【正文】 狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，定子繞組應(yīng)加的線電壓。此時(shí)電動(dòng)機(jī)處于電磁制動(dòng)狀態(tài)，它一方面從外界吸收機(jī)械功率，一方面從電網(wǎng)吸收電功率，兩者都變成電機(jī)內(nèi)部的損耗。此時(shí)?轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割氣隙磁場(chǎng)的相對(duì)速度方向與電動(dòng)機(jī)狀態(tài)時(shí)相同，故轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流的有功分量與電動(dòng)機(jī)狀態(tài)時(shí)相同，電磁轉(zhuǎn)矩方向異亦相同。此時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電勢(shì)和電流與電動(dòng)機(jī)狀態(tài)相反，電磁轉(zhuǎn)矩的方向?qū)⒎聪颍姶呸D(zhuǎn)矩為制動(dòng)性質(zhì)，原動(dòng)機(jī)必須給轉(zhuǎn)子輸入機(jī)械功率，通過(guò)電磁感應(yīng)由定子側(cè)輸出電功率，8電機(jī)處于發(fā)電機(jī)狀態(tài)。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速（同步轉(zhuǎn)速 ns ）與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n 之差，稱為轉(zhuǎn)差，轉(zhuǎn)差?n 與同步轉(zhuǎn)速 ns 之比稱為轉(zhuǎn)差率，用 S 表示，即：sn??電機(jī)從電網(wǎng)吸收電能，通過(guò)電磁感應(yīng)，由轉(zhuǎn)子輸出機(jī)械功率，電機(jī)處于電動(dòng)機(jī)狀態(tài)。圖 22 繞線形異步電機(jī) 異步電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)（1）電動(dòng)機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流與磁場(chǎng)相互作用將產(chǎn)生電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩，由右手定則可知，電磁轉(zhuǎn)矩與旋轉(zhuǎn)方向相同，所以與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相同，電磁轉(zhuǎn)矩為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 圖 21 籠型電機(jī)轉(zhuǎn)子7（2）繞線形轉(zhuǎn)子繞線式轉(zhuǎn)子感應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組是三相對(duì)稱繞組，三相繞組通過(guò)三個(gè)集電環(huán)、電刷引出。籠型感應(yīng)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，是一種經(jīng)濟(jì)耐用的電機(jī)。轉(zhuǎn)子繞組又分為籠型和繞線形兩類。轉(zhuǎn)子鐵心也是主磁路的一部分，一般由 的硅鋼片疊成，鐵心固定在轉(zhuǎn)軸或轉(zhuǎn)子支架上。為了得到較好的電磁性能，大、中型感應(yīng)電機(jī)都采用雙層短距繞組。定子鐵心是主磁路的一部分，為減少激磁電流和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在鐵心中產(chǎn)生的渦流和磁滯損耗，鐵心由厚 的硅鋼片疊壓而成。感應(yīng)電機(jī)的主要缺點(diǎn)是，不能經(jīng)濟(jì)得在較寬的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速，因此功率因素恒為滯后。感應(yīng)電機(jī)在工業(yè)上一般都作為電動(dòng)機(jī)，少數(shù)場(chǎng)合下亦可作為發(fā)電機(jī)。62 三相異步電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)介感應(yīng)電機(jī)由于其穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速往往低于同步轉(zhuǎn)速，所以又稱異步電機(jī)。不要存僥幸心理，要仔細(xì)推敲，只有這樣才能收到事半功倍的效果，使以后的上機(jī)調(diào)試工作順利進(jìn)行。用算法語(yǔ)言編寫(xiě)源程序是一項(xiàng)十分細(xì)致的工作，主要根據(jù)程序框圖和原始資料進(jìn)行，同時(shí)又要注意不同的計(jì)算機(jī)對(duì)使用算法語(yǔ)言方面的一些特殊規(guī)定或者限制，選用合適的變量標(biāo)識(shí)符，有直觀性、系統(tǒng)性、規(guī)律性。其次是應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)用戶界面，一般來(lái)說(shuō)，用戶界面應(yīng)該是 windows 風(fēng)格，應(yīng)該具有直觀、易學(xué)、易用、容錯(cuò)功能強(qiáng)等特點(diǎn)。無(wú)論是主程序還是模塊程序，都應(yīng)繪出程序框圖，框圖是編制程序的依據(jù)，同時(shí)又有利于源程序的修改。(3)編寫(xiě)源程序這是整個(gè)設(shè)計(jì)工作中最重要的一步，這屆關(guān)系到整個(gè)設(shè)計(jì)工作的成敗。能夠用 visual basic 完成的任務(wù)，用 visual C++也能夠完成。