Y100L-2 3KW三相鼠笼式异步电动机的电磁设计 论文.doc

密级 NANCHANG UNIVERSITY 学学 士士 学学 位位 论论 文文 THESIS OF BACHELOR 2007 2011 年 题 目 三相鼠笼型异步电机设计 Y100L 2 3KW 英文题目 Design of three phases squirrel cage asynchronous motor Y100L 2 3kW 学 院 系 别 工程技术系 专 业 电气工程及其自动化 班 级 7 电气本 学生姓名 学 号 指导老师 起讫日期 2011 年 2 月 1 日 2011 年 5 月 10 日 目目 录录 摘 要 1 ABSTRACT 2 第 1 章 三相异步电动机原理 4 1 1 三相异步电动机的额定数据与技术指标 4 1 1 1 三相异步电动机的名牌额定数据 4 1 1 2 三相异步电动机的主要技术经济指标 5 1 2 三相异步电动机的工作原理 5 1 3 三相异步电动机的功率关系 6 1 4 三相异步电动机的机械特性和工作特性 7 1 4 1 三相异步电动机的机械特性 7 1 4 2 三相异步电动机的工作特性 8 第 2 章 电机设计理论 9 2 1 电机设计的概况 9 2 2 电磁设计 9 第 3 章 毕业设计要求及结果分析 12 3 1 手算程序 12 附录 1 13 附表 3 1 三相异步电动机 Y100M 2 3KW 手算步骤与结果 13 13 2 优化方案 30 总 结 34 参考文献 35 致 谢 36 附录 3 CAD 图 37 毕业设计 论文 摘要 1 Y100L 2 3kW 三相鼠笼式异步电动机的电磁设计三相鼠笼式异步电动机的电磁设计 摘 要 本文介绍了异步电机的特征 类型和用途 从而引出三相异步电动机的类 型和结构 进一步阐述了三相异步电动机的额定数据 技术要求 工作原理 功率平衡关系 机械特性和工作特性等 这些都是为下一步的电动机设计做准 备的 电动机设计是个复杂的过程 需要考虑的因素和确定的尺寸 数据很多 因此遇到错综复杂的矛盾 而本文全面地 综合地看待了这个问题 充分协调 了电动机的耗材量与各项性能之间以及技术指标和经济指标之间的关系 作者 先按照电动机的手算程序进行手算工作 了解了国家的有关标准规定 熟悉了 电动机各项指标之间的大致关系 为优化方案打了个基础 方案一中在追求节 省材料时 会导致电机性能降低 方案二中采取措施提高效率 功率因数也会 使起动电流变大 因此 综合考虑各方面得失 最后得出一个既节省材料又提 高性能的方案 关键词 关键词 异步电动机 设计 优化 绘图 毕业设计 论文 Abstract 2 Design of three phase squirrel cage asynchronous motor Y100L 2 3kW Abstract This paper shows the character type and usage of induction motor In succession it introduces the type and framework of three phase squirrel cage asynchronous motor and farther set forth its rated data technical specification operation theory power equation mechanism specialty running specialty and so on This is the groundwork to the design of motor Constructing a motor is a complexity The designer must consider many factors and ascertain lots and lots of sizes and dates and therefore barge up against reticule illogicality However this study treats the problem all sided and synthetically and that well harmonizes the material wastage capabilities technical dates as well as economical dates After the handworker count the designer has known about the national criterion and is up on the rough connections among the specifications which grounds for the next work In the first optimized project aspiring after economizing the materials will deteriorate the motor capabilities In the second optimized project taking measures for augmenting