毕业设计柜式室内空调电机YDK506设计

1、第1章 绪论近年来，随着我国国民经济的发展和人民生活水平的不断提高，空调器的使用已越来越普及，新品种越来越多，性能也越来越优良。通过对空调发展的后风扇时代、纯空调时代、超空调时代和即将来到的网络信息时代回顾,以及几种典型的主流空调技术和产品的分析，可以看出科技创新势不可挡。高科技含量的空调产品必将取代市场上仅仅具备了制冷制热功能的低技术含量空调。未来空调将要朝着“四化”即健康化、节能环保化、人性化、网络化。随着人们生活水平的更一步提高，我们对空调器的要求也越来越高，这就使得各个空调器厂家要为自己的空调器在性能、价格等各个方面加以改进。家用空调正朝着智能化的方向发展，所有这些变化都与空调的风扇电

2、机和它的控制有着密切的关系。空调风扇电机是空调制冷系统中一个重要部件，其性能的好坏直接影响空调整体质量水平和产品的销量。根据单相电容运转空调风扇电机的用户要求和实际使用情况不难发现空调风扇电机运行性能第一个特点就是要求降低噪声，以a计权声功率级的噪声值要求在45db以下，该项指标是评价空调质量好坏的关键性能之一，直接影响产品的声誉与竞争力。第二个特点是对电机的起动转矩和过载能力要求不高因为该电机的负载是风扇空气和风道，因此要设计好单相电容运转空调风扇电动机除满足用户要求和满足jb4270-86房间空气调节器单相电容运转异步风扇电机技术通用条件标准外，还要最大限度地利用空调风扇的上述特点，用最经

3、济的方法设计电机。根据空调器对风扇电机低噪音的性能特点要求，同时设计时为了减小体积、提高效率、降低噪音外，兼顾简化工艺，降低成本，提高电机性能，根据单相电容运转电机的特点，在设计过程中采用合理的设计参数，如选择较低的气隙磁密、控制气隙磁场椭圆率的大小，选择转子斜槽削弱电机磁场的高次谐波和选择合适的定转子铁心与端盖的配合、轴承与轴承及端盖轴承室的配合降低机械噪音，确保空调风扇电机良好的运行性能。第2章 单相电容运转空调风扇电机设计2.1 风扇电机的工作原理及特点 近代，小功率电动机生产规模之大、应用之广、品种之多、涉及面之宽，已为国内外电工技术、经济界所瞩目。在国民经济和科学技术的各个领域以及人

4、们的日常生活中，它们的应用无不处处可见。风扇电机属于微型单相电容运转异步电动机，其大致工作原理和特点是：定子绕组由两相绕组（主绕组、副绕组）组成，两绕组相轴夹角为90，副相外接电容。当两绕组并联接入电压时，由于电容接于副绕组，会使副绕组电流滞后主绕组电流90电角度，两相绕组产生的磁场合成椭圆磁场，转子即在磁场驱动下旋转。风扇电机中定子产生椭圆磁场，其效率明显低于产生圆形磁场的三相异步电机，其气隙中谐波较大，振动和噪音也较大。小功率电动机是一种在气隙磁场中通过电磁感应实现机电能量转换的电动机，由于其运行转速与电网频率之比不是恒定值，按国家标准规定，在不致引起误解或混淆的情况下，一般也可以称之为异

5、步电动机。各种小功率电动机的容量范围与电机的起动性能（如起动性能、起动转矩等）和运行性能（如效率、功率因数等）有密切的关系。如电容起动电动机的起动电流小而起动转矩大，故它的容量可以做的大一些；电容运转感应电动机的效率和功率因数较高，但它的起动转矩偏小，如欲加大起动转矩，有时可选用较大电容值的电容器，但这又会影响电机的运行性能和成本，故它的容量一般做得偏小。单相异步电动机仅仅是指由单相交流电源供电的异步电动机，并不表示电机的定子上只有一相绕组，因为这种异步电动机不能产生起动转矩。为了产生起动转矩，单相异步电动机的定子上必须有两套绕组。一个称为主绕组(又叫工作绕组)，另一个称为副绕组(又叫起动绕组