由于Visual Basic 的強(qiáng)大功能，國(guó)內(nèi)的許多電機(jī)設(shè)計(jì)軟件都采用 VB 編程。Visual 指的是開(kāi)發(fā)圖形用戶界面（GUI）的方法，它不需要編寫(xiě)大量的代碼去描述界面元素的外觀和位置，而只需要把預(yù)先建立的對(duì)象拖放到屏幕的指定位置上，visual basic 會(huì)自動(dòng)生成程序代碼并且封裝起來(lái)?？梢愿鶕?jù)實(shí)際需要，先易后難，加以選擇。綜合設(shè)計(jì)的難度往往與綜合程度的高低有關(guān)，有的簡(jiǎn)單的在分析設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，增加了局部綜合的能力，形成了自動(dòng)選擇繞組線規(guī)綜合、自動(dòng)沖片開(kāi)槽設(shè)計(jì)，可自動(dòng)得到大批方案。一般而言，分析設(shè)計(jì)程序比較簡(jiǎn)單，往往容易獲得成功。 電機(jī)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)步驟（1）明確設(shè)計(jì)程序類型計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)電機(jī)程序有三種不同的類型，即分析設(shè)計(jì)、綜合設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)以及電磁場(chǎng)有限元分析。虛擬開(kāi)發(fā)平臺(tái)采用三維 CAD 軟件，設(shè)計(jì)產(chǎn)品直接導(dǎo)入CAE 軟件進(jìn)行電磁場(chǎng)分析、結(jié)構(gòu)分析、熱與流體分析；導(dǎo)入 CAM 軟件自動(dòng)生成供數(shù)控機(jī)床使用的數(shù)控代碼，為制造工藝設(shè)計(jì)提供零件設(shè)計(jì)的質(zhì)量數(shù)據(jù)。目前，電機(jī)設(shè)計(jì)中的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)以其優(yōu)越的設(shè)計(jì)性能和極高的設(shè)計(jì)效率已經(jīng)成為電機(jī)設(shè)計(jì)的主流。國(guó)內(nèi)許多的電機(jī)制造公司都開(kāi)發(fā)了自己的電機(jī)制造軟件，利用這些軟件，設(shè)計(jì)人員只需要輸入需要設(shè)計(jì)的電機(jī)的具體技術(shù)指標(biāo)，如額定電壓、額定轉(zhuǎn)速、額定功率、額定轉(zhuǎn)矩等數(shù)據(jù)，軟件就可以根據(jù)設(shè)計(jì)者輸入的數(shù)據(jù)利用程序化的設(shè)計(jì)語(yǔ)言自動(dòng)計(jì)算出所需要的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。電機(jī) CAD 技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得設(shè)計(jì)人員避免了大量重復(fù)的手工演算，避免了使用經(jīng)驗(yàn)或半經(jīng)驗(yàn)公式，使得設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)階段就能預(yù)測(cè)電機(jī)的全部性能，縮短了產(chǎn)品的試制周期，減少了試制投資。 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在電機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 最近幾十年計(jì)算技術(shù)的飛速發(fā)展，使得計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在電機(jī)設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用。4通常，首先根據(jù)技術(shù)條件或技術(shù)任務(wù)書(shū)（技術(shù)建議書(shū)）中規(guī)定的防護(hù)型式、安裝方式與冷卻方式，再考慮電磁計(jì)算中所選負(fù)荷的高低來(lái)選取合適的通風(fēng)冷卻系統(tǒng)；然后安排產(chǎn)品的總體結(jié)構(gòu)，繪制總裝配草圖。（2）電磁設(shè)計(jì)本階段的任務(wù)是根據(jù)技術(shù)條件或技術(shù)任務(wù)書(shū)的規(guī)定，參照生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)計(jì)算和方案比較，來(lái)確定與所設(shè)計(jì)電機(jī)電磁性能有關(guān)的尺寸和數(shù)據(jù)，選定有關(guān)材料，并核算其電磁性能。⑥額定功率因數(shù)。④額定頻率。②額定電壓：對(duì)交流電機(jī)指線電壓，對(duì)直流電機(jī)指電樞端電壓。在設(shè)計(jì)前和設(shè)計(jì)過(guò)程中，研究人員還應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行調(diào)查研究，聽(tīng)取有關(guān)人員的建議和意見(jiàn)，注意理論與實(shí)踐、設(shè)計(jì)與工藝相結(jié)合。從事電機(jī)設(shè)計(jì)工作的人員要注意貫徹國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并注意所設(shè)計(jì)電機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。生產(chǎn)效率的差異（4）由于原材料、生產(chǎn)設(shè)備的落后，我國(guó)的電機(jī)企業(yè)的生產(chǎn)廢品率約為 10%，而國(guó)外約為 %。