【正文】 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(dǎo)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(dǎo)條相對高度 321 .9 8 7 1 0 BBsBb fh b? ???? = 其中 Bh == 是導(dǎo)條高度。 電機(jī)總體數(shù)據(jù) 1 給定輸出功率 200kW 2 額定電壓 380V 3 繞組聯(lián)結(jié)形式 △ 聯(lián)結(jié) 4 給定轉(zhuǎn)速 4450r/min 5 電機(jī)極數(shù) 4 極 6 額定頻率 150Hz 7 雜散損耗 2021W 8 風(fēng)摩損耗 9 負(fù)載類型 恒功率負(fù)載 10 電機(jī)工作溫度 75C 定子相關(guān)數(shù)據(jù) 11 定子槽數(shù) 60 12 定子外徑 445mm 13 定子內(nèi)徑 300mm 14 定子齒上部寬 15 定子齒下部寬 16 鐵心長度 270mm 17 鐵心疊壓系數(shù) 18 硅鋼片牌號 M19_24G1 19 每槽導(dǎo)體數(shù) 8 20 并聯(lián)支路數(shù) 4 21 并繞根數(shù) 4 29 22 繞組型式 雙層全極式繞組 23 線圈跨距 15 24 線徑 25 線圈漆膜厚度 轉(zhuǎn)子相關(guān)數(shù)據(jù) 26 轉(zhuǎn)子槽數(shù) 50 27 氣隙長度 28 轉(zhuǎn)子內(nèi)徑 100mm 29 轉(zhuǎn)子形式 鑄鋁非半槽 30 轉(zhuǎn)子長度 270mm 31 轉(zhuǎn)子鐵心疊壓系數(shù) 32 硅鋼片牌號 DR510 33 斜槽倍 數(shù) 34 端環(huán)高度 35 端環(huán)寬度 36 導(dǎo)條電阻率 ? 2 /mm m? 37 端環(huán)電阻率 ? 2 /mm m? 材料消耗 38 電樞銅密度 8900 3/kgm 39 轉(zhuǎn)子 導(dǎo)條密度 2689 3/kgm 40 轉(zhuǎn)子端環(huán)密度 2689 3/kgm 41 電樞鐵心硅鋼片密度 7650 3/kgm 42 轉(zhuǎn)子鐵心密度 7650 3/kgm 43 電樞銅重量 44 轉(zhuǎn)子導(dǎo)條重量 45 轉(zhuǎn)子端環(huán)重量 46 繞組鐵心硅鋼片重量 30 47 轉(zhuǎn)子鐵心硅鋼片重量 48 總凈重量 49 繞組鐵心硅鋼片消耗 50 轉(zhuǎn)子鐵心硅鋼片消耗 額定運行數(shù)據(jù) 51 定子電阻 ? 52 定子漏抗 ? 53 轉(zhuǎn)子電阻 ? 54 轉(zhuǎn)子漏抗 ? 55 鐵損等效電阻 ? 56 激磁電抗 ? 57 定子相電流 58 鐵損電流 59 激磁電流 60 轉(zhuǎn)子相電流 61 定子繞組銅損 62 轉(zhuǎn)子繞組銅損 63 鐵心損耗 64 風(fēng)摩損耗 65 雜散損耗 2021W 66 總損耗 67 輸入功率 68 輸出功率 69 輸出轉(zhuǎn)矩 ? 70 效率 % 31 71 功率因數(shù) 72 額定轉(zhuǎn)差率 73 額定轉(zhuǎn)速 空載運行數(shù)據(jù) 74 空載定子電阻 ? 75 空載定子漏抗 ? 76 空載轉(zhuǎn)子電阻 ? 77 空載轉(zhuǎn)子漏抗 ? 78 空載定子相電流 79 空 載鐵心損耗 80 空載輸入功率 81 空載功率因數(shù) 82 空載轉(zhuǎn)速 最大轉(zhuǎn)據(jù)點數(shù)據(jù) 83 最大轉(zhuǎn)差率 84 最大轉(zhuǎn)矩 ? 85 最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩比 86 最大轉(zhuǎn)矩點相電流 堵轉(zhuǎn)數(shù)據(jù) 87 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)據(jù) ? 88 堵轉(zhuǎn)相電流 89 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩比 90 堵轉(zhuǎn)電流與額定電流比 91 堵轉(zhuǎn)定子電阻 ? 92 堵轉(zhuǎn)定子漏抗 ? 32 93 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子電阻 ? 94 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子漏抗 ? 額定工況下的 電機(jī)參數(shù) 95 定子槽漏抗 ? 96 定子端部漏抗 ? 97 定子諧波漏抗 ? 98 轉(zhuǎn)子槽漏抗 ? 99 轉(zhuǎn)子端部漏抗 ? 100 轉(zhuǎn)子諧波漏抗 ? 101 斜槽漏抗 ? 