第二章 电机的主要参数之间的关系

1、第二章电机的主要参数之间的关系第二章电机的主要参数之间的关系、什么是主要尺寸？、什么是主要尺寸？ 电机的几何尺寸很多，有铁心尺寸、绕组尺寸、外形电机的几何尺寸很多，有铁心尺寸、绕组尺寸、外形尺寸、安装尺寸，其它各种结构部件的尺寸。但是究竟哪尺寸、安装尺寸，其它各种结构部件的尺寸。但是究竟哪些是主要尺寸：电机的电磁过程主要是在气隙中进行的，些是主要尺寸：电机的电磁过程主要是在气隙中进行的，其能量形式的转换则是通过其能量形式的转换则是通过“气隙主磁通气隙主磁通”进行的。进行的。 因此主要尺寸就必定与气隙有密切关系。因此主要尺寸就必定与气隙有密切关系。实践证明，实践证明，靠近气隙的电枢直径（靠近气隙

2、的电枢直径（D）与铁心有效长度（）与铁心有效长度（lef）是电机的）是电机的主要尺寸，主要尺寸，而气隙可以说是第三个尺寸而气隙可以说是第三个尺寸。从几何角度看，。从几何角度看，这些尺寸一经确定了，其它尺寸就大体上确定了，而且不这些尺寸一经确定了，其它尺寸就大体上确定了，而且不少电磁性能也就基本上为它们左右或稍许变动。少电磁性能也就基本上为它们左右或稍许变动。1 iD2D 铁心尺寸铁心尺寸 绕组尺寸绕组尺寸 其它尺寸大体确定其它尺寸大体确定电机的几何尺寸电机的几何尺寸 外形尺寸外形尺寸 主要尺寸主要尺寸 不少电磁性能变化不大不少电磁性能变化不大 安装尺寸安装尺寸 （D D、lef、）电机矢量确定

3、）电机矢量确定 结构部件尺寸结构部件尺寸 电枢直径电枢直径D D：交流电机：交流电机（定子内径）（定子内径）直流电机直流电机（转子外径）（转子外径）二、二、本章研究内容本章研究内容1确定主要尺寸依据的基本关系式确定主要尺寸依据的基本关系式 选择电磁负荷选择电磁负荷 确定主要尺寸；确定主要尺寸；2电磁负荷的选择；电磁负荷的选择；3确定主要尺寸的一般方法确定主要尺寸的一般方法2-1 电机的主要参数之间的关系式电机的主要参数之间的关系式一、一、几个物理量几个物理量即找到主要尺寸与额定功率、转速及电磁负荷的关系。即找到主要尺寸与额定功率、转速及电磁负荷的关系。出出线线端端输输出出的的电电功功率率发发电

4、电机机轴轴上上输输出出的的功功率率电电动动机机输输出出功功率率额额定定功功率率:NP额定转速：同步速额定转速：同步速 pfn60)(:)/(:2:TBADmWIA值值气气隙隙中中磁磁通通密密度度的的最最大大磁磁负负荷荷米米流流电电枢枢圆圆周周单单位位长长度度上上电电线线负负荷荷电电磁磁负负荷荷电磁功率（计算功率）：电机将电能（机械能）转换成机电磁功率（计算功率）：电机将电能（机械能）转换成机 械能（电能），能量都是以电磁能的形式通过定转械能（电能），能量都是以电磁能的形式通过定转 子间的气隙进行传递的，与之相对应的功率称为电子间的气隙进行传递的，与之相对应的功率称为电 磁功率。磁功率。 电磁功

5、率在电机设计中用计算功率表示（电磁功率在电机设计中用计算功率表示（ ）P、交流电机中、交流电机中BAnPlDef,与与 的关系的关系 计算功率：计算功率：)10()(1033KWIEmPKVAmEIPM m 电枢绕组相数；电枢绕组相数； E 电枢绕组相电势；电枢绕组相电势； I 电枢绕组相电流电枢绕组相电流 )(4伏伏fNKKEdpNm11. 1221mmNmEEEEK平均值有效值其中电势：其中电势：KNm 气隙磁场波形系数，当气隙磁场正弦分布时；气隙磁场波形系数，当气隙磁场正弦分布时； f 电流频率；电流频率；N 电枢绕组每相串联匝数；电枢绕组每相串联匝数；Kdp 电枢绕组系数；电枢绕组系数