efficiency and power will make the starting current large Consequently after considering all factors synthetically the designer has gotten a project to both economize materials and improve capabilities keywords induction motor design optimize plot 毕业设计 论文 绪论 3 绪绪 论论 电机在当代各个领域中得到了广泛的应用电动机是工农业中生产机械和日 常生活中各种电器最重要的原动力和驱动装置 异步电动机是其中应用最广 需要量最大的 据统计 全世界每年发电量的70 80 消耗在各种类型的电动 机上 而其中中小型异步电动机的用电量占总发电量的40 左右 尤其纺织 大型机械加工等特殊工业部门中 异步电动机的用电量占70 以上 异步电动 机结构简单 运行可靠 坚固耐用 具有适用的工作特性 但缺点是功率因数 较差 在运行时 必须从电网吸收滞后性的无功功率 异步电机与直流电动机 三相同步电动机不同 其转子绕组无需与其它电 源连接 因此具有结构简单 使用方便 运行可靠 以及制造容易 成本低廉 等优点 异步电机有较高的运行效率和较好的工作特性 从空载到满载范围内 接近恒速运行 能满足大多数工农业生产机械的传动要求 异步电机还便于派 生成各种防护型式 以适应不同环境条件的需求 由于异步电动机的转速 n 与 其旋转磁场转速 n1有一定的转差关系 其调速性能较差 对要求较宽广和平滑 调速范围的交通运输机械 印染及造纸机械等 采用直流电机较经济 方便 异步电动机由于电网的功率因数可以用别的办法进行补偿 因而这一点并不妨 碍异步电动机的广泛使用 因此 对异步电动机深入研究是非常必要和有意义的 要尽量节省异步电 动机的材料用量 改善效率和功率因数等性能 使其能更好地适用于生产需要 毕业设计 论文 第一章 4 第第 1 1 章章 三相异步电动机原理三相异步电动机原理 1 1 三相异步电动机的额定数据与技术指标 1 1 1 三相异步电动机的名牌额定数据 1 型号 Y 系列国产三相异步电动机型号是按国际电工委员会 IEC 标准设计生产的 新系列三相电动机 它是以电动机中心高为依据编制型号谱的 如 Y100M 2 Y 异步电动机 100 中心高 100mm M 中机座 L 长 机座 S 短机座 2 2 极 2 额定值 1 额定功率 PN 指电动机在额定运行时 轴端输出的机械功率 单 位为瓦 W 或千瓦 KW 2 额定电压 UN 指电动机在额定运行时 加在定子绕组上的线电压 单位为伏 V 如果铭牌上标有两个电压数据 3 额定电流 IN 指电动机在额定电压下 轴端输出额定功率时 定 子绕组中的线电流 单位为安 A 4 额定频率 fN 指输入交流电 即电网 的频率 我国规定的电网 频率为 50HZ 除出口电动机 多为 60HZ 外 国内用的异步电动机的额定频率 都是 50HZ 5 额定功率因数 指电动机额定运行时 定子相电压与相电cos N 流之间的相位差 6 额定转速 nN 指电动机在额定频率 额定电压下 且轴端输出额 定功率时 转子每分钟的转速 单位为转 分 r min 7 额定效率 N 指电动机在额定运行时的效率 8 绝缘等级 指电动机在额定运行时 绕组允许的温度升高值 即绕组 的温度比周围空气稳定高出的数值 允许温升的高低取决于电动机使用的绝缘 材料 绝缘材料的耐热等级见表 1 1 也有些电动机制造厂在铭牌上直接给出 电动机的允许温升 表 1 1 绝缘材料的耐热等级 耐热等级 YAEBFHC 最高工作温度 90105120130155180 180 毕业设计 论文 第二章 5 9 标准编号 指电动机产品按这个标准生产 技术数据能达到这个标准的 要求 例如国际 GB755 2000 10 工作制或定额 指三相电动机的运行状态 即允许连续使用的时间 分为连续 短时 断续周期三种 连续工作制 S1 的电动机在铭牌规定的额 定负载范围内允许长期连续使用 短时工作 S2 的电动机在铭牌规定的条件 下 只能在规定的时间内短时运行 短时运行的持续时间标准有四种 10min 30min 60min 及 90min 达到规定的时间后必须停机 待三相电动机完 全冷却后才可以开机运行 断续周期工作制 S3 的电动机在铭牌规定的额定 值下只能断续周期性使用 断续运行常以负载持续率百分数表示 标准负载持 续率分为四种 15 25 40 60 每周期为 10min 1 1 2 三相异步电动机的主要技术经济指标 效率 指电动机输出机械功率与输入电功率之比 通常用百分数表示 功率因数 指电动机输入有效功率与视在功率之比 cos 堵转电流 IK 指电动机在额定电压 额定频率和转子堵住时从供电回 路输入的稳态电流有效值 堵转转矩 TK 指电动机在额定电压 额定频率和转子堵住时所产生的 最小测得值 最大转矩 Tmax 指电动机在额定电压 额定频率和运行温度下 转速不 发生突降时所产生的最大转矩 5 1 2 三相异步电动机的工作原理 三相对称的绕组通过三相对称的电流产生旋转的磁场 其转速即为同步速 n1 60f p 转子直流励磁产生固定磁极 