感应电机设计

1、目录1、型号Y132h 4感应电动机的电磁计算31.1额定数据及主要尺寸31. 2磁路计算51.3参数计算71.4运行性能计算92、数据分析113、参考文献144、附图15一、型号 Y132M4 感应电动机的电磁计算1.1 额定数据及主要尺寸1、型号： Y132M 42、输出功率：3、相数： m=34、接法：连接5、相电压： 380V6、功电流：7、极对数： p=28、定子槽数：9、转子槽数：10、定子每极：11、定转子冲片尺寸：（见附图二） 定子外径定子内径转子外径转子内径 定子槽形：半闭口圆底槽 定子槽尺寸转子槽形：梯形槽转子槽尺寸12、极距：13、定子齿距：14、转子齿距：15、气隙长度

2、：16、转子斜槽距：17、铁心长度：18、铁心有效长度：无径向通风道19、净铁心长：无径向通道 其中铁心叠压系数为20、绕组型式：单层交叉式（见附图一）21、并联路数22、节距： y 为 19、 210、111823、每槽导线数：24、导线并绕根数、线径25、每根导线截面积：26、槽有效面积：式中槽楔厚度 h=2mm 槽绝缘厚度 Ci=0.03cm 其中27、槽满率：式中d绝缘外径（cm） （d=）28、每相串联导线数29、绕组分布系数式中q1=（对60度相带）30、绕组短距系数31 、绕组系数：1.2 磁路计算32、每极主磁通式中33、每极下定子齿面积34、每极下转子齿面积式中=， =，假设

3、， =1.5T,=1.5T35、定子轭截面积式中=1.877cm （圆底槽轭的高处高度）36、转子轭截面 =30.458式中=2.016cm （平底槽轭的计算高度）转子轴向通风孔直径37、空气隙面积 =38、波幅系数：先假定39、定子齿磁密 : ，本算例中 5%，符合精度要求40、转子齿磁密：，本算例中 5%符合精度要求41、定子轭磁密：42、转子轭磁密：43、气隙磁密：，本算例中 5%符合精度要求44、定子齿磁场45、转子齿磁场46、定子轭磁场47、转子轭磁场48、定子齿磁路计算长度=1.597cm （圆底槽）49、转子齿磁路计算长度=2.3cm （平底槽）50、定子轭磁路计算长度51、转子

4、轭磁路计算长度52、气隙磁路计算长度其中=1.308;=1.03153、定子齿磁位降54、转子齿磁位降55、定子轭磁位降其中8=0.48定子轭磁路校正系数，查附图56、转子轭磁位降其中C2=0.382转子轭磁路校正系数，查附图57、气隙轭磁位降58、饱和系数 =1.346本算例中 5%符合精度要求59、总磁位降 F60、励磁电流61、励磁电流标62、励磁电抗标幺值 =1.9011.3 参数计算63、线圈平均半匝长度64、线圈端部平均长度65、阻抗折算系数 =14376.3566、定子相电阻 =1.561标幺值=0.02767、转子导条电阻标幺值68、转子端环电阻标幺值 =0.005769、转子

5、电阻标幺值70、漏抗系数71、定子槽漏磁导其中 =1，槽上部节距漏抗系数=1 ，槽下部节距漏抗系数=0.4097 ，槽上部漏磁导72、定子槽漏抗73、定子谐波漏磁导，经查书上的附图，得74、定子谐波漏抗75、定子端部漏磁导 （ 对单层交叉式绕组 ）76、定子端部漏抗77、定子漏抗标幺值78、转子槽漏磁导79、转子槽漏抗80、转子谐波漏磁导81、转子谐波漏抗82、转子端部漏磁导83、转子端部漏抗84、转子斜槽漏抗85、转子漏抗标幺值 86、运行总漏抗1.4 运行性能计算87、满载电流有功分量计算时先按设计要求假定88、满载电抗电流 2=0.1837式中89、满载电流无功分量90、满载电动势比值

6、=0.9259此值应与 32 项假定值相差小于一定精度要求，否则需重新假定值，本例中误差为 =0.314%5%符合精度要求91、定子电流 I =I 1=I 1*I w=8.8138A92、转子导条电流 I 2*=I 2=I 2 I wK1=I 2 I w其中为电流折算系数93、转子端环电流 I R=94、定子电密 J1=/mm295、线负荷 A1=96、热负荷 AJ1=A1J1=1260.913A/cm97、转子导条电密 JB=A/mm298、转子端环电密 JR=A/mm299、空载电动势比值 KEO=1-I m3pcu1= p cu1 *p N*10 =363.865W109、转子电阻损耗