6、； 每极磁通（韦）。每极磁通（韦）。efpefavlBlBp每极磁通每极磁通： B 气隙磁密最大值（气隙磁密最大值（T T）；）； Bav 气隙磁密平均值；气隙磁密平均值； 计算极弧系数计算极弧系数 Lef 电枢计算长度；电枢计算长度；)(2)72. 063. 0(米pDBBavp 极距（米）；极距（米）；DmWIA2电机常数电机常数AdpNmpefCABKKPnlD32101 . 6p电负荷电负荷A A： DD 电枢直径（米）；电枢直径（米）； 把上面关系代入：把上面关系代入： 对一定功率和转速范围内的电机，对一定功率和转速范围内的电机，B、A变动范围不大，变动范围不大，、KNm、 Kdp变

7、化范围更小，变化范围更小，CA一般为常数。一般为常数。)(103KWIEPaanapNEaa60efpefavlBlBpD2DmWIA2ABPnlDpef32101 . 6ABKKPnlDdpNmpef32101 . 61dpNmKK三、直流电机三、直流电机计算功率：计算功率： 其中电势：其中电势： 每极磁通：每极磁通： 电负荷电负荷A A： 把上面关系代入：把上面关系代入： 比较：比较： 直流电机中直流电机中ACAKAC电机常数电机常数AdpNmpefCABKKPnlD32101 . 6ACpTlDnPlDCefefA260/22)(260是计算转矩是计算转矩TnPPTeflD2AC四、的物

8、理意义四、的物理意义1 1是电机常数：对一定功率范围内电机是电机常数：对一定功率范围内电机B、A变动不大，变动不大，、KNm、 Kdp变化范围更小；变化范围更小；近似地表示转子有效部分的体积，定子有效部分的体近似地表示转子有效部分的体积，定子有效部分的体积也和它有关。积也和它有关。的物理意义：反映产生单位计算转矩所耗用的有效材料（铜、的物理意义：反映产生单位计算转矩所耗用的有效材料（铜、铝或电工钢）的体积，并在一定程度上反映了结构材料的耗铝或电工钢）的体积，并在一定程度上反映了结构材料的耗用量。用量。 AKAKACnlDPlDTCKefefAA226021AKAKAKAKACPlDCefA2A

9、CAK2 2是电机常数是电机常数的倒数，叫作利用系数。的倒数，叫作利用系数。物理意义：物理意义：表示单位体积的有效材料所能产生的计算转矩，它表示单位体积的有效材料所能产生的计算转矩，它的大小反映了电机有效材料的利用程度。的大小反映了电机有效材料的利用程度。在设计方案比较时，在设计方案比较时，往往是一项很好的比较指往往是一项很好的比较指标，随着电机制造水平的提高，材料质量的改进，标，随着电机制造水平的提高，材料质量的改进，将不断增大。将不断增大。 并非总是常数，转速一定时，并非总是常数，转速一定时，随着电机功率的增大百减小，利用系数随着电机功率的增大百减小，利用系数和转矩应力则随电机功率的增大而

10、增大。和转矩应力则随电机功率的增大而增大。AdpNmpefCABKKPnlD32101 . 6)/()(nPfKCAAeflD2小结：小结： 确定主要尺寸的基本关系式找到确定主要尺寸的基本关系式找到 确定确定A A 、B B、 根据根据 之间的曲线之间的曲线 五、五、计算功率与额定功率的关系计算功率与额定功率的关系PNP在设计电机时，一般都是给定额定功率，因此应找出在设计电机时，一般都是给定额定功率，因此应找出与与的关系的关系)(10cos311kWImUPNN)(10cos31kWImUPPNNNNN)(10311kVAImEP异步电机：异步电机：输入功率：输入功率：额定功率：额定功率：计算

