(2S)]/{[M2/(2S)]2+1} = (Ω ) Xf=[M3(M2/S)2+M4]/[(M2/S)2+1] = (Ω ) Xb={M3[M2/(2S)]2+M4}/{[M2/(2S)]2+1} = (Ω ) RT=R1m+Rf+Rb =++ = (Ω ) XT=X1m+Xf+Xb =++ = (Ω ) 電容 啟動 電動機(jī)的性能計算 1. 不計鐵耗電流 22 139。 ???TTL XR UI 2. 電勢 )()( 2239。 ????? bfbfL XXRRIE 3. 輸出功率 ? ? 372)1)((239。2 ?????? FefwbfL ppsRRIp 4. 計及鐵耗電流 22239。 ????TTTFeLL XR REPII 單相電容啟動 異步電動機(jī)設(shè)計 25 5. 電流密度 ????? mmm Lm NSa I 6. 定子銅耗 ??? mLC RIp 7. 轉(zhuǎn)子正序銅耗 ???? sRfIp LfCu 8. 轉(zhuǎn)子負(fù)載銅耗 )2(22 ????? sRIp bLbCu 9. 輸入功率 ??????? fwFebCufCuCu ppppppp 10. 效率 %10012 ?? pp? =% 11. 功率因數(shù) 111cos LU p??? = 12. 轉(zhuǎn)速 n=（ 1s）pf1120=1440 13. 轉(zhuǎn)矩 2 ?? npTM 14. 電流 22 1 ??? TTm XRUI 15. 輸出功率 ? ? 0 5 )1)((212 ?????? Fefwmbfm ppsRRIp 16. 最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù) )1( )1( 22 ???? pS psT m mM 17. 空載點(diǎn)計 算 空載電抗 7 9 1 310 ??? mpm XXX 空載電流 010 ??? XX UITm 定子銅耗 212020 ????????? ??mpmpmMCu XX XRIp 空載電流 202010 CuFefwCu ppppp ???? 單相電容啟動 異步電動機(jī)設(shè)計 26 有效材料用量 1. 硅鋼片重量 GFe= D12L1KFe 103 = 103 = (kg) 2. 主繞組銅重 Gcum= LmcuZφ 1Sm 105 = 1648 105 = (kg) 3. 副繞組銅重 Gcua= LacuZφ 1aS1a 105 = 2640 105 = (kg) 4. 總銅重 Gcu=Gcum+Gcua =+ = (kg) 5. 轉(zhuǎn)子鋁重 GAL=(L2S2Ab+2π DReAR) 103 = 30 103 = (kg) 單相電容啟動 異步電動機(jī)設(shè)計 27 第七章 經(jīng)濟(jì)技術(shù)和可行性 分析 單相電容啟動異步電動機(jī)，在工業(yè)和家庭電器設(shè)備中應(yīng)用比較廣泛。但是，電動機(jī)運(yùn)行時 (特別是負(fù)載較輕時 )，因功率因數(shù)比較低，造成供電電源設(shè)備容量利用率低以及供電線路有功損耗大。在大力倡導(dǎo)節(jié)能的時代，研究單相電容啟動異步電動機(jī)節(jié)能控制問題具有很實(shí)際的意義。 提高單相電容啟動異步電動機(jī)功率因數(shù)的方法 設(shè)電源設(shè)備容量額定值為 S，單相電容啟動異步電動機(jī)從電源吸取有功功率為 P，即： ?cosSP? (71) 電源給電動機(jī)輸送的電流 (供電線路的電流 )， I0為： ?cos0 U PI ? (72) 其中 u為電源電壓。從式 (71)看出，當(dāng)電動機(jī)需要的有功功率一定時，功率因數(shù)越大，電源設(shè)備額定容量就越小，電源設(shè)備利用率就越高，供電效率也就越高 .又從式(72)可以看出， P一定，“一定， ?cos 越大，則， I0就越小。也就是供電路有功損耗就越小?？梢?，對單相電容啟動 異步電動機(jī)要節(jié)約電能，關(guān)鍵是提高其功率因數(shù)。單相電容啟動異步電動機(jī)運(yùn)行時，主繞組需要無功功率，有功功率、功率因數(shù)都確定了，要想等效地提高其功率因數(shù)，唯一的辦法就是在其運(yùn)行時，將啟動電容一部分與主繞組并聯(lián)，主繞組需要的無功功率由電容器產(chǎn)生的無功 功率來補(bǔ)償。減少電源向電動機(jī)輸送無功功率來提高電源功率因數(shù)，減少輸電線路有功損耗，達(dá)到提高電源設(shè)備容量利用率的目的，其控制線路如圖 l 所示。圖中， K。為常閉開關(guān)， K2 開關(guān)在電動機(jī)啟動前合向 3點(diǎn)，將 Cl 和曉并聯(lián)，當(dāng)加上電源電壓“時電動機(jī)啟動，轉(zhuǎn)速達(dá)到 80％時 K。自動打開， 同時將 K：從 3點(diǎn)向 4 點(diǎn)合上，將電容 C1與主繞組并聯(lián)，電動機(jī)轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行，其定子電路如圖 所示。 單相電容啟動 異步電動機(jī)設(shè)計 28 圖 單相電容啟動異步電動機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)線路圖 圖 電動機(jī)定子電路圖 根據(jù)圖 ，主繞組電流， I為： ?cos1 U PI ? (73) 式 (73)中，Ⅱ?yàn)殡娫措妷海?P為電動機(jī)有功功率， ?1cos為主繞組功率因數(shù)。