6、或辅助绕组)，二者共同产生旋转磁场，在转子上产生转矩，用以起动电动机。我们先来看一种最简单的二相定子绕组。如下图1.1所示，图中导体m和导体m组成一个线圈，导体a和导体a组成另一个线圈，二个线圈在空间互相相隔90，每个线圈为一相，通以二相交流电流。假定二相电流的正方向是从绕组的始端到末端，既电流为正时，电流从导体m，a流入纸面，从导体m，a流出纸面。电流为负时则方向相反。在绕组中通过的二相对称电流的变化规律为 im=imcoswt ig=imcos(wt+90)二相电流随时间变化。我们知道，当电流通过线圈时，就产生磁场。因此是交变电流，故线圈产生的磁场也是交变的。下面具体观察在几个不同瞬时定子

7、二相绕组产生的合成磁场。 图1.1 最简单的二相绕组 图1.2 二相对称电流 图1.3 两极旋转磁场的产生当wt=0时，由图1.1可以看出，im为正值，电流从导体m流入纸面，从导体m流出纸面；ig0。应用右手螺旋定则，可以确定合成磁场的方向。图1.3表示这一瞬时三相绕组电流分布情况以及所产生的合成磁场方向。当wt=45时，由图1.2可知im为正值，ig为负值。此时二相绕组电流分布情况及所产生的合成磁场如图1.3(b)所示。合成磁场的轴线比wt=0时的轴线沿逆时针方向在空间超前45。用同样的方法，当wt=90，wt135，wt=180 ，wt=270时，由图1.2可以画出相应的二相绕组电流分布情

8、况及所产生的合成磁场，分别表示在图1.3(c)，(d)，(e)，(f)中。当wt360时，又回到了图1.3(a)的情况。 由上述分析可以得出以下结论 1一组空间分布相差90电角度的二相绕组在通以二相对称交流电时，产生一旋转磁场。 2旋转磁场的转向与两相绕组在空间的位置和绕组中的电流相序有关。 3旋转磁场的转速与电流的频率有一定的关系。由图1.3(a)到(b)，电流变化了45，旋转磁场逆时针在空间转过了45；由(b)到(c)，电流又变化了45，旋转磁场逆时针在空间继续转过了45可以推理当电流变化一个周期(即360)，旋转磁场逆时针在空间也转过了一转(即360)，若交流电流的频率f1为50hz(即

9、每秒变50周)，则旋转磁场在空间每秒也转了50转。所以两极旋转磁场每秒钟的转速为n1f1(rs)，每分钟的转速为n160f13000(rs)。既然一套mm。aa线圈通以二相交流电流产生一两极旋转磁场，那么沿定子圆周布置两套m1m1，a1a1和m2m2，a2a2线圈通以二相交流电流之后既能产生一个4极旋转磁场。图1.3就是这个二套线圈的布置图。用上述方法同样可以画出几个特定瞬时的二相绕组电流分布情况及所产生的合成磁场。这时，当电流变化一个周期（wt360）时，旋转磁场只转过半转。因此4极旋转磁场每秒的转数仅为交流电流频率数值的一半，即n1=f1(r/s)/2，每分钟的转速为n1=60f1/2=1

10、500（r/min）。推广到任意极数p的定子绕组旋转磁场转速为n1=f1(r/s)/(p/2)或n1=f1*50/(p/2)=120f1/p(r/min）由于旋转磁场转速n1于交流电流频率f1有上述固定关系，因此常把n1叫做做同步转速。 如果定子两相绕组产生个2极逆时针旋转磁场。这时，转子绕组的导体与旋转磁场之间便有了相对运动，转子导体在磁场中切割磁力线时便产生感应电势，因而可以用右手定则来确定转子绕组导体中感应电势的方向，如图1.4所示。由于转子绕组是闭合的，所以在感应电势作用下，转子绕组导体中便有电流通过。我们知道，通电的导体在磁场中要受到电磁力的作用，其方向可由左手定则确定图1.4中，箭

11、头表示电磁力f的方向，电磁力作用于圆柱形转子表面，从而产生电磁转矩，电磁转矩作用的方向与旋转磁场的方向一致当电磁转矩克服转子的静摩擦时，转子就会沿逆时针方向转动起来。 图1.4极绕组分布 图1.5 单相异步电动机工作原理如果定子上只有一相绕组，如图1.6所示在一相绕组中通入交流电流后，尽管电流随时间变化，且电机内产生的磁场也随时间变比，但却不能产生一个旋转磁场。在转子静止时转子绕组的导体中虽然也会感应电势从而产生感应电流，并且这些电流与一相绕组在电机内产生的磁场作用也会产生电磁力，但是因为这些电磁力产生购转处相互抵消，转子上没有受转矩作用，所以转子转不起来，仍处于静止状态。因此，一般来说，只有