11、功率：计算功率：比较上两式：比较上两式：NNNNPUEPcos11满载电势标么值：满载电势标么值： NEUEK1 额定负载时感应电势与端电压的比值额定负载时感应电势与端电压的比值NPNNcos,EKP给定，给定，给定，给定，可先假设再得到计算功率可先假设再得到计算功率NNNEPKPcos)10cos(cos31kWImUPPKPNNNNNE输出功率是电功率输出功率是电功率)10()(3kVAImUPkVAPKPNNNE)()(流流而而引引入入系系数数考考虑虑电电枢枢压压降降和和绕绕组组电电gNgKkWPKP )(组电流而引入系数组电流而引入系数考虑电枢压降和并励绕考虑电枢压降和并励绕mNNmK

12、PKP2.2.同步电动机：同步电动机： 3.3.同步发电机：同步发电机： 4.4.同步调相机：同步调相机： 5. 5. 并励直流发电机：并励直流发电机： 6.6.并励直流电动机：并励直流电动机： AdpNmpefCABKKPnlD32101 . 6pTlDnPlDCefefA260/22nP 六、从确定主要尺寸关系式所得的结论六、从确定主要尺寸关系式所得的结论选定选定A 、B，=0.630.72=0.630.72 电机的主要尺寸决定于：计算功率电机的主要尺寸决定于：计算功率P P与转速与转速n n之比或计算之比或计算转矩转矩；可以看出：在其它条件相同时，计算转矩相近的电机所消可以看出：在其它条

13、件相同时，计算转矩相近的电机所消耗的有效材料相近，功率大、转速高与功率小、转速低的电耗的有效材料相近，功率大、转速高与功率小、转速低的电机其机其相近，则电机体积是接近。二者可采用相同的电枢相近，则电机体积是接近。二者可采用相同的电枢直径与某些其它尺寸。直径与某些其它尺寸。2.2.A A 、B B不变时，相同功率的电机，不变时，相同功率的电机，n n，尺寸较小；，尺寸较小； 尺寸相同的电机尺寸相同的电机，n n，功率较大。，功率较大。说明：说明：n n，可减小电机的体积，可减小电机的体积V V和质量和质量M M，只能在一定转速下；，只能在一定转速下；当当n n太高的话，机械损耗太高的话，机械损耗

14、，直流电机铁耗，直流电机铁耗，于是只好使，于是只好使A A 、B B。如。如n n太高，机械应力太高，机械应力T T；3.3.转速一定，若直径不变而采用不同长度可得不同的功率的电转速一定，若直径不变而采用不同长度可得不同的功率的电机；机； 4.4. 、KNm、 Kdp一般变化不大，电机的主要尺寸在很大程度上一般变化不大，电机的主要尺寸在很大程度上和选择的和选择的A A 、B B有关，有关，A A 、B B，电机的尺寸就愈小。，电机的尺寸就愈小。pACnPnPnP,和eflD,ACnP,一定eflD2pnP , eflD2eflD2AC结论：结论：1. 1. 是常数，电机主要尺寸决定于是常数，电

15、机主要尺寸决定于（T T）基本相同；基本相同；2. 2. 一定，一定，3.3. 、KNm、 Kdp一定，给定一定，给定，决定于决定于A A 、B B，选，选A A 、B B，；4. 4. 一定，一定，n n一定，一定，D D一定，一定，l lefef，P P ，可得不同容量。，可得不同容量。T相近（相近（ ），电机体积上基本相同，），电机体积上基本相同，2-2 2-2 电机中的几何相似定律概述电机中的几何相似定律概述什么是什么是几何相似几何相似？指电机对应的尺寸具有相同的比值。指电机对应的尺寸具有相同的比值。如：如：A A、B B两台电机若是几何相似，则它们的对应尺寸成比例，两台电机若是几何相

16、似，则它们的对应尺寸成比例，即：即： ),(分别指槽高和槽宽SSSBSASBSABABAbhbbhhllDD)(GMefCP4/14/31PPPPpPCPGef2.2.几何相似定律：几何相似定律：在电流密度、磁感应强度、转速、频率保持不变时，对一系在电流密度、磁感应强度、转速、频率保持不变时，对一系列功率递增，几何相似的电机，每单位功率所需有效材料的质列功率递增，几何相似的电机，每单位功率所需有效材料的质量量 的的1/4次方成反比次方成反比的定律称的定律称几何相似定律几何相似定律。、成本、成本及产生的损耗与功率及产生的损耗与功率fnBJ,lP证明：证明：条件：条件：保持不变保持不变 长度与功率