辅助电动机起动转子旋转 当转子转 速接近同步 n1时 其异性磁极就被旋转磁场拉住 即定子旋转磁场就拖着固定 磁场 转子 以转速 n n n1 旋转 实现电能转换为机械能 故称为三相异步 电动机 转差率 s 同步转速 n1和电动机转子转速 n 之差与同步转速 n1的比值 其实 异步电机有三种运行状态 a 电动机运行 b 发电机运行 c 电磁制动运行 具体如下 a 电动机状态 0 s 1 辅助电动机起动转子旋转 当转子转速接近同 步时 其异性磁极就被旋转磁场拉住 持续以转速 n n n1 旋转 电机从电网 1 n 毕业设计 论文 第二章 6 吸收电功率 经过气隙的耦合作用从轴上输出机械功率 b 发电机状态 s 0 原动机拖动转子以 n n1 转子逆着磁场方向旋转 n 0 电机既从电网吸 收电功率又从轴上吸收机械功率 消耗在电机内部 5 1 3 三相异步电动机的功率关系 三相异步电动机以转速稳定运行时 定子绕组从电源输入的电功率为n 11 11 3cosPU I 定子铜损耗为 2 11 1 3 Cu pI r 转子铁损耗很小 可忽略不计 故铁损耗主要是定子铁心损耗 2 0 3 Fem pI r 电磁功率 2 2 112222 11 3 3 MCuFe ss PPppIrrI ss 电磁功率也可表示为 2222222 3coscos M PE Im E I 转子绕组中的铜损耗为 2 222 3 CuM pI RsP 电磁功率 PM减去转子绕组中的铜损耗 PCu2就是等效电阻上的损耗 2 1s s R 这部分等效损耗实际上是传输给电机转轴上的机械功率 用 PM表示 它是转子 绕组中电流与气隙旋转磁通密度共同作用产生的电磁转矩 带动转子以转速 旋转所对应的功率 n 2 222 1 3 1 mMCuM s PPpIRs P s 电动机在运行时 会产生轴承以及风阻等摩擦阻转矩 这也要损耗一部分 功率 把这部分功率叫做机械损耗 用 pm表示 在异步电动机中 除了上述各部分的损耗外 由于定 转子开了槽和定 转子磁动势中含有谐波磁动势 还要产生一些附加损耗 用 pa表示 pa一般不 易计算 往往根据经验计算 在大型异步电动机中 pa约为输出额定功率的 0 5 而在小型异步电动机中 满载时可达输出额定功率的 1 3 或更大些 毕业设计 论文 第二章 7 机械功率 Pm减去机械损耗 pm和附加损耗 pa 才是转轴上真正输出的功率 用 P2表示 2mma PPpp 可见异步电动机运行时 从电源输入电功率 P1到转轴上输出功率 P2的全过 程为 11221CuFeCuma pppPPpp 从以上功率关系定量分析中看出 异步电动机运行时 电磁功率 转子回 路铜损耗和机械功率三者之间的比例关系是 5 2 1 1 CumM pssPP 1 4 三相异步电动机的机械特性和工作特性 1 4 1 三相异步电动机的机械特性 三相异步电动机的机械特性是指电动机转速 n 与电磁转矩 M 之间的函数关 系 即 n f M 三相异步电动机的机械特性有不同的表达形式 如物理表达式 参数表达式和实用表达式 本文中仅介绍参数表达式 三相异步电动机的电磁功率为 1 2 2 12M r m I s P 所以 电磁转矩为 2 2 2 12 11 1 M Pr Mm I s 三相异步电动机近似等值电路如下 图 2 1 由图可知 毕业设计 论文 第二章 8 3 2 1 2 2 2 112 U I r rxx s 而 4 1 1 2f pp 由式 2 3 4 得出 5 2 2 2 1 1 2 21 112 2 r U m p s M rf rxx s A 式 5 即为三相异步电动机机械特性的参数表达式 5 1 4 2 三相异步电动机的工作特性 三相异步电动机的工作特性是指在电动机的定子侧加额定电压 电压的频 率又为额定值时 电动机的转速 n 定子电流 I1 功率因数 电磁转矩 T 1 cos 效率 等与输出功率 P2的关系 即 U1 UN f1 fN时 n I1 T f P2 1 cos 1 效率特性 2 f P 电机空载时 P2 0 0 随着输出功率 P2的增加 2 12 1 p P PPp 效率 也增加 当铁损耗与机械损耗之和等于定 转子铜损耗之和时 电动机 的效率达到最大 但当负载继续增大时 效率反而降低 一般来说 电动机的 容量越大 效率越高 2 功率因数特性 电动机运行时必须吸取滞后无功功率 2 1 cos f P 其功率因数总小于 1 空载时 功率因数很低 不超过 0 2 当负载增大时 定 子电流中的有功电流增加 使功率因数提高 额定负载时最高 如负载再增大 功率因数又反而减少 3 定子电流特性 I1 f P2 空载时 转子电流差不多为零 定子电流 2 I 等于励磁电流 随着负载的增加 转速下降 转子电流增大 定子电流也增 0 I 大 4 电磁转矩特性 T f P2 空载时 电磁转矩 T T0 随着负载增大 P2 毕业设计 论文 第二章 9 增大 但由于机械角速度 变化不大 电磁转矩 T 随 P2的变化近似为一条直 线 5 转速特性 n f P2 空载时 转速 n 接近 n1 随着负载的增加 转速 n 略微降低 随着输出功率 P2的增加 转子转速 n 下降 转差率 s 增大 5 毕业设计 论文 第二章 10 第第 2 2 章章 电机设计电机设计理论理论 2 1 电机设计的概况 电机设计的任务可归纳为四要点 