12、在定子上存在二相绕组并通入二相交流电流时，才能在电机的气隙中产生旋转的磁场，转子才能转动起来。但转子转动起来以后，即使定子上只有一相绕组通电，转子却仍能产生驱动转矩，会使电机在一相绕组下继续以一定转速旋转。图1.6 一相绕组下的情况与一般的通用的单相电动机不同，空调电机的配套主机主要应用在人们活动和休息的场所，按致冷的要求，它必须保持一定的转速，使空调机始终维持足够的排风量，以免在风罩积有灰尘时影响致冷效果，从环保出发，则要求尽可能降低噪声，而从节能节材考虑，则要求有较高的效率相尽可能低的材料消耗。正是空调电机有上述要求，所以空调电机主要有以下两个特点：(1)用户对空调电机的排风量有严格的要求

13、，因此在某一个固定转速下设计其它参数，也就是说输出功率计算公式pz(tj一tb)(1一sn)一(pfh十pfe2)中，转差率sn必须保持不变。而一般电机设计则是为了保证计算输出功率p2与额定功率po的差值不大于1，需反复调整改变转差率sn的值。(2)对于空调电机的环保要求更为严格，噪声低、振动小自然成为空调电机市场竞争的重要指标，因此设计时要求在各种运行条件下，旋转磁场要有尽可能高的圆度。而磁场圆度则取决于主副相磁势之间、主副相功率因数角之间的关系。由于单相电容运转式电机有上述特点和空调电机所处的工作环境的特殊性决定必须加强噪音控制。2.2 单绕组异步电动机的双旋转磁场分析当一台三相异步电动机

14、在运行时，如果定子有一相线断开，例如图1.7中的开关k打开，若电动机轴上所带的负载不太大的话，则电机将继续运转，只不过此时的工作电流增大，电动机的温升提高，而且转速下降了，实际上这台电动机已经处于单运行了，此时，若切断电源，电动机将停止运转，若侍转子停转后，如仍使开关处于断开状态，再次接通电源后，电动机就不能重新启动，由此在可看出三相异步电动机在作单相运行时，机械特性较“软”效率较低，起动转矩为零等，异步电动机在单、三相运行时，性能差异的根本原因就在于两者气隙磁场的性质是不同的。图1.7三相电机接线图2.2.1脉振磁势的分解 一个集中绕组通电后，在空间产生的是随时间脉振的矩形波磁势，分解后将有

15、各奇次谐波分量存在，经适当设计绕组，便可消去高次谐波分量，仅余下基波分量。这样便是在空间以绕组轴线为对称成余弦分布，并随电流周期交变而脉振的磁势。假设t=0时，电流值为最大，则这个余弦分布的脉振磁势可写作：f=fmcosxcost（式中基波磁势幅值：fm=0.9kdp1n1i）这样一个在空间上不动，而幅值随时间脉振的波就是驻波，驻波可以看着是由两个幅值减半方向相反的行波合成，即：f=f+f-就幅值上来看f+=f-=0.5fm=0.5(0.9kdp1n1i)随着时间的变化，任一时刻的脉振磁势都可以看着是由两个正序和负序旋转磁势所组成的，见图1.8图1.8脉振磁势的合成与分解脉振磁势的分解，实际上

16、是反映着时间变量向空间向量的转化，其中每一个旋转磁势者具有磁势幅值恒定，转速是频率所确定的同步转速的性质，即为圆形旋转磁势。它们与转子间的作用关糸将因与转子间有不同的转差率而不同。如以s代表正序磁势与转子间的转差率，则有 正序磁式的转差率 s=1-v 负序磁式的转差率2-s=1+v (式中v=n/n1转子的相对转速)每别把每个磁势磁势对转子的作用计算出来以后，再予迭加起来，便是一个脉振磁势与转子相作用的结果。这就是相对单绕组电机的脉振磁势，采取双旋转磁势的分析方法。单绕组产生的脉振磁势下是一对应于绕组中电流i的，同样，分解出来的每一个圆形旋转磁势也要对应于绕组中的一个电流分量。分别叫作等效的正