17、长度与功率 之间的关系之间的关系):;:()44. 4()10(3导导体体裁裁面面积积电电流流密密度度CCFeFedpNmSJJSINBSEBSfNKKENEkVAmEIPEIPP),(CcuCFeNSSJBJSNBSP保保持持不不变变41422PllPlSlSSSPcuFecuFe代入代入，pCGef,PlefCp)(GM4/34/34/33PpGpPCGCPGlGefef 与与 的关系的关系有效材料的成本有效材料的成本与损耗与损耗与与成正比。成正比。有效材料重量与体积成正比，也与长度有效材料重量与体积成正比，也与长度 的立方成正比；的立方成正比；)(GMefCP4/14/31PPPPpPC

18、PGeffnBJ,)(GMefCp41P 单位功率所需有效材料的单位功率所需有效材料的质量质量、成本、成本及产生的损耗与功率及产生的损耗与功率的关系的关系即得：几何相似定律：在即得：几何相似定律：在对一系列功率递增、几何形状相似的电机，每单位功率对一系列功率递增、几何形状相似的电机，每单位功率所需有效材料的所需有效材料的、成本、成本及产生的损耗及产生的损耗与功率与功率成正比。成正比。保持不变时，保持不变时，4用途：用途：这定律可用来大体上估计与已制成电机几何相这定律可用来大体上估计与已制成电机几何相似，但功率不同的电机的质量、成本或损耗不同；似，但功率不同的电机的质量、成本或损耗不同； 也可用

19、来分析通常是几何相似的系列中各规格也可用来分析通常是几何相似的系列中各规格电机之间的对应关系。电机之间的对应关系。5解释几个问题解释几个问题为什么在可能的情况下尽可能采用大功率电机来代为什么在可能的情况下尽可能采用大功率电机来代替总功率相等的数台小功率（为什么要提高单机容量）？替总功率相等的数台小功率（为什么要提高单机容量）？随着单机容量增加，其有效材料的重量随着单机容量增加，其有效材料的重量 、成本的增加、成本的增加相对容量的增加要慢。因此有效材料的利用率提高了，损相对容量的增加要慢。因此有效材料的利用率提高了，损耗增加相对容量增加也慢，因此效率提高了。人们常说的耗增加相对容量增加也慢，因此

20、效率提高了。人们常说的电机怕效率也就是这个道理。电机怕效率也就是这个道理。G 为何冷却问题对大功率电机比对小功率电机更显得为何冷却问题对大功率电机比对小功率电机更显得重要（也就是人们常说的大电机怕温升）？重要（也就是人们常说的大电机怕温升）？ll 电机损耗与长度电机损耗与长度 的立方成正比，而冷却表面却与的立方成正比，而冷却表面却与长度成正比，功率长度成正比，功率，长度，长度，损耗，损耗 冷却表面冷却表面，故电机温升，故电机温升因此就必须设法改变冷却系统或冷却方式，放弃它们的几何因此就必须设法改变冷却系统或冷却方式，放弃它们的几何形状相似。形状相似。2-3 电磁负荷的选择电磁负荷的选择根据确定

21、主要尺寸的关系式来看：根据确定主要尺寸的关系式来看：ABKKPnlDdpNmpef32101 . 6在正常的电机中，在正常的电机中，dpNmpKK,实际上变化不大，实际上变化不大，因此在计算功率和转速一定时，主要尺寸因此在计算功率和转速一定时，主要尺寸eflD2就决定于电磁负荷就决定于电磁负荷BA,从上式看出，从上式看出，越大越大越小，质量越轻，成本越低。越小，质量越轻，成本越低。因此希望因此希望一点好。一点好。 但是但是选择与许多因素有关，选择与许多因素有关，它将影响电机的其它性能，它不但影响有效材料的耗用它将影响电机的其它性能，它不但影响有效材料的耗用量，对电机的参数、启动和运行影响较大。