1 满足用户提出的产品规格 如功率 电压 转速等 和技术要求 如效率 参数 温升限度 机械可靠性等 2 贯彻国家的技术经济政策 结合生产的经济性和可靠性 3 运用有关的理论和 计算方法 4 正确处理设计时遇到的各种矛盾 电机设计的目的就是设计性能好 体积小 运行可靠 维修方便的电机 电机设计时通常给定数据 额定功率 额定电压 相数及相间连接方式 额定 频率 额定转速或同步转速 额定功率因数 在此次的中小型异步电动机的设 计中 以上 6 个数据都已给出 总的电机设计分三个阶段 准备阶段 电磁设计 结构设计 一 准备阶段 首先是熟悉国家标准 收集相近电机的产品样本和技术资料 并听取生产 和使用单位的意见与要求 然后编制技术任务书或技术建议书 二 电磁设计 根据技术条件或技术任务书的规定 参照生产实践经验 通过计算和方案 比较 来确定与所设计电机电磁性能有关的尺寸和数据 选定有关材料 并核 算其电磁性能 三 结构设计 确定电机的机械结构 零部件尺寸 加工要求与材料的规格及性能要求 包括必要的机械计算及通风和温升计算 通常 首先根据技术条件或技术任务 书 技术建议书 中规定的防护型式 安装方式与冷却方式 再考虑电磁计算 中所选负荷的高低 来选取合适的通风冷却系统 然后安排产品的总体结构 绘制总装配草图 然后分别绘制部件的分装配图和零件图 并对总装配草图进 行必要的修改 由于本次设计主要针对电磁设计 故只对电磁设计部分作重点介绍 2 2 2 电磁设计 电磁设计分四大步骤 1 额定数据及主要尺寸 2 磁路计算 3 参数计算 4 起动计算 一个好的设计方案应该达到节省材料的目标 即将定子用铜量 转子用铝 毕业设计 论文 第二章 11 量 硅钢片用量尽量降到最小 另外 电机性能良好 即效率和功率因数应该 尽可能大 起动电流尽可能小 起动转矩倍数和最大转矩倍数尽量大 然而 电机的各项性能之间以及技术指标和经济指标之间 经常存在矛盾 长了此短 了彼 例如 当采取措施改善某个性能时 常会使其他一些性能变差 因此必 须全面照顾 又如 在设计电机时 不能片面追求体积小和材料省 因为这样 容易导致电机性能变差 特别是效率降低 加工工时增加 而使运行费用或制 造成本上升 并造成浪费 因此 设计人员必须全面 综合地看问题 以下着重介绍电机的五个性能指标及改善方法 1 效率 1 100 1 100 1 P P P 是电动机所有损耗标幺值之和 P 12 CuCusFefw pppppp 针对本次设计 由于风摩损耗和杂散损耗基本上不容变动 所以 通常导 致效率低的原因有定子铜损耗大 转子铝损耗大 铁损耗大 针对不同原因 采取不同的措施来提高效率 1 定子铜损耗大 降低定子绕组电阻 可采取的措施 a 增大导条面积 减少每相导体数 b 减少每槽导体数 c 减少绕组端部长度 2 转子铝损耗大 降低转子绕组电阻 可采取的措施 a 增大转子槽面积 b 增大端环尺寸 3 铁耗大 降低定子铁心磁密 a 减少定子内径 改变定子槽型适当地降 低定子磁密 使定 转子齿 轭部磁密和损耗分配合理 b 增加铁心长 降低 旋转铁耗 c 减少定 转子槽口宽度以及采用闭口槽和磁性槽锲 d 增加定子 绕组匝数实现 2 功率因数cos 11 22 1 11 cos PP PQ II I II 导致效率低的原因通常是磁化电流大和漏电抗大 当磁化电流大 可以通 过 a 增加定子绕组每槽导体数 b 使磁通密度下降增加铁心长 c 减少气隙 d 调整槽型尺寸 使定 转子齿 轭部磁密分布合理四种方法来降低磁化电流 而减少每槽导体数 减少铁心长或改变槽型尺寸来减少槽漏抗都可以减小漏电 毕业设计 论文 第二章 12 抗 3 起动电流倍数 ist 22 1 stKW ststststst st II iIZRX I Z 归根结底 漏抗过小导致起动电流过大 要降低起动电流 可通过以下方 法来增大漏抗 增加每槽导体数 改变定转子槽型 使槽变成深而窄 减少槽 口 肩部斜度增加 使漏磁磁路不至于过分饱和 4 起动转矩倍数 Tst 2 1 st stN st R TS Z SN是对应于额定转速的转差率 一般说来 起动转矩越大越好 通常起动转矩太小是因为漏电抗太大或转 子电流太小 针对漏电抗太大 可采取措施 适当减少定子绕组每槽导体数和 改变定转子槽型 增加槽宽减小槽高 而当转子电流太小时 则可以通过改变 转子槽型使槽增加挤流效应和适当缩小槽面积和端环面积来增大电流从而增大 起动转矩 5 最大转矩倍数 Tmax max 22 11 1 2 N s T RRX 通常最大转矩倍数大好 导致最大转矩倍数太小的缘故也是因为漏电抗太 大或转子电流太小 因此 增大最大转矩倍数的方法与增大起动转矩的方法是 一样的 2 毕业设计 论文 第三章 13 第第 3 3 章章 毕业设计要求及结果分析毕业设计要求及结果分析 3 1 手算程序 设计中小型三相异步电动机 型号是 Y100L 2 3KW 给定数据 输出额定 功率 PN 3KW 额定电压 UN 220V Y 接法 额定频率为 50HZ 极数是 2 相数 m1 3 B 级绝缘 外壳的防护等级为 IP44 冷却方式为 IC0141 主要性能指标 按技术 JB3074 82 规定 依照手算电磁计算程序 进行各个项目的核算 具体 步骤详见附表 3 1 通过手算巩固所学的电机学与电机设计的理论知识 