而我國(guó)的企業(yè)則生產(chǎn)品種相對(duì)單一，到目前還沒(méi)有航母級(jí)的企業(yè)。（1）品牌方面的差距 國(guó)外著名的電機(jī)企業(yè)都有自己的品牌，如西門子、ABB、GE 、Baldor 等，但我國(guó)的電機(jī)企業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)上沒(méi)有自己的品牌，出口產(chǎn)品基本上都是訂單產(chǎn)品。對(duì)電機(jī)繞組、附加損耗、附加轉(zhuǎn)矩、電機(jī)冷卻、大型電機(jī)端部磁場(chǎng)、變頻調(diào)速電機(jī)的調(diào)速技術(shù)都進(jìn)行了研究，取得了顯著成績(jī)。（3）新型電機(jī)原理、電機(jī)控制理論、測(cè)試技術(shù)、新型發(fā)電方式的應(yīng)用。我國(guó)電機(jī)制造業(yè)從 2022 年起全面采用冷軋硅鋼片作為鐵心材料，性能優(yōu)良的無(wú)硅低碳電工硅鋼片半冷軋無(wú)取向硅鋼片已經(jīng)在部分電機(jī)中采用。在絕緣材料方面，目前我國(guó)生產(chǎn)的電機(jī)主要采用 B 級(jí)絕緣，F(xiàn) 級(jí)及 H 級(jí)很少采用，但前者正在積極向 F 級(jí)及 H 級(jí)過(guò)渡。風(fēng)電方面，除設(shè)計(jì)制造小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)外，還研制成功了既有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的 660kW 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，并可生產(chǎn)制造兆瓦級(jí)大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、控制系統(tǒng)和變壓器等。水電方面，目前已經(jīng)基本掌握了各種主要類型的水電機(jī)組的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，其中產(chǎn)量較多、發(fā)展較快的混流式機(jī)組，最大單機(jī)容量已達(dá) 700MW，軸流機(jī)組最大則達(dá) 200MW，貫流式機(jī)組則達(dá) 45MW。（1）產(chǎn)品品種、規(guī)格不斷增加，單機(jī)容量不斷增大，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不斷提高，產(chǎn)品“三化”程度不斷提高。我國(guó)電機(jī)經(jīng)歷了幾十年的艱苦奮斗，已經(jīng)取得了很大的成就，在有些方面已經(jīng)達(dá)到或者接近世界先進(jìn)水平，但是總體上和世界先進(jìn)水平還是有一定差距的。III基于 的異步電機(jī)設(shè)計(jì)程序畢業(yè)設(shè)計(jì)目 錄中文摘要 ..................................................................IABSTRACT ..................................................................II目 錄 ..................................................................III緒論 我國(guó)電機(jī)制造業(yè)的近況及趨勢(shì) ...........................................1 ..............................................1 ........................................1第一章 電機(jī)設(shè)計(jì)中的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) .........................................3 ....................................3 電機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程及內(nèi)容簡(jiǎn)介 ..............................................3 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在電機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 ....................................4 ............................................4第二章 三相異步電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)介 .................................................6 感應(yīng)電機(jī)的結(jié)構(gòu) ......................................................6 異步電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài) ..................................................7 異步電機(jī)的額定值 ....................................................8第三章 簡(jiǎn)介 .........................................................9 VB簡(jiǎn)介 .............................................................9 