22、究竟如何选量，对电机的参数、启动和运行影响较大。究竟如何选择才好？下面介绍具体选择方法。择才好？下面介绍具体选择方法。BA,eflD2BA,BA,),(,1,2运行启动参数对性能影响大一定时变化不大efefdpNmpCMBAABlDnPKK一、一、电磁负荷对电机性能和经济性能的影响电磁负荷对电机性能和经济性能的影响（一）电负荷（一）电负荷A较高较高DmNIA2沿电枢圆周单位长度上的总电流（安沿电枢圆周单位长度上的总电流（安/米）米）1优点：优点： 电机的尺寸和体积将减小，可节省钢铁材料；电机的尺寸和体积将减小，可节省钢铁材料；),(12一定时变化不大nPKKABlDdpNmpefeflDA2,

23、电机有效材料近似表示转子有效部分体积电机有效材料近似表示转子有效部分体积eflD2 一定时，由于铁心质量减小，铁耗减小。一定时，由于铁心质量减小，铁耗减小。BFeefplDA,2（B一定时）一定时） 2 缺点：缺点： 绕组用铜（铝）量将增加；绕组用铜（铝）量将增加；用铜量一定时一定时,)4(,2NUEKfNKEBlDAdpNmef 增大了电枢单位表面上的铜（铝）耗，使绕组温升增增大了电枢单位表面上的铜（铝）耗，使绕组温升增大；大； 绕组有效部分（即槽内部分）的铜耗为：绕组有效部分（即槽内部分）的铜耗为：导体有效部分长度导体材料电阻率每根导体有效部分电阻lRJmNIlISlNmIRNmpcefc

24、cefcut2)2()2(22电枢表面的铜（铝）耗为：电枢表面的铜（铝）耗为：温升一定时当每相串联匝数导体电流密度导体截面积米瓦,)/(22accutaqAJNJSAJDlJmNIlDlpqeflDA2,电机温升电机温升 AJ AJ 热负荷的大小热负荷的大小 温升不超过一定限温升不超过一定限度度 AJ AJ 不能超过一定限度不能超过一定限度 A A，J J 有铜量有铜量 （ccSJSIJ,） 改变了电机参数和电机特性。改变了电机参数和电机特性。由后面由后面4-3可知交流绕组的电抗（互感电抗或漏电抗）的可知交流绕组的电抗（互感电抗或漏电抗）的标么值标么值),(,2*NXNBAXBAKBAKX一定

25、一定比例常数1）异步电机：启动转矩异步电机：启动转矩，最大转矩，最大转矩，启动电流，启动电流；2）同步电机：电压变化率同步电机：电压变化率，短路电流，短路电流，短路比，短路比，稳定，稳定度度；3）直流电机：换向恶化，换向时电抗电势和电枢反应电直流电机：换向恶化，换向时电抗电势和电枢反应电势影响换向电流的变化。势影响换向电流的变化。（二）气隙磁密（二）气隙磁密B较高较高1优点：电机的尺寸和体积较小，可节省钢铁材料。优点：电机的尺寸和体积较小，可节省钢铁材料。),(12一定时变化不大nPKKABlDdpNmpef用铁量,2eflDB2 缺点：缺点：使电枢基本铁耗增大；使电枢基本铁耗增大；基本铁耗基

26、本铁耗 = 铁心质量铁心质量 比损耗比损耗 （单位质量铁心中损耗）（单位质量铁心中损耗）a) 电枢铁心质量,2eflDBb) 比比pBfpBBFeFe23 . 1,温升铁耗电枢铁心质量且比,Bp 气隙磁位降和磁路饱和程度将增加；气隙磁位降和磁路饱和程度将增加；FHBfFeiBB励磁电流磁路饱和程度a) 同步机、直流机：由于上面两原因使励磁磁势同步机、直流机：由于上面两原因使励磁磁势励磁励磁绕组用铜量绕组用铜量励磁损耗励磁损耗效率效率、励磁绕组温升、励磁绕组温升，使励，使励磁绕组排列困难或导致磁极和电机外形尺寸加大。磁绕组排列困难或导致磁极和电机外形尺寸加大。b)异步机：励磁电流异步机：励磁电流