熟悉 电机设计的整个过程 对各个参数对消耗硅钢片 铜 铝等材料量与电机性能 的影响有了更深的理解 从而给下一步的三个优化方案的研究和调试打下基础 14 毕业设计 论文 第三章 14 附录 1 附表 3 1 三相异步电动机 Y100M 2 3KW 手算步骤与结果 一 额定数据及主要尺寸 1 输出功率 2 P 3kw 2 P 3 kW 2 P 2 外施相电压 1 U 220V 1 U 220 V 1 U 3 功电流 KW I 4 545A 11 3 2 10 Um P IKW 3 3 10 3 220 4 545A KW I 4 效率 0 815 0 815 5 功率因数 cos 0 89 cos 0 89 cos 6 极数p 2p 2p 7 定子槽数 1 Q 24 1 Q 24 1 Q 转子槽数 2 Q 20 2 Q 20 2 Q 8 定子每极槽数 12 p Q QP 1 1 24 2 12 1P Q 转子每极槽数 10 p Q QP 2 2 20 2 10 2P Q 9 定 转子冲片尺寸 见图 见附录见附录 10 极距 P 13 1943cm p Di P 1 8 4 2 13 1943cm P 11 定子齿距 1 t 1 0995cm 1 1 1 Q D t i 3 1415 84 24 1 0995cm 1 t 12 转子齿距 2 t 21 28 42 0 048 32 i DDgcm cm 2 2 2 Q D t 8 32 1 3069 20 2 8 32Dcm 1 3069cm 2 t 13 节距y 12y 12y 14 转子斜槽宽 SK b 1 0995cm SK b 1 t 1 0995 cm SK b 毕业设计 论文 第三章 15 15 每槽导体数 1 Z 40 1 Z 40 1 Z 16 每相串联导体数 1 Z 320 11 11 1 am ZQ Z 24 40 3 1 320 1 Z 并联支路数 1 a 1 1 a 1 1 a 17 绕组线规 估算 导线并绕根数 截面积 11 SN 1 11 11 17 3 5 8197249 1 4 21 I NS a 2 cm 5 8197 11 SN 249 2 cm 定子电流初步估算值 A 1 4 545 6 2659 cos0 815 0 89 KW I I A 1 6 2659I 定子电流密度 1 5 6 A 1 2 mm 5 6A 1 2 mm 18 槽满率 1 槽面积 2 1 2 22 S SS RbR Shh 2 2 0 4350 663 1415 0 435 0 970 2 22 0 8863 2 cm 0 8863 S S 2 cm 2 槽绝缘占面积 2 20 025 2 0 973 1415 0 435 0 0827 iiS SChR cm 0 0827 i S 2 cm 3 槽有效面积 2 0 88630 0827 0 8036 eSi SSS cm 0 8036 e S 2 cm 4 槽满率 22 11 1 40 0 126 0 8036 0 7902 f e NZd S S 0 7902 f S 绝缘厚度 i C 0 025cm i C 0 025cm i C 导体绝缘后外径d 2 0 126dcm 2 0 126cmd 槽契厚度h 2mmh 0 2cmh 毕业设计 论文 第三章 16 19 铁心长l 100mml 10cml 铁心有效长 无径向通风道 cm2102 0 0410 08 eff llg 10 08cm eff l 净铁心长 无径向通风道 cm0 95 109 5 FeFe lKl 9 5cm Fe l 铁心压装系数 Fe K 0 95 Fe K 0 95 Fe K 20 绕组系数 111 0 9577 1 0 9577 dpdp KKK 0 9577 1dp K 1 分布系数 0 9577 2 sin 2 sin 1 1 1 q q Kd 15 sin4 2 15 4 sin 2 0 9577 1d K 式中 1 1 1 24 4 3 2 Q q mp 4 1 q 1 2 180 15 24 p Q 15 2 短距系数 1 1 p K 1 1 p K 式中 1 12 1 12 p y Q 1 21 每相有效串联导 体数 1111 320 0 9577312 466 dpdp ZKZK 二 磁路计算 11 312 466 dp ZK 22 每极磁通 88 1 11 10207 9 10 2 222 22 50 320 0 9496 611155 9508 dp E f ZK 611155 9508 式中 11 10 945 220207 9 L EUV 1 E 207 9V 23 齿部截面积 毕业设计 论文 第三章 17 1 定子 111 2 0 489 9 5 12 55 746 TTFeP SblQ cm 55 746 1T S 2 cm 2 转子 222 2 0 766 9 5 10 72 77 TTFeP SblQ cm 222 2 0 587 9 5 10 55 765 TTFeP SblQ cm 72 77 2T S 2 cm 55 765 2T S 2 cm 24 轭部截面积 1 定子 2 23 9 5 21 185 FeCC lhS 11 2 cm 21 185 1C S 2 cm 式中 定子轭部磁路计算高 