17、、负序电流分量i+、i-。则： f+=0.9kdp1n1i+ f-=0.9kdp1n1i-即每个圆形旋转磁势是由绕组中的一半电流所产生，并随时间变化正、负序磁势在空间向着相反方向旋转。2.2.2椭圆形磁势 设电动机的定子铁心上放有两套绕组m和a，在空间上，它们轴间的夹角为电角度，分别对时间t作正弦变化的交流电流m和a，且设时间上a导前m一个角。仍取电动机气隙圆周空间坐标直线x=0与相轴a重合。合成磁势幅值的失端点轨迹是一个长轴为f+和f-幅值之和，短轴为f+和f-幅值之差的椭圆。这就是所谓的椭圆磁势，如图1.9所示。图1.9正序磁势与转子作用的电路图解（a）转子开路 （b）转子旋转 （c）简化

18、电路有时为了改善电机的性能，故意把电机设计成90；有时为了通用定子冲片，也会导致两相绕组相轴夹角90。在这些情况下，为获得圆形磁场，在相位上就必须考虑+=180这个条件了。总之，椭圆磁势可以分解为两个速率相等，转向相反而幅值不等的旋转磁势。当正、负序磁势大小相等时，就是脉振磁势，当负序磁势待于零时，就成了圆形磁势了。2.2.3正、负序感应电势 定子的正、负序磁势经与转子作用后要分别合成正、负序磁场、磁通。将在定、转子绕组上分别感应有电势，其效应就是迭加的，在电路上就是串联的。分析时是把多相鼠笼转子等效为具有主绕组匝数的对称两相转子。这样在定、转子绕组上将感应有相同的电势。现在独立观察每个圆形磁

19、势的作用，当转子开路时，所感应的电势如图1.10(a)所示图1.10脉震磁势的分解与合成对于图示规定的电势正方向，则有ea=ji0xa=ua。实际转子为短路且旋转，转子对于正、负序磁势的效应，就表现为要以图1.10(b)所示电路影响着正序磁势。把励磁支路与转子支路合成后并有图1.10(c)所示两相正序（以及负序）的现在阻抗。这样正、负序感应电势可作： ef=ifzf(2)eb=ifzb(2) (式中zf(2)、zb(2)两相对称电机的正、负序视在阻抗) 2.3 电容运转异步电动机的特点 电容运转异电动机简称电容电动机，电容运转异步电动机的接线图如图1.11所示。图1.11单相电容电动机运行接线

20、图它是在副相接以电容器与主相绕组并联于电网上的一种电动机，由于它的副绕组始终要通电。所以，它不需要起动继电器切除副回路。由于副绕组需长期运行，故副绕组与主绕组电密差不多，它的副绕组与电容器的选配，多是以工作时能有较好的性能指标为准则。副绕组串入电容器，考虑到长期工作的要求，应选用耐压较高的聚丙烯金属膜纸介电容器，容量较小，电容运转单相异步电动机的起动性能为如电容起动的单相电动机，它的起动转矩较低，起动电流也较大，电容电动机工作时，内部接迫害圆形磁场，因而效率与功率因数单绕组的异步电动机要高，且振动和噪音都比较低，因而房间空气调节器的电动机多数是用单相电容运转异步电动机，这种电动机不仅在起动时而

21、且在运行时也是一个两相电机，所以运行时在气隙中可以产生较强的旋转磁场，提高了它的运行性能，因而它的功率因数、效率、过载能力都比电阻起动和电容起动单相电机要好得多。电容电动机最大的优点是：只需单相电源供电即可，因此，被广泛应用于各式家电器。如小功率的驱动装置中，在仅有单相电源供电的偏远地区，像林业、矿山的牵引、运输等动力设备也多采用电容电动机，甚至一些大功率电机如风力发电机，也是采用单相异步电动机。根据负载性质的不同，电容电动机基本有以下两类2.3.1起动转矩要求不高，单向，连续运行这类负载如：风机，风扇，空调器，磨床等。它们的阻力主要来自风或外加负载，这类负载的起动动阻力矩较小，而起动后，它的