102 槽面積 2mm 103 槽滿率 % 104 定子繞組因數(shù) 105 定子齒部磁密 106 轉(zhuǎn)子齒部磁密 107 定子軛部磁密 108 轉(zhuǎn)子軛部磁密 109 氣隙磁通密度 110 定子齒部磁壓降 111 轉(zhuǎn)子齒部磁壓降 112 定子軛部磁壓降 113 轉(zhuǎn)子軛部磁壓降 114 氣隙磁壓降 115 定子軛部磁路長度修正系數(shù) 116 轉(zhuǎn)子軛部磁路長度修正系數(shù) 33 117 齒部飽和系數(shù) 118 齒和軛飽和系數(shù) 119 感應(yīng)電壓系數(shù) 120 定子電流密度 2/Amm 121 定子線負(fù)荷 25232A/m 122 定子熱負(fù)荷 23/Am 123 轉(zhuǎn)子導(dǎo)條電流密度 2/Amm 124 轉(zhuǎn)子端環(huán)電流密度 2/Amm 125 定子繞組半匝長 電機(jī)性能曲線仿真 RMxprt 在仿真過程中，給出了本電機(jī)的一些性能曲線 ，包括： （ 1） 功率 因素 轉(zhuǎn)速 曲線 （ 2） 輸出功率 轉(zhuǎn)速 曲線 （ 3） 效率 轉(zhuǎn)速 曲線 （ 4） 轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速 曲線 （ 5） 輸入電流 轉(zhuǎn)速 曲線 現(xiàn)列出如下： 圖 功率因數(shù) 轉(zhuǎn)速曲 線 34 圖 輸出功率 轉(zhuǎn)速曲線 圖 效率 轉(zhuǎn)速曲線 圖 輸出轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速曲線 35 圖 輸入電流 轉(zhuǎn)速曲線 電機(jī) 動態(tài)有限元分析 由于電機(jī)的運行受到諸多未知因素的影響，若想對電機(jī)進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，通常采用有限元分析方法。 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。這是我們都希望看到的也正是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計的目的所在。 我的畢業(yè)設(shè)計是150Hz 三相異步電機(jī)的設(shè)計。 例如 由于頻率的提高， 為了保證磁通大體不變，需要減少定子每槽導(dǎo)體數(shù)，但這樣又造成了起動電流大幅增加。減少槽面積會增加轉(zhuǎn)子導(dǎo)條電密，并使效率下降。 這些矛盾在處理上讓人很難斟酌，正是基于這種考慮我意識到：要向更完美的進(jìn)行一次設(shè)計，與其他專業(yè)人才的交流溝通是很有必要的 。 本次設(shè)計總體來說仍是較為淺顯的，它只涉及到了電機(jī)的電磁設(shè)計部分，并且在設(shè)計的過程中是將電機(jī)中的磁場簡化為磁路，忽略了電磁場的許多復(fù)雜問題。而在電機(jī)的制造過程中，需要考慮的機(jī)械加工等工藝以及成本問題也被忽略。 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(jìn)行畢業(yè)答辯了，自己想想求學(xué)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(xué)生活得以劃下完美的句點。 姜 老師淵博的專業(yè)知識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實無華，平 易近人的人格魅力對我影響深遠(yuǎn)。 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(jìn)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(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪，他的嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致，一絲不茍的作風(fēng)，將一直是我工作學(xué)習(xí)中的榜樣。 在此，謹(jǐn)向 姜 老師 表示崇高的敬意和衷心的感謝！謝謝 姜 老師在我撰寫論文的過程中給予我的極大地幫助。在整個論文寫作中，各位老師，同學(xué)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。 在論文的寫作過程中，通過查資料和搜集有關(guān)文獻(xiàn)，培養(yǎng)了自學(xué)能力和動手能力。在以往的傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)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(xué)會了如何將學(xué)到的知識轉(zhuǎn)化為自己的東西，學(xué)會了怎樣更好的處理知識和實踐相合的問題。 總之，在此次論文的寫作過程，我收獲了很多，即為大學(xué)四年劃上了一 個完美的句號，也為將來的人生之路做好了一個很好的鋪墊。 41 [參考文獻(xiàn) ] [1] 陳世坤 .電機(jī)設(shè)計（第二版） [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021.. [2] 湯蘊繆 .電機(jī)學(xué)（第三版） [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021. [3] 顧繩谷 .電機(jī)及拖動基礎(chǔ)（第四版） [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 .2021. [4] 上海電器科學(xué)研究所 .中小型三相異步電動機(jī)電磁計算程序 [J].上海：上海電器科 學(xué)研究所 .1971. [5] 黃國治 .Y2 系列三相異步電動機(jī)技術(shù)手冊 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 .1995. [6] 王益全 .電動機(jī)原理與實用技術(shù) [M].北京：科學(xué)出版社 .2021. [7] 彭友元 .電機(jī)繞組手冊 [M].沈陽：遼寧科學(xué)與技術(shù)出版社 .1995. [8] 戴文進(jìn) .電機(jī)學(xué) [M].北京：中國電力出版社