度 圆底槽 1C h 11 1 1 23 15 58 40 43 0 970 4350 06 23 2 23 i CS DD hhR cm 2 23cm 1C h 2 转子 2 2 9 5 20 9 FeCC lhS 22 2 cm 20 9 2C S 2 cm 转子轭部磁路计算高 度 圆底槽 2C h 22 22 2 23 i CRK DD hhd cm 8 323 8 0 062 2 2 2 2 2C h cm 25 空气隙面积 132 998513 1943 10 08 gpeff Sl 2 cm 132 9985 g S 2 cm 26 波幅系数 1 51 平均 最大 S F1 51 S F 27 定子齿磁密 1 1 611155 9508 1 51 55 746 15872 81537 TS T BF S T 1 15872 81537 T B T 28 转子齿磁密 2 2 611155 9508 1 51 72 77 12296 4089 TS T BF S T 2 2 611155 9508 1 51 55 765 15826 475 TS T BF S T 12296 408 2T B 9T 15826 475 2T B T 毕业设计 论文 第三章 18 29 定子轭磁密 1 1 11611155 9508 14424 26 2221 185 C C BT S 1 14424 26 C BT 30 转子轭磁密 2 11611155 9508 14232 788 22221 18 C BT S 14232 788 2C B T 31 空气隙磁密 611155 9508 1 516938 559 132 9985 gS g FT S 6938 559T g B 32 查附录 Vl 得 1T at 2T at 1C at 2C at 26 88 6 01 34 35 13 72 29 7 6 33 齿部磁路计算度 定子 圆底槽 0 97 1 115cm 112 1 3 TSS hhhR 0 435 3 1 115cm 1T h 转子 圆底槽 212TRR hhh 1 52cm 1 52cm 2T h 34 轭部磁路计算长 度 定子 11 1 15 52 23 22 2 10 42 C C Dh l p cm 10 42cm 1C l 转子 22 2 8 322 2 22 2 4 712 iC C Dh l p cm 4 712cm 2C l 35 有效气隙长度 12 0 04 1 256467 1 031443 0 05184 eCC gg KK cm 0 05184cm e g 式中 定 转子卡氏系数 1C K 2C K 半闭口槽和半开口槽 2 75 0 4 4 75 0 4 4 oo o C bbgt bgt K 1 256467 1c k 1 031443 2c k 式中 1 09956cm 1 t 1 09956cm 1 t 毕业设计 论文 第三章 19 1 3069cm 2 t 1 3069cm 2 t 槽口宽 o b 0 3cm 1o b 0 66cm 2o b 0 3cm 1o b 0 66cm 2o b 36 齿部所需安匝 定子 1 115 26 88 29 9712 111TTT hatAT 29 9712 1T AT 转子 6 01 34 35 1 52 61 347 222TTT hatAT 61 347 2T AT 37 轭部所需安匝 定子 1111 0 349 13 72 10 42 29 97 CCC ATC atl 29 97 1C AT 轭部磁路长度校正系 数 1 C 0 349 1 C 0 349 1 C 转子 2222 0 165 29 76 4 712 10 09 CCC ATCatl 10 09 2C AT 2 C 0 165 2 C 0 165 2 C 38 空气隙所需安匝 0 80 8 6938 559 0 05184 287 750 gge ATBg 287 750 g AT 39 饱和系数 12 29 9712 61 347 287 750 287 750 1 13922 TTg T g ATATAT F AT 1 13922 T F 40 总安匝 gCCTT ATATATATATAT 2121 401 008 401 008AT 41 满载磁化电流 111 2 222 22 401 008 2 3 306 464 1 9366 m dp AT p I m Z K A 1 9366A m I 42 满载磁化电流标 么值 1 9366 0 42604 4 545 m m KW I i I 0 42604 mi 43 激磁电抗 11 2 3472 0 42604 m m x i 2 3472 mx 毕业设计 论文 第三章 20 三 参数计算 44 线圈平均半匝长 估算 单层线圈 13 1 16 2 735 16 173 ZBSY lLK cm 16 173cm Z l 式中 1 2102 1 5 13 B Lld cm 直线部分长 13cm B L 1 16 S K 1 16 S K 112 2 8 322 0 060 10396 0 970 435 1 2 iSOSS Y DhhhR p 2 735cm 2 735 Y cm 式中 d1 1 5cmd1 1 5cm 