22、阻力矩因风叶的性质随转速的二次方增大，其负载的斜率，会超过电机的机械特性在非稳定区的斜率，这样，便能稳定运行在异步电机的各种转速上，包括非稳定区间，应用于这类负载上的电机，可能把它的工件点设计在输出最大功率处，即接近于最大转矩外，这种电机的转子要尽可能小，副绕组和电容的设计就在额定时出现圆形磁场，实现对称运行为准，以保证力能指标（、cos）高，噪声小，通用的驱动电动机，如do2糸列电机，就是具有这样性质的一类电机。2.3.2起动转矩要大，双向旋转，工作时间短这类负载如，洗衣机，小型提升绞车等。它们的特点是工作时间短，不是连续的，鉴于电机的工作时间短，故可以在适当降低力能指标的基础上，从设计上采

23、取一些措施（如增大转子电阻等）提高起动转矩，为了实现正、反转，多使用主、副绕组具有相同的匝数。单相电容支转异步电动机的定子具有，主绕组和副绕组，它们的轴线的空间相位上相差90电角度，副绕组串联一个工作电容器c（容量比电容器小得多）后，与主绕组并接于电源。 2.4 单相异步电动机的特点单相异步电机与三相异步电机相比较，其最大的不同，最主要的就是不对称，三相异步电机是具有三相对称绕组的电机，在外加三相电源对称条件下，实现平行运转，而单相异步电机则不然，供给它的是单相电源，为了使单相异步电机能够具有或接近三相异步电机的运行性能，采取了种种措施，如电的，磁的，空间位置上的不对称。用这些不对称来应付电源

24、上的不对称，这就是单相异步电机最本质的特点，分别介绍之。 2.4.1电的不对称就是在电路上的一些不对称，对于仅有单相绕组工作的电机，即分相电机，是没有办法使它工作在平衡条件下的，性能上总是有所失的。对于具有两相或三相绕组的电容电机，在单相电源条件下要它能实现平衡运行，就得要求各相电流在时间上要有相位差，这就需要各相回路参数不等，即电路不对称才行，假如各绕组是对称的，就应该通过外接移相电容元件（多是电容），来造成各回路的不对称，通常都是将电容电机设计成不对称的多相绕组，即各相绕组在槽形，槽数，匝数，线径上不相同，再配以移相元件，使电机能在平衡的条件下运行。 2.4.2空间位置的不对称单相异步电机

25、的各相绕组在空间位置上并不像三相对称电机那样要求对称分布，只要求在空间最佳位置放置绕组，以求得最佳的工作状态。 2.4.3磁的不对称对于那些功率甚小的单相异步电机，性能要求不高，但求结构工艺简单，就宜采用多极的定子，集中的绕组，这样绕线、下线方便，可以简化制造工艺，又可利用它在气隙中上的不等和磁场上的不称来改善电机的运行性能。2.5 单相异步电动机通电时的机械特性2.5.1一相定子绕组通电时的机械特性单相异步电动机定子绕组上有两个交流分布绕组（一般相差90电角度），主绕组m和副绕组a。 当m相通入单相正弦交流电流时，将会产生正弦分布的基波脉振磁势。fj(x,t)=fjcosxcost=1/2f

26、jcos(x-wt)+cos(x+wt) =f+f- 这是两个圆形脉振磁势，他们可以分别在异步电动机中产生电磁转矩。所以1相定子绕组通电时电机中的电磁转矩为这两个旋转磁势产生的电磁转矩的叠加。 f+产生t+=f(s),f-产生t-=f(s),电动机机械特性为t=t+t-。 1相通电时，f+和f-幅值相等，转向相反，对应t+和t-也相对于原点对称。 合成t=f(s)具有如下特点：(1)n=0无起动转矩；(2)在n0区域有正向转矩，在n0区域有反向转矩；(3)理想空载转速nf-,对应的t+=f(s)和t-=f(s)不再对称，合成转矩t=f(s)不通过原点。 在n=0时，t0,电动机具有正向起动转矩

27、，起动后，n0,t0，电动机可以继续运行。 如果m相绕组和a相绕组空间错开90电角度，通入的两相电流相位差为90度且幅值相等，则产生圆形旋转磁势，此时f=f+,f-=0;t=t+,t-=0,机械特性与三相异步电动机的情况相同，起动转矩也较大。 结论：起动的必要条件 (1)定子具有空间不同位置的两套绕组；(2)两相绕组通入不同相位的交流电流。单相异步电动机的优点是使用单相电源，但其起动的必要条件是两相绕组通入不同相位的电流。 必须采取措施将m相和a相电流的相位分开，即“分相”，不同的分相方法对应于不同的单相异步电动机。 第三章 电容运转电动机电磁方案设计3.1 技术要求：（1） 电压： u=22