27、 cos 改变了电机参数和电机特性。改变了电机参数和电机特性。和气隙磁密和气隙磁密 ),(,*mmmFeXRHBBBXBBAKX饱和程度影响启动运行特性二、二、电负荷电负荷 ABA、B1. 1. 不应选择过高不应选择过高 2. 的比值要适当的比值要适当A、BBAKX*这比值影响电机的参数和特性；影响铜、铁这比值影响电机的参数和特性；影响铜、铁的分配，即影响电机效率曲线上出现最高效的分配，即影响电机效率曲线上出现最高效率的位置（可变损耗率的位置（可变损耗=不变损耗，效率最大）。不变损耗，效率最大）。一般轻载电机一般轻载电机A A大点，大点，B小点，使效率较主高。小点，使效率较主高。 （轻载轻载I

28、，pcu,可变损耗小，可变损耗小，A，可变损耗，可变损耗=不变损耗）不变损耗）3. 的选择要考虑冷却的条件的选择要考虑冷却的条件A、B防护式冷却方式条件较好，防护式冷却方式条件较好，A A、 选择一般比同规格封选择一般比同规格封闭式的高，对一般小型异步电机通常可高出闭式的高，对一般小型异步电机通常可高出15-20%。 BBBB4.4.A A、 绝缘结构的耐热等级愈高，电机允许温升愈高，绝缘结构的耐热等级愈高，电机允许温升愈高，A A； 导磁材料（包括结构部件材料）性能越好，导磁材料（包括结构部件材料）性能越好， ； 电枢绕组用铝电枢绕组用铝 R RAlAl大大 A A、比铜要好比铜要好的选择要

29、考虑所用材料和绝缘结构的等级的选择要考虑所用材料和绝缘结构的等级BPvnvDPDnvnD,;,60,可大点冷却条件有所改善BAva,小BADP,5.5.A A、的选择要考虑的选择要考虑（圆周速度取决于（圆周速度取决于 和和n的大小的大小）总的说，电磁负荷的选择要考虑的因素很多，很难从总的说，电磁负荷的选择要考虑的因素很多，很难从理论上来确定。通常主要参考电机工业长期积累的经理论上来确定。通常主要参考电机工业长期积累的经验数据，并分析对比设计电机与已有电机之间在使用验数据，并分析对比设计电机与已有电机之间在使用材料、结构、技术条件、要求等方面的异同后进行选材料、结构、技术条件、要求等方面的异同后

30、进行选取。取。BBA,关于关于A A、的具体选用值可参看后序文章。的具体选用值可参看后序文章。，冷却条件、电机结构不断改进，冷却条件、电机结构不断改进， 体积体积随材料性能随材料性能2-4 电机主要尺寸比的选择及确定主要尺寸的一般方法电机主要尺寸比的选择及确定主要尺寸的一般方法ABKKPnlDdpNmpef32101 . 6在正常的电机中，在正常的电机中，dpNmpKK,实际上变化不大，因此在实际上变化不大，因此在计算功率和转速一定时，计算功率和转速一定时，当电磁负荷当电磁负荷BA,选定后，则可确定选定后，则可确定eflD2 设计粗短设计细长 efl （主要尺寸比主要尺寸比） 大小影响电机运行

31、性能、经济性、工艺性。大小影响电机运行性能、经济性、工艺性。 一、大小的影响大小的影响eflD2eflpD2 一定，一定，（极距），（极距），较大时：较大时： eflD 大，电机较细长（大，电机较细长（较大、较大、线圈的跨距较小；绕组端部变短，端部用铜（铝）量线圈的跨距较小；绕组端部变短，端部用铜（铝）量相应减少；相应减少； 在正常范围内可提高绕组铜的利用率。在正常范围内可提高绕组铜的利用率。各结构部件尺寸较小，重量轻，因此单位功率的材料各结构部件尺寸较小，重量轻，因此单位功率的材料消耗较少，成本低。消耗较少，成本低。较小），较小），eflD2结构尺寸小重量轻绕组铜的利用率一定：一定： 单位功

