【正文】 41 [參考文獻 ] [1] 陳世坤 .電機設(shè)計（第二版） [M].北京：機械工業(yè)出版社， 2021.. [2] 湯蘊繆 .電機學（第三版） [M].北京：機械工業(yè)出版社， 2021. [3] 顧繩谷 .電機及拖動基礎(chǔ)（第四版） [M].北京：機械工業(yè)出版社 .2021. [4] 上海電器科學研究所 .中小型三相異步電動機電磁計算程序 [J].上海：上海電器科 學研究所 .1971. [5] 黃國治 .Y2 系列三相異步電動機技術(shù)手冊 [M].北京：機械工業(yè)出版社 .1995. [6] 王益全 .電動機原理與實用技術(shù) [M].北京：科學出版社 .2021. [7] 彭友元 .電機繞組手冊 [M].沈陽：遼寧科學與技術(shù)出版社 .1995. [8] 戴文進 .電機學 [M].北京：中國電力出版社。在以往的傳統(tǒng)的學習模式下，我們可能會記住很對的書本知識，通過畢業(yè)論文，我們學會了如何將學到的知識轉(zhuǎn)化為自己的東西，學會了怎樣更好的處理知識和實踐相合的問題。在整個論文寫作中，各位老師，同學和朋友積極的幫助我查資料和提供有利于論文寫作的建議和意見，在他們的幫助下，論文得以不斷地完善，最終幫助我完整的寫完了整個論文。 姜 老師指引我的論文的寫作的方向和構(gòu)架，并對本論文初稿進行逐字批閱，指正出其中誤謬之處，是我有了思考的方向，他的循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪，他的嚴謹細致，一絲不茍的作風，將一直是我工作學習中的榜樣。 39 致謝 經(jīng)過幾個月的查資料，整理材料，寫作論文，今天終于可以順利的完成論文的最后的謝辭了，想了很久，要寫下這一段謝辭，表示可以進行畢業(yè)答辯了，自己想想求學期間 的點點滴滴歷歷涌上心頭，時光匆匆飛逝嗎， 經(jīng)過四年的努力與付出，隨著論文的完成，終于讓自己的大學生活得以劃下完美的句點。 本次設(shè)計總體來說仍是較為淺顯的，它只涉及到了電機的電磁設(shè)計部分，并且在設(shè)計的過程中是將電機中的磁場簡化為磁路，忽略了電磁場的許多復雜問題。減少槽面積會增加轉(zhuǎn)子導條電密，并使效率下降。 我的畢業(yè)設(shè)計是150Hz 三相異步電機的設(shè)計。 下面給出起動后 時的定子磁場云圖、轉(zhuǎn)子磁場云圖、定子電密和 內(nèi)的輸入電流和輸出轉(zhuǎn)矩。 工作性能計算 82 計算定子電流標幺值 *1I = * 2 * 211PQII? = 1I =*1I KWI = 83 定子電流密度 1J = 111tcIaNA? =84 定子線負荷 1A = 1 1 11imN ID?? =25273A/m 85 轉(zhuǎn)子電流標幺值 *2I = * 2 * 21PXII? = 導條電流實際值 2I = *2 1 1 1 2m/KW dpI I N K Z? = 24 端環(huán)電流實際值 RI = 222ZI p? = 86 轉(zhuǎn)子電流密度 導條電密 BJ = 2/ BIA=端環(huán)電密 RJ = /RRIA=87 定子銅 損耗的標幺值 *1CuP = *2 *11IR=, 1CuP = *1CuP NP = 88 轉(zhuǎn)子鋁損耗的標幺值 *2AlP = *2 *22IR= 2AlP = *2AlP NP = 89 負載時的附加損耗取 *sP = sP = *sP NP =2021W 90 機械損耗參考同類型相近規(guī)格電機由空載試驗分析計算得出的 數(shù)據(jù) fwP = *fwP = fwP / NP = 91 鐵損耗 此部分由于電機頻率為 150Hz，普通經(jīng)驗公式不適用，此部分由軟件計算為 FeP = *FeP = FeP / NP = 92 計算總損耗標幺值 *P? = *1CuP + *2AlP + *sP + *fwP + *FeP = 93 輸入功 率標幺值 *1NP =1+ *P? = 94 可求出效率為 ? =1 *P? / *1NP =% 誤差 ? %，合格 95 功率因數(shù) cos? = *1PI /*1I = 25 96 額定轉(zhuǎn)差率計算 Ns = *A l2* * * *A l2 F er s fWP1 + P + P + P + P=% 97 額定轉(zhuǎn)速 60 (1 )NNn f s??