28、0v（2） 相数： m=2（3） 频率： f=50hz（4） 极数： p=6（5） 输出功率： p2n=50w（6） 效率： 42%（7） 功率因数： cos0.82（8） 额定转速： n915rad/min（9） 最大转矩： 0.65n.m(10) 起动转矩： 0.18n.m(11) 起动电流： 1.1122a(12) 绝缘等级： b级3.2 重要尺寸及冲片（1） 定子外径： d1=12cm（2） 定子内径： di1=6.8cm（3） 气隙： g=0.04cm（4） 转子外经： d2= di1 2g =6.8 20.04 = 6.72cm（5） 转子内经： di2=1.2cm（6） 叠长：

29、l1/l2=3.2/3.2(cm)（7） 定转子槽数： p=6 s1/s2=24/34 （8） 定、转子槽形尺寸及图（单位：厘米）w10w11w13d10d11d14t1d10.230.4940.770.110.151.0650.4621.7w20w21w23d20d21d24t2d200.2940.1940.010.1470.5260.30.78（9） 极 矩: p =di1/p=6.8/6 = 3.56 (cm)（10） 定子齿距: t1=di1/s1=6.8/24 =0.8897(cm)（11） 转子齿距: t2=d2/s2=6.72/34 =0.6206(cm)（12） 定子齿宽: t

30、1= 0.462(cm) （13） 转子齿宽: t2= 0.3(cm)（14） 定子齿计算长度： dt1=d10+d11+d14=0.11+0.15+1.065=1.315(cm)（15） 转子齿计算长度： dt2=d20+w21/2+d24=0.01+0.294/2+0.526=0.683(cm)（16） 定子轭计算高度： dy1=(d1-di1)/2-d1+0.2w13/2=(12-6.8)/2-1.7+0.20.77/2=0.977(cm)（17） 转子轭计算高度： dy2=(d2-di2)/2-d2+0.2w23/2=(6.72-1.2)/2-0.78+0.20.194/2=1.999

31、4(cm)（18） 定子轭计算长度：lc1=(d1-dy1)/2p=(12-0.977)/(26)=2.8858(cm)（19） 转子轭计算长度： lc2=(di2+dy2)/2p=(1.2+1.9994)/(26)=0.8376 (cm)3.3 主绕组设计1. 初选正弦绕组 查表得绕组参数：kdp1=0.822跨距y1=2, y2=4槽线数分配比列为60.8%，39.2%2. 主绕组串联导体数z1的计算(1) 每极磁通估算值：=2bt1t1s1lkfe/p =(2130000.462243.20.92)/(6)=45515.4(wb) 式中：bt1为预取定子齿磁通密度(根据设计要求选bt1=

32、13000,kfe=0.92)按设计要求对于低噪声电机可取 bt1=1300017200gs;叠压糸数kfe=0.920.95;(2) 每相有效串联导体数：z1kdp1=(4.5uk)107/(f)=(4.52200.85107)/(5045515.4)=3697.6496 式中：取k=0.85(3) 每相串联导体数z1初值: z1=z1kdp1/kdp1=3697.6496/0.822=4498.3572(4) 每相串联导体的初值zp1:zp1=(a1 z1)/p =(14498.3572)/6 =749.7262(5) 每极各线圈串联导体数z1,z2： z1= zp160.8%/2=749

33、.726260.8%/2=228 z2= zp139.2%/2=749.726239.2%/2 =147则zp1=z1+z2=228+147 = 375(6) 主绕组串联导体数： z1=2zp1p6=23756 = 45003. 主相电流估算值：i1=p2n/(2ucos) =50/(22200.420.85) =0.4502(a)4. 线径的确定(1) 取电流密度 m=6(a/mm2)(2) 导线截面初值： sm=i1/(a1m) =0.4502/(16) =0.07503(mm2)查附表3取 dm=0.31(mm), dm=0.36(mm)， sm = 0.0755(mm2)5. 槽中心平