VB主要功能特點(diǎn) .....................................................9第四章 電機(jī)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)常用方法 ........................................12 .....................................................12 .................................................12 曲線和圖表的數(shù)學(xué)處理方法之一—— 插值法 .............................13 曲線和圖表的數(shù)學(xué)處理方法之二—— 公式法 .............................14 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中常用的數(shù)值計(jì)算方法 .................................15 .......................................................15 .......................................................17第五章 異步電機(jī)設(shè)計(jì)具體步驟 ..............................................18 電機(jī) CAD校核設(shè)計(jì)程序界面設(shè)計(jì) .......................................18 電機(jī) CAD校核程序設(shè)計(jì) ...............................................28總 結(jié) ..................................................................44感 謝 ..................................................................45IV主要參考文獻(xiàn)（資料） .....................................................4610 我國(guó)電機(jī)制造業(yè)的近況及趨勢(shì) 我國(guó)電機(jī)制造業(yè)發(fā)展概述我國(guó)的電機(jī)制造業(yè)主要是從新中國(guó)建立之后才發(fā)展起來(lái)的。由于底子較弱，所以只能從模仿前蘇聯(lián)的電機(jī)產(chǎn)品開(kāi)始，到能夠自行設(shè)計(jì)小型電機(jī)，再到大中型發(fā)電設(shè)備及特殊用途電機(jī)。下面介紹一下我國(guó)電機(jī)制造業(yè)的概況。在火電方面，我國(guó)目前已經(jīng)可以生產(chǎn) 200MW 水氫氫冷和300MW 雙水內(nèi)冷與水氫冷汽輪發(fā)電機(jī)，600MW 水氫冷汽輪發(fā)電機(jī)，現(xiàn)已能設(shè)計(jì)制造1000MW 汽輪發(fā)電機(jī)組，150MW 的空冷發(fā)電機(jī)組。此外還生產(chǎn)了 沖擊式、15MW 斜流式和 150MW 蓄能式機(jī)組等。（2）新材料、新工藝、新技術(shù)的應(yīng)用。漆的絕緣性能在電機(jī)制造行業(yè)及絕緣材料行業(yè)的共同努力下，電機(jī)絕緣浸漆從有溶劑到無(wú)溶劑再到無(wú)溶劑浸漬漆。在電機(jī)設(shè)計(jì)方面，我國(guó)各企業(yè)積極地采用計(jì)算機(jī)作為電機(jī)設(shè)計(jì)的輔助分析工具，包括電磁計(jì)算，溫度場(chǎng)的計(jì)算輔助分析，開(kāi)發(fā)了各種電機(jī)的輔助分析軟件以及虛擬開(kāi)發(fā)平臺(tái)。近年來(lái)，我國(guó)對(duì)一些新型電機(jī)，如超聲波電機(jī)、磁懸浮物軸承電機(jī)及其他新類型的電機(jī)進(jìn)行了研究，取得了可喜的成就。 我國(guó)電機(jī)行業(yè)和發(fā)達(dá)國(guó)家的差距由于我國(guó)的電機(jī)工業(yè)起步較晚、底子薄弱、科技投入不足，我國(guó)的電機(jī)制造行業(yè)和發(fā)達(dá)國(guó)家相比，無(wú)論在電機(jī)容量、產(chǎn)品品種、產(chǎn)品性能、產(chǎn)量、新材料供應(yīng)等方面都存在著不小的差距，總體來(lái)說(shuō)，我國(guó)電機(jī)制造業(yè)目前還處于追趕狀態(tài)。（2）生產(chǎn)規(guī)模上的差距 國(guó)外的許多大型企業(yè)既能生產(chǎn)交流電機(jī)，又能生產(chǎn)直流2電機(jī)，既生產(chǎn)低壓電機(jī)又能生產(chǎn)高壓電機(jī)，技術(shù)比較全面，綜合能力很強(qiáng)。（3）生產(chǎn)水平的差距 以發(fā)電設(shè)備為例，到目前為止，我國(guó)所能生產(chǎn)的汽輪發(fā)電機(jī)組的最大單機(jī)容量為 1000MW，而國(guó)外已經(jīng)達(dá)到了 ；電壓等級(jí)我國(guó)為24kV，國(guó)外為 27kV。31 電機(jī)設(shè)計(jì)中的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 電機(jī)設(shè)計(jì)的任務(wù)及設(shè)計(jì)時(shí)給定的數(shù)據(jù)（1）電機(jī)設(shè)計(jì)的任務(wù)與對(duì)設(shè)計(jì)人員的要求電機(jī)設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)用戶提出的產(chǎn)品規(guī)格（如功率、電壓、轉(zhuǎn)速等） ，技術(shù)要求