=4476r/min 98 最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)計算 *mT =* * 2 * 21112( )NsR R X????= 起動性能計算 99 假設(shè)起動電流 stI? = *mT KWI =1493A 100 起動時產(chǎn)生漏磁的定轉(zhuǎn)子槽磁勢平均值計算 stF =stI? 11sNa [ 2 11 1 12V d pZK K K Z? ] 01 ?? ==4425A 由此磁勢產(chǎn)生的虛擬磁密計算如下： LB = 002stF??? = 其中修正系數(shù) 0? =+12tt?? = 101 起動時漏抗飽和系數(shù) zK 可查表得出 zK =， 1 zK = 102 漏磁路飽和引起定子齒頂寬度的減小 1sc =（ 1 01tb? ）（ 1 zK ） = 103 漏磁路飽和引起轉(zhuǎn)子齒頂寬度的減小 2sc =（ 2 02tb? ）（ 1 zK ） = 104 起動時 定子 槽比漏磁導計算 1( )s st? = 1 1 1 1 1()V V V L LKK? ? ???= 其中， 01 11 11 01 1 8 () sh h Cb C b? ?? ?= 26 105 起動時定子槽漏抗 *1( )s stX = 1( ) *11s st ss X??= xC 106 起動時定子諧波漏抗 *1( )stX? = zK *1X? = xC 107 起動時定子漏抗 *1( )stX? = *1( )s stX + *1( )stX? + *1EX = 108 計算考慮集膚效應(yīng)時 的轉(zhuǎn)子導條相對高度 321 .9 8 7 1 0 BBsBb fh b? ???? = 其中 Bh == 是導條高度。 ?? =* 610 m? ?? 是 B 級絕緣平均工作溫度 75 攝氏度時鋁的電阻率。定子銅的重量 CuG = 1 1 1 1c s c t CuCl N Z A N ?? = 其中， C是考慮導線絕緣和引線重量的系數(shù)，漆包圓銅線 C=； Cu? =* 310 kg/ 3m是銅的密度。 55 轉(zhuǎn)子槽漏抗標幺值 *2sX = 122 iefmplZl 2s? xC = xC 56 考慮飽和影響，轉(zhuǎn)子諧波漏抗標幺值為 *2X? = 12 ef smRK???? xC = xC 其中 R? = 以 2/2Zp= 查表得出。 46 端部平均長 El =2 1d + cK y? =2*+*= 47 感應(yīng)電機定子繞組的漏抗為 1X? =4 2101 ef iNflpq? ? ?? 除以阻抗基值 KWZ = 21 /NNmU P? ,便可得定子漏抗標幺值 *1X? = xC ( 112112 dpmpZK ??) 式中 1?? = 1s? + 1?? + 1E? , xC 為漏抗系數(shù)，等于 xC = 20 1 1214 ( )dp ef NNf N K l Pm pU???= 48 計算定子槽比漏磁導。 1jC =， 2jC = 41 每極磁勢 0F =F? + 1tF + 2tF + 1jF + 2jF = 42 計算滿載磁化電流 mI = 01 1 1dppFmNK = 43 磁化電流標幺值 19 *mI =mI / KWI = 44 勵磁電抗計算 msX =4 21 1 10()dpef s efm N Kfu l Kp???=? *msX = msX KWI / NU? = 工廠計算時，往往采用近似的計算方法 *msX =1/ *mI = 參數(shù)計算 45 線圈平均半匝長 定子線圈節(jié)距 y? = 1 0 1 1 1 2 1 2 1[ 2 ( ) ]2iD h h h rp? ?? ? ? ? 其中節(jié)距比 ? =1。 Bs1: 。 