7、pcu2*=I 2*2R2*=0.0485*3pcu2= p cu2*p N*103=363.758W110、风摩损耗 pfv= p N*10 3=70W其中 pjv *参考实验值确定 :0.0093*o111、杂散损耗 ps=ps*pN*10 3=150W其中ps*参考实验值确定：0.02112、总损耗二阪1 +PCu2 +pFe + Pjv + PS =0.1350X1*=0.9679100、空载定子齿磁密 Bt10 =Bt1=1.6122T101、空载定子轭磁密 Bj10 =Bj1=1.4877T 102、定子齿单位铁损耗 pt1 由 Bt10 查硅钢片损耗曲线，-3 3得 pt1 =4

8、5.71*10 -3W/cm3103、定子轭单位铁损耗 pj1 由 Bj10 查硅钢片损耗曲线，得 pt1 =39.18*10 -3W/cm3104、定子齿体积 Vt1=2pAt1 ht1=484.489cm3105、定子轭体积 Vj1 =4pAj1 l j1 =1703.026cm3106、铁损耗 pF1=k1pt1 Vt1 +k2pj1 Vj1 =188.831W式中 k1k2 为铁损校正系数，一般对半闭口槽取k1=2.5,k 22标幺值 pF1*=0.0252107、基本铁损耗 pFe1*=0.0119* *2 *108、定子电阻损耗 pcu1*=I 1*2R1*=0.0485113、输

9、入功率 p=1+=1.1350114、满载效率=0.8810此值应与88项假定值相差小于一定精度要求，否则需重新假定值,本例中误差为=0.119%5符合精度要求115、功率因数116、满载转差率Sn=式中为气隙电磁功率，二pT-pcu1*-pFe117、额定转速 nN=1455.296r/min118、最大转矩倍数Tmax*=2.955二、数据分析：本算例与书上的算例的计算结果比较，如下表（见下页）所示：表铁芯长度/每槽导线数满载效率功率因数cos额定转速n N(r/mi n)最大转矩倍数 Tmax16/350.88020.86114522.7415.9/340.88100.84714552.

10、95由上表数据可知：当铁芯长度和槽导线数一起减小时， 电机的满载效率增大，功率因数cos减小，额定转矩nN增大，最大转矩倍数Tmax 增大。为了更好的分析铁芯长度（槽导线数）对电机主要性能的影响， 我又做了几组数据，来帮自己分析：a、固定槽导线数Ns1=35不变，改变铁芯长度，观察电机的主要性能 变化如下表二所示：表二铁芯长度/(cm)满载效率功率因数cos额定转速Nnn N(r/mi n)最大转矩倍数 Tmax15.80.880210.85671452.742.781160.880230.8611452.232.73316.20.880220.86461452.172.69316.50.88

11、0190.86961450.962.622分析结果得：在一定范围内，铁芯长度，由于磁通密度不变，导 磁面积，导致铁芯磁密B，励磁电流，因此功率因数cos;，漏磁系 数Cx所以Cx,电机总漏抗，定子电阻，所以最大转矩倍数Tmax由异步电机等效T型电路(见下页)可知：图一由于，h基本不变，12，故转子铜耗Pcu2，因为不变，所以，故nN;电机总铜耗，而铁芯损耗，而在这铁芯长度内，增加的铜耗大于减小 的铁芯损耗，故满载效率下降；当减小的铁芯损耗大于增加的铜耗时, 满载效率又会上升一点，故满载效率对铁芯长度是一条曲线。b、固定铁芯长度不变，改变槽导体数 Ns1，观察电机的主要性能变化如下表三所示：表三

12、槽导体数满载效率功率因数额定转速nN最大转矩倍Ns1cosn N(r/mi n)数 Tmax350.880190.86961450.962.622340.88110.85871453.892.811分析结果得：由于磁通密度不变，导磁面积不变，磁密 B不变,当槽导体数Ns1，励磁电流，所以功率因数cos；电机总漏抗不变，定子电阻 R1，故最大转矩倍数Tmax由于，h基本不变，12，故转子铜耗Pcu2,所以，nN;定子电阻R1,定子铜耗Pcul,转子铜耗Pcu2故满载效率。综合以上分析：当铁芯长度，槽导体数 Ns1时，由于两者叠加效应电机的功率因数cos减小，额定转矩nN增大，最大转矩倍数Tmax 增大，而对于电机满载效率，由于槽导体数Ns1对