45 双层线圈端部轴 向投影长 cmsin13 13 0 851510 9197 dS fC 10 9197cm d f 46 单层线圈端部平 均长 1 22 1 5 1 16 2 735 6 17266 SSY ldK cm 6 17266cm S l 47 漏抗系数 2 211 25 1 2 25 2 63 10 2 63 50 3 306 464 2 22010 0 038583 effdp x f P lZ K C p U 0 038583 x C 48 定子槽单位漏磁 导 11111 1 0 4165 1 0 621 0365 SUULL KK 1 0365 1S 式中 查附图 12 得 1 1 U K 1 1U K 查附图 12 得 1 1 L K 1 1L K 式中查附图 1 得 0 4165 1U 毕业设计 论文 第三章 21 01 1 01011 2 0 062 0 660 3 2 tan30 0 30 30 66 0 4165 ss U s hh bbb 式中查附图 8 得 1 0 62 L 0 62 1L 49 定子槽漏抗 111 1 2 11 S S x effdp l mp xC lKQ 2 8 4 3 2 1 0365 0 038583 10 08 0 957724 0 010814 0 010814 1Sx 式中 无径向通风道时 10cmll 1 10cm 1 l 50 定子谐波漏抗 1 1 22 1 22 3 13 194690 0082 0 051840 95771 329319 0 0385830 02343 p d x edpT mS xC gKF 0 02343 1dx 式中 0 0082S 0 0082S 51 定子端部漏抗 1 2 1 0 670 64 0 67 0 16170 64 0 0617 0 038583 10 08 0 9577 0 01236 By e x effdp lt xC l k 10 01236ex 52 定子漏抗 11110 0466Sdexxxx 10 0466x 53 转子槽单位漏磁 导 222 02 78652 7865 SUL 2 2 7865 S 式中 0 2U 0 2U 2 7865 2L 2 7865 2L 54 转子槽漏抗 212 2 2 10 3 2 2 7865 0 038583 10 08 20 0 031997 S S x eff lmp xC lQ 0 031997 2Sx 毕业设计 论文 第三章 22 55 转子谐波漏抗 1 2 2 2 3 13 194690 0083 0 038583 0 051841 139 0 02175 p d x eT mR xC gF 0 02175 2dx 式中 0 0083 R0 00083 R 56 转子端部漏抗 2 0 757 1 13 0 7576 8 00 038583 10 082 0 0098516 BR e x eff llD xC lp 0 0098516 2ex 10 08cm B l10 08cm B l 8 6cm R D8 6cm R D 57 转子斜槽漏抗 2 2 2 2 10 9956 0 50 5 13 069 0 038583 0 007697 SK d SK b xx t 0 007697 SK x 58 转子漏抗 2222 0 07129 SdeSKxxxxx 0 07129 2x 59 总漏抗 120 0466 0 07129 0 1179xxx 0 1179x 60 定子相电阻 1 1 111 0 0217 0 161727 320 1001 1 0936 100 1 0269 z lZ R a SN 0 1 0269 1 R 61 定子相电阻标么 值 1 1 1 4 545 1 3320919 220 0 027523 KW I rR U 0 0275231r 62 有效材料 6 1111 6 10 1 05 0 161727 40 24 1 0936 2 7 10 5 0428kg AlZ GClZQ SN 1 5867 Cu Gkg 5 0428kg Al G 1 5867 Cu Gkg 毕业设计 论文 第三章 23 硅钢片重量 2 3 1 23 7 8 10 0 95 0 1008 0 151 0 005 7 8 10 18 9696 FeFe GKlD kg 18 9696 Fe G kg 式中 C 1 1C 1 1 8 9 8 9 1 0936 1 S 2 mm 1 0936 1 S 2 mm 式中 0 95 Fe K 0 95 Fe K 0 5cm 0 5cm 63 转子电阻 导条电阻 2 1 04 10 0 0434 28 176 0 615 20 1 0339 BBB B B Kl RK SQ 1 0339 B R 端环电阻 2 2 2 2 8 6 0 0434 28 176 22 8 0 47265 RR R R D RK pS 0 47265 R R 式中 2 2 111 44 3 306 464 1010 28 176 dp m Z K K 28 176K 1 04 B K 1 04 B K 转子导条面积 2 0 615 B Scm 2 0 615 B Scm 端环截面积 2 0 28 R Scm 0 28 R S 2 cm 