初步取 1tB? =,估計定子齒寬 1tb =1t B?? / FeK 1tB? = *初步取 1jB? =,估計定子軛部計算高度為 1jh? =? a? B?? /2 FeK 1jB? =**按齒寬和定子軛部計算高度的估算值作出定子槽型，槽口尺寸參考類似產(chǎn)品決定，取 Bs0=， Hs0=。除上述問題外，設(shè)計中還牽涉到電機各部 分磁密、電流密度、效率、輸出轉(zhuǎn)矩、功率因數(shù)等諸多方面的限制。 由于減少了每條導體數(shù)，起動電流增加。 由于電機的額定 頻率不同，其功率發(fā)生了變化。 設(shè)計者可根據(jù)設(shè)計輸出確定電機的修正或優(yōu)化方案。 （ 6） 最大轉(zhuǎn)矩點數(shù)據(jù) 包 括最大轉(zhuǎn)差率、最大轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩比和最大轉(zhuǎn)矩點的相電流。 （ 3） 設(shè)計轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)子鼠籠繞組 在轉(zhuǎn)子選項中輸入徑向氣隙長度、轉(zhuǎn)子內(nèi)徑、轉(zhuǎn)子槽數(shù)、槽型與槽形尺寸、轉(zhuǎn)子材料、槽型的組合變化、通風槽形式、斜槽（轉(zhuǎn)子槽距的倍數(shù)）、導條伸出鐵心長度、端環(huán)徑向高度、端環(huán)軸向?qū)挾取l電阻率和端環(huán)電阻率。由于集膚效應(yīng)， R2和 X2 均為由分布參數(shù)電路導出的等效值，且隨轉(zhuǎn)子滑差 s變化。 在繞組編輯器中，通過改變每個線圈的相屬 Phase、匝數(shù) Turns、入邊槽號 Out Slot，可排布出任意所需的單、雙層繞組分布形式。 外施相電壓 U1 時，可方便地由電路分析得出定子電流 I1 和折算到定子側(cè)的轉(zhuǎn)子電流 I2。由于集膚效應(yīng) R2和 X2 均為由圖 效值，且隨轉(zhuǎn)差率 s 變化。 由于 8 三相對稱 ， 可建立如圖一所示的一相等值電路 ,對三相感應(yīng)電機進行性能分析。這兩個旋轉(zhuǎn)磁場在電機氣隙中產(chǎn)生合成磁場 。 定子繞組由 p 對極，在空間成正弦分布。 隨著電機應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，工程設(shè)計人員在產(chǎn)品小型化、高效率以及高性能方面面臨越來越多的挑戰(zhàn)。 （ 7） 振動：電動機在空載穩(wěn)態(tài)運行時振動速率有效值。 （ 3） 起動電流：電動機在額定電壓、額定頻率和轉(zhuǎn)子起動時從供電回路輸入的最大穩(wěn)態(tài)方均根電流。 結(jié)構(gòu)設(shè)計通常在電磁設(shè)計后進行，但有時也和電磁設(shè)計平行交叉的進行，以便相互調(diào)整。 （二）電磁設(shè)計： 本階段的任務(wù)是根據(jù)技術(shù)任務(wù)書的規(guī)定，參考生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，通過計算和方案比較，來確定與所設(shè)計電機電磁性有關(guān)的尺寸和數(shù)據(jù)，選定有關(guān)材料，并核算電磁性能。首先是熟悉國家標準，收集相近電機的產(chǎn)品樣本和技術(shù)資料，并聽取生產(chǎn)和使用單位的意見和要求；然后在國家標準有關(guān)規(guī)定及分析相應(yīng)資料的基礎(chǔ)上，編制技術(shù)任務(wù)或技術(shù)建議書。因此設(shè)計人員必須全面的、綜合的看問題，并能因時因地制宜，針對具體情況采取不同的解決方法 。 在設(shè)計前和設(shè)計過程中，設(shè)計人員還應(yīng)認真進行調(diào)查研究，聽取有關(guān)人員的意見和建議。 按定子頻 率分，有低頻電動機，中頻電動機和高頻電動機。 異步電動機的種類很多，從不同的角度考慮，有不同的分類方法。 異步電機運行時，氣隙中的旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子繞組之間存在相對運動，依