電源給電動機(jī)輸送電流如為： .. .. ..3210 ???? IIII (74) 其矢量圖如圖 (73)所示，由于從電源給電動機(jī)提供有功功率不變，所以有： 單相電容啟動 異步電動機(jī)設(shè)計 29 ???? c osc osc osc os 11110 III 或? （ 75） 圖 矢量圖 從圖 3及式 (75)看出， ? 遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 1? ， ?cos 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 ?cos 。所以主繞組并入電容 Cl以后，電源功率因數(shù) ?cos (即負(fù)載等效功率因數(shù) )大大提高了，電源給電動機(jī)輸送電流大大減少了。 單相電容啟動 異步電動機(jī)設(shè)計 30 總結(jié) 本設(shè)計過程參考了陳永校， 李德成 主 編 ： 《單相異步電動機(jī)原理設(shè)計與試驗(yàn)》 ，以及《電機(jī)學(xué)》，《電機(jī)設(shè)計》。 此次畢業(yè)設(shè)計課題涉及知識面較廣，包括了幾乎我們大學(xué) 專業(yè)課程的全部專業(yè)知識和許多的專業(yè)基礎(chǔ)知識，運(yùn)用了如：電機(jī)設(shè)計 、電機(jī)學(xué)、電力電子、小功率電動機(jī)等許多學(xué)科知識。我的主要工作是完成 電容起動電機(jī)設(shè)計 ，這讓我對 電機(jī)設(shè)計以及有了更進(jìn)一步的了解，對其在實(shí)踐中的應(yīng)用有了新的體會，對電機(jī)設(shè)計方向的把握也有了初步的認(rèn)識，在這整個過程中我不僅更好的鞏固已有知識，并且還學(xué)到了很多的新知識。但由于 本人 水平有限，在設(shè)計的過程中仍存有諸多的不足，其不嚴(yán)密處敬請指導(dǎo) 。 總的來說這次畢業(yè)設(shè)計的完成讓我受益匪淺，使我明白把書本知識與實(shí)際相結(jié)合是有相當(dāng)大的困難的。因此在以后的學(xué)習(xí)生活中，不僅要鞏固學(xué)習(xí)更多的書本知識，還要把知識活學(xué)活用，與工作相結(jié)合，那樣才能有利于我個人的成長。 在這兩個多月的設(shè)計中，我的同學(xué)吳帆給予了我很多幫助，當(dāng)然最重要 的是我們的指導(dǎo)老師彭磊。他工作認(rèn)真，而且熱心幫助我們解決問題，讓我們少走彎路，讓我們學(xué)到了這種工作態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娘L(fēng)格，給即將走入工作崗位的我樹立了榜樣！ 學(xué)生：郝亦暢 2020年 ６ 月 １０日 單相電容啟動 異步電動機(jī)設(shè)計 31 參 考 文 獻(xiàn) [1].史乃 .電機(jī)學(xué) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1998 [2].陳世坤 .電機(jī)設(shè)計 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1993 [3]．一機(jī)部情報所 .國外機(jī)械工業(yè)基本情況－中小型電機(jī) [M].1975 [4].電 器科學(xué)研究所主編 .中小型電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)匯編 [M].技術(shù)出版社， 1971 [5].電機(jī)電器設(shè)計手冊 [M].長沙：湖南省科學(xué)技術(shù)普及協(xié)會編 [6].中小型電機(jī)噪聲譯文集 [M].上海電氣科學(xué)研究所， 1977 [7].電機(jī)噪聲、振動測試講義 .上海電器科學(xué)研究所， 1983 [8].湘潭電機(jī)廠 .交流電機(jī)設(shè)計手冊 [M].湖南：湖南人民出版社， 1977 [9].中小型電機(jī)設(shè)計手冊 [M].上海電器科學(xué)研究所 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1994 [10].電機(jī)工程手冊 [M].哈爾濱大電機(jī)研究所編 [11].李隆，電機(jī)設(shè)計 [M].北京 :清 華大學(xué)出版社， 1992 [12]. JungChien Li and GuanChyun of the Boost ZeroCurrentSwitched QuasiSquareWave Converter[J].IEEE TRANSACTIONS ON POWER 1992:110 單相電容啟動 異步電動機(jī)設(shè)計 32 致 謝 在此論文撰寫過程中，要特別感謝我的導(dǎo)師 彭磊 的指導(dǎo)與督促，同時感謝 他 的諒解與包容。沒有 彭磊 老師的幫 助也就沒有今天的這篇論文。求學(xué)歷程是艱苦的，但又是快樂的。感謝我的班主任 李儒鋒 老師，謝謝他在這四年中為我們?nèi)嗨龅囊磺?，他不求回報，無私奉獻(xiàn)的精神很讓我感動，再次向他表示由衷的感謝。在這四年的學(xué)期中結(jié)識的各位生活和學(xué)習(xí)上的摯友讓我得到了人生最大的一筆財富。在此，也對他們表示衷心感謝。 謝謝我的父母，沒有他們辛勤的付出也就沒有我的今天，在這一刻，將最崇高的敬意獻(xiàn)給你們！ 本文參考了大量的文獻(xiàn)資料，在此，向各學(xué)術(shù)界的前輩們致敬！