转子导条或端环的电 阻系数 2 0 0434 BR mmm 2 0 0434 BR mmm 导条电阻标么值 1 4 545 1 0339 220 0 021363 KW B B I rR U 0 021363Br 毕业设计 论文 第三章 24 端环电阻标么值 1 4 545 0 47265 220 0 0098 KW R R I rR U 0 0098Rr 转子电阻标么值 2 0 021363 0 0098 0 031128 BRrrr 0 0311282r 64 满载电流有功部 分 11 1 227 0 815 Pi 1 227 Pi 65 满载电抗电流部 分 22 1 0 18496 PP xmm iKxiKx i 0 18496 x i 式中 111 0 18496 0 0466 1 01986 m m Kix 1 01986 m K 66 满载电流无功部 分 0 42600 18496 0 611 mx R iii 0 611 R i 67 满载电势 1111 1 1 227 0 021217 0 611 0 0466 0 94549 PR L irix 10 94549 L 68 空载电势 1 0 1110 4260 0 0466 0 9801 mix 0 1 0 9801 69 空载定子齿磁密 0 101 10 9801 15872 815 10 94549 16454 576T TT L BB 16454 57 10T B 6T 70 空载转子齿磁密 0 202 10 9801 12296 409 10 94549 12747 089T TT L BB 0 202 10 9801 15870 10 94549 16716 11T TT L BB 12747 08 20T B 9T 16716 11 20T B T 71 空载定子轭磁密 0 101 10 9801 14424 261 10 94549 14952 93T CC L BB 14952 93 10C B T 毕业设计 论文 第三章 25 72 空载转子轭磁密 0 202 10 9801 14232 789 10 94549 14754 44T CC L BB 14754 44 20C B T 73 空载气隙磁密 0 0 10 9801 6938 559 10 94549 7192 867T gg L BB 7192 867T 0g B 74 空载定子齿安匝 10101 46 93 1 11552 327 TTT ATath 52 327 10T AT 75 空载转子齿安匝 20202 7 3760 98 1 512 103 892 TTT ATath 103 892 20T AT 76 空载定子轭安匝 101101 0 349 20 17 1 042223 73 3655 CCC ATC atl 73 3655 10C AT 77 空载转子轭安匝 202202 0 165 22 67 1 52 17 8032 CCC ATCatl 17 8032 20C AT 78 空载空气隙安匝 00 0 80 8 0 05184 6938 559 298 2967 geg ATgB 298 296 0g AT 79 空载总安匝 0102010200 458 88 TTCCg ATATATATATAT 458 88 0 AT 80 空载磁化电流 0 0 111 2 222 22 458 88 2 3 306 464 2 216 m dp ATp I m Z K A 0 2 216 m IA 81 定子电流标么值 22 22 11 22699390 611 1 3707 PRiii 1 3707 1i 定子电流实际值 1 1 1 3797 4 545 6 2305 kw IiI A 6 2305A 1 I 82 定子电流密度 A 1 1 111 5 6972 I aNS 2 mm A 1 5 6972 2 mm 83 线负荷 111 1 1 3 320 6 2305 8 4 226 655A cm i m ZI A D 226 655 1 A A cm 毕业设计 论文 第三章 26 84 转子电流标么值 22 22 21 22699390 184964 1 240857 Pxiii 1 240857 2i 转子电流实际值 111 22 2 3 306 464 1 240857 4 545 20 259 2804A dp KW m ZK IiI Q 259 2804A 2 I 端环电流实际值 2 2 20 259 2804825 315A 2 R Q II p 825 315A R I 85 转子电流密度 导 条密度 A 2 259 2804 4 2159 61 5 B B I S 2 mm 4 2159A B 2 mm 端环密度 2 825 2804 2 94756A mm 280 R R R I S 2 94756A R 2 mm 86 定子铝损耗 2 2 11 1 1 37070 02122 0 03986 Al pir 0 03986 1Al p 3 121 100 03986 3000 119 592 AlAl PpP W 119 592W 1Al P 87 转子铝损耗 2 2 22 2 1 240860 031128 0 047929 Al pir 0 047929