34、均直径：de=di1+d10+d11+d1=6.8+0.11+0.15+1.7 =8.75(cm)6. 线圈平均跨距：y=2.787. 平均半匝长：lmcu=l1+(dey)/s1=3.2+(8.752.781.55)/24 =8.1534(cm) 式中取=1.55 附槽满率计算：槽面积 sa =0.51.065(23.85+4.94)+1.5(2.3+4.94)+3.143.852=96 (mm2)槽绝缘面积si=0.221.065+21.5+3.143.85+23.85+4.94=9.8 (mm2)槽楔绝缘面积si=（0.51.0）w11=0.84.94 = 3.952 (mm2)槽有效面

35、积se =96-9.8-3.952 = 82.25 (mm2)仅有主绕组的槽满率sf1=2280.362/82.25=35.92%含有副绕组的槽，由后面的计算得da =0.25，da=0.30 sf2=(1470.362+3960.302)/82.25=66.49%sf3=22540.302/82.25=55.58%3.4 主相参数计算1. 主相绕组电阻r1(75)=(2.17z1lmcu10-4)/(a1sm)=(2.1745008.13510-4)/(10.0755)=105.2214（）2. 转子电阻r2(75)=8.68(z1kdp1)/103)2(l22+sk2)cdbr/(s2ab

36、)+(0.637drkr)/(p2ar)=92.104（）其中：取 sk= it1=6.8/24=0.89sb=(r21+r23)d24+1.57(r212+r232)=(0.147+0.09) 0.526+1.57(0.1472+0.0972)=0.177 (cm2)sr=0.5lrhr+0.5(dre-dri)=0.50.50.5+0.5(6.57-4)=0.4463 (cm2)dr=0.5(dre+dri)=0.5(6.57+4)=5.285 (cm2)kr=0.5p(1-dri/dr)1+(dri/dr)p/1-(dri/dr)p=1.0671集肤效应取cdbr =13. 电机常数计算

37、(1) 槽漏抗糸数cx2: cx2=y/p=2.78/4=0.695式中p= s1 /p=24/6 = 4(2) 运行时的槽常数ks1,ks2,ks及曲拆漏抗糸数kzz:ks1=d10/w10+2d11/(w10+w11)+f=0.1/0.23+20.15(0.23+0.494)+0.87=1.7291其中：f=f(d14/w13)(w11/w13)=f(1.383)0.6416查表取f=0.88ks2=d20/w20+f= 0.01/0.125+1.10145=1.225查表取w20*=1.25f=f(d24/w20)(w21/w20)=f(2.7113)1.5155查表取f=1.145ks

38、=ks1cx2+s1ks2/s2=1.72910.695+241.225/34=2.00664kzz=(t10+t20)2/(4(t1+t2)=0.2211其中：t10=t1-w10=0.89-0.23=0.6601t20=t2-w20=0.6209-0.125=0.4959t2=d/s2 = 0.6209(3) 起动时的槽常数ks1*,ks2*,ks*及曲拆漏抗糸数kzz*: w10*=3.75, w20*=2仿(2)各公式有 ks1*= 1.4919ks2*=1.195ks*=1.8864 kzz*=0.145 (4) 相带漏抗常数kb:nsr=(s1+s2)/(2p)=(24+34)/(

39、26)=4.833kb=f(nsp)=f(4.833)查表取kb=2.8(5) 转子斜槽电角度ask:ask=sk180p/(d2) =0.891806/(6.72) =45.55(6) 斜槽糸数csk:csk=sin(a/2)/a/360 =0.9739(7) q=1-csk2: q=1-csk2=0.0515(8) 磁导糸数km:km=sg/pgefsm=11.3935/(60.05321.08)=33.0499其中 sg=p l=3.563.2=11.3935卡脱糸数k:k= k1 k2=1.20561.1029=1.3293等效气隙为1.32970.04=0.0532定子卡脱糸数： k

40、1=t1(4.4g+0.75w10)/(t1(4.4g+0.75w10)-w102) =1.2056转子卡脱糸数： k2=t2(4.4g+0.75w20)/(t2(4.4g+0.75w20)-w202) =1.1029(9)电抗常数kx:kx=2f(z1kdp1)210-8 =42.98524. 槽漏磁导: s=0.8l1ks/s1 =0.83.22.0664/24 =0.69255. 曲拆漏磁导: z=0.8373lkzz/s1g =0.83783.20.2211/(240.04) =0.61756. 端部漏磁导: e=1.2362dey/s1p =1.23628.752.78/(246)