32、率耗材单位功率耗材 成本成本eflD2p一定：一定：，eflD2端部铜耗一定机械损耗附加铁耗,Jp 一定：一定： eflD2一定：一定： 端部较短端部较短 端部漏抗端部漏抗总漏抗总漏抗 eflD2一定：一定： 冷却条件变差冷却条件变差 导致轴向温导致轴向温 ，在采用气体作为冷却介质时，风路加长，冷却，在采用气体作为冷却介质时，风路加长，冷却条件变差，导致轴向温度分布不均匀度增大，必须加强条件变差，导致轴向温度分布不均匀度增大，必须加强冷却措施。如主要依靠机座表面散热的封闭式电机，热冷却措施。如主要依靠机座表面散热的封闭式电机，热量主要通过定子机座向外散热，对散热有利。量主要通过定子机座向外散热

33、，对散热有利。对无径向通风道开启式或防护式电机，为了充分利用对无径向通风道开启式或防护式电机，为了充分利用端部散热效果，端部散热效果，端部，端部。度分布不均匀度增大度分布不均匀度增大 线圈数目线圈数目 线圈制造工时线圈制造工时绝缘材料绝缘材料但但 铁心长铁心长 冲片数目冲片数目冲剪叠压工时冲剪叠压工时，冲模易损坏冲模易损坏 D D 机座加工工时机座加工工时下线难度大（跨距小）下线难度大（跨距小）工时工时 D D 转轴加粗（为了保证足够的转子刚度）转轴加粗（为了保证足够的转子刚度） 转子转动惯量小，转子转动惯量小，v va a 大大 转速较高的电机或要转速较高的电机或要求时间常数较小的电机是有利

34、求时间常数较小的电机是有利 二、选择二、选择时的考虑时的考虑考虑参数与温升考虑参数与温升考虑节约用铜（铝）考虑节约用铜（铝）考虑转子机械强度考虑转子机械强度考虑转动惯量考虑转动惯量三、多种不同电机三、多种不同电机1 1异步电机异步电机大致的范围大致的范围极数多时取较大值异步电机大型少数异步电机中小型异步电机5 . 315 . 45 . 15 . 14 . 0极数多的电机，绕组跨距小，电机端部较短，铁心可以长，极数多的电机，绕组跨距小，电机端部较短，铁心可以长，大些；极数少的电机，为了保证轭磁密不过高，轭厚，大些；极数少的电机，为了保证轭磁密不过高，轭厚，D D大，大，小。小。（一般（一般=1-

35、1.3=1-1.3为好）为好） 2同步电机同步电机 一般一般随极数增加而随极数增加而。 )2(91. 1,2 . 18 . 0435 . 26 . 0极从用铜观点一般随功率汽轮发电机取小一点额定转速较低的水轮机选较大的大的水轮机额定转速较高及容量特水轮发电机宜大点一般同步电动机有脉动的同步电动机内燃驱动的同发及负载高速大型同步电机中小型同步电机同步电机3直流电机直流电机5 . 225. 1)5 . 1 (2 . 16 . 0大型中小型直流电机四、确定主要尺寸的一般方法四、确定主要尺寸的一般方法 这里只介绍电机主要尺寸确定的一般方法。某些电机这里只介绍电机主要尺寸确定的一般方法。某些电机可根据其

36、本身特点而采用不同的步骤，甚至将主要尺寸可根据其本身特点而采用不同的步骤，甚至将主要尺寸的关系式写成其它的形式。的关系式写成其它的形式。2-5 系列电机及其设计特点系列电机及其设计特点1系列电机系列电机就是指技术要求、应用范围、结构型式、就是指技术要求、应用范围、结构型式、冷却方式、生产工艺基本上相同，功率及安装尺寸按一定冷却方式、生产工艺基本上相同，功率及安装尺寸按一定规律递增，零部件通用性很高的一系列电机。规律递增，零部件通用性很高的一系列电机。2系列电机的优点系列电机的优点由此减少材料与工设计时，消耗、降低成本：由于它由此减少材料与工设计时，消耗、降低成本：由于它们的生产工艺过程与另部件型式相同，可以充分利用冲模、们的生产工艺过程与另部件型式相同，可以充分利用冲模、模具、量具、卡具等工艺装配；模具、量具、卡具等工艺装配；缩短生产周期：由于充分利用了原有的工模具等工艺缩短生产周期：由于充分利用了原有的工模具等工艺装配图纸等条件；装配图纸等条件；可以减少设计、制造、使用、维修方面的许多工作；可以减少设计、制造、使用、维修方面的许多工作