41、=0.20887. 相带漏磁导:b=0.00093kmkb=0.0009342.626952.78 =0.11028. 斜槽漏磁导:sk=0.1274kmkpq=0.127433.04990.90.0505=0.1952 其中 预取 kp=0.99. 总漏磁导: l=s+z+e+b+sk=0.6925+0.6175+0.2088+0.0861+0.1952=1.800110. 主磁导: m=0.2547kmcsk =0.254733.04990.9139 =8.198111. 空载磁导:0=m+0.5l =8.1981+0.51.8001 =9.098212. 理想短路电抗:x=kxl=42.

42、98521.8001 =77.3777（）13. 空载电抗: x0=kx0=42.98529.0982 =391.0897（）14. 漏磁糸数:kp=(x0-x)/x0=(391.0897-77.3777)/ 391.0897=0.8956此处校核kp满足kp-kp=0.4802%1%15. 起动槽漏磁导: s*=0.8l1ks*/s1 =0.83.21.8804/24 =0.630116. 起动曲拆漏磁导: z*=0.8373lkzz*/s1g =0.83783.20.145/(240.04) =0.404917. 起动总漏导:l*=s*+z*+e+b+sk =0.6301+0.4049+0

43、.2088+ 0.0861+0.1952=1.5251（）18. 起动空载漏磁导:0*=m+0.5l*=8.1981+0.51.5251 =8.9607（）19. 起动理想短路电抗:x*=kxl*=42.98521.5251 =65.556720. 起动空载电抗: x0*=kx0*=42.98528.9607 =385.177521. 起动漏磁糸数:kr*=(x0*-x*)/x0*=(385.1775-65.5567)/ 385.1775 =0.829822.cr=kr*/1+(r2/x0*)2=0.8298/1+(92.104/385.1775)2=0.784923.cr=1+(r2/x0*

44、)2(r2/x*)/1+(r2/x0*)2=1+(92.104/65.5567)2(92.104/385.1775)/ 1+(92.104/385.1775)2=1.26373.5 磁路计算1. 系数计算：(1) k=(u-i1r1cos)/u=(220-0.4428105.22140.85)/220=0.820 取 i1=i1=0.4428(2) kr=kp2=00.89562=0.9021(3) kc=kp/(2-kr)= 0.8956/(2-0.8021) =0.7476(4) kfe=0.932. 每极磁通：=(uk108)/(2.22fz1kdp1)=(2200.820)/(2.22

45、5045000.822)=0.439410-33. 定子轭磁势atc1计算(1) 定子轭磁通：c1=0.5 =0.543940 =0.219610-3(2) 定子轭截面积：sc1=kfel1dy1 =0.9033.20.977 =2.9076(cm2)(3) 定子轭磁通密度：bc1=c1/sc1 =2.196/2.9076=0.7556(4) 定子轭磁场强度：由bc1表查得 hc1=148(5) 定子轭磁热势：atc1=hc1lc1 =1482.884410-2 =4.2689（a/极)4. 定子齿磁势att1计算(1) 定子齿磁通:t1=0.5 =0.543940=0.6899 10-3(m

46、x)(2) 定子齿截面积:st1=(kfel1t1s1)/p =(0.933.20.46224)/6=5.4996(cm2)(3) 定子齿磁通密度:bt1=t1/st1104=7.899/5.4996=1.254(4) 定子齿磁场强度:由bt1表查得 ht1=556(a/cm)(5) 定子齿磁热势:att1=ht1dt110-2=5561.315 =7.31(a/极)5. 转子轭磁势atc2计算(1) 转子轭磁通:c2=0.5kc=0.50.74760.439410-3 =0.164210-3(mx)(2) 转子轭截面积:sc2=kfel2dy2=0.933.21.9994 =5.9502(cm2)(3) 转子轭磁通密度:bt2=c2/sc2 =1.642/5.9502=0.276(4) 转子轭磁场强度:hc2=75(5) 转子轭磁热势：atc2=hc2lc210-2=750.8372 =0.6279(a/极)6. 转子齿磁势att2计算(1) 转子齿磁通 t2=0.5kc =0.50.74760.439410-3=0.515710-3(2) 转子齿截面积 st2=