电机设计毕业论文.doc

目 录 摘 要 1 ABSTRACT 1 第一章 中小型电机设计概述 2 1 1 设计技术要求 2 1 2 电机主要尺寸 2 1 3 绕组构及成原理 4 1 4 主磁路 4 1 5 电抗 6 1 6 损耗与效率 7 1 7 通风散热 7 第二章 三相异步电动机设计 Y180L 6 15KW 9 2 1 电机主要尺寸及绕组设计 9 2 2 电磁计算步骤与程序 9 第三章 电机优化设计方案 29 3 1 相关理论分析 29 3 2 电磁调整方案 29 第四章 AUTOCAD 简介及其绘图 31 4 1 AUTOCAD 简介 31 4 2 AUTOCAD 的基本功能 31 4 3 AUTOCAD 绘图 32 总 结 33 参考文献 33 附 录 外文资料原文及译文 35 附 录 三设计方案结果 40 1 三相鼠笼式异步电动机设计 Y180L 6 15kW 专业 电气工程极其自动化 学号 02131107 学生姓名 刘常洲 指导老师 肖倩华 摘 要 异步电机是工农业生产中应用最广泛的电机 其性能的提高具有重要意义 在文章中简要介绍 了异步电机设计的基础知识 阐述了中小型电机的设计方法与步骤 介绍了电磁设计的步骤与计算 程序 也述及电机的优化设计 电磁设计是根据设计技术要求确定电机的电磁负荷 计算转子 定子冲片和铁心各部分尺寸及 绕组数据 进而核算电机各项参数及性能 并对设计数据做必要的调整 直到达到设计要求 本文 也简单介绍了 AutoCAD 绘图的基础知识 关键词 异步电机 电磁计算 The design of the Three phase squirrel cage induction motor Y180L 6 15kW Abstract The induction motor is the most widespread electrical machinery in the industry and agriculture production Its performance enhancement has the vital significance In this article the elementary knowledge of the induction motor designs is Briefly introduced the method and the step of the middle and small scale electrical machinery design is also elaborated the electromagnetism design step and the design computational procedure is introduced the optimized design of the electrical machinery is also mentioned The electromagnetism design is according to the specification of designs to determine the electromagnetism load calculates each part of sizes of the rotor the stator piece and iron core and the winding data then calculates each parameter and the performance of the electrical machinery and to make the essential adjustment to the designs data until meets the design requirements AutoCAD cartography elementary knowledge is also simply introduced in this article Keywords induction motor electromagnetism computation 第一章第一章 中小型电机设计概述中小型电机设计概述 2 1 1 设计技术要求设计技术要求 1 1 1 设计原始数据设计原始数据 电机设计给定以下原始数据 1 额定功率 动机为轴上输出机械功率 kw 2 额定电压 V 或 kV 3 相数与接法 对交流电机 4 额定频率 HZ 5 额定转速或同步转速 r min 6 额定功率因数 7 要求的性能指标 如效率 过载能力 起动电流 起动转矩 牵入转矩 对同步电动机 电压变化率 发电机 转速变化率 对电动机 振动与噪声等 1 1 2 设计过程及内容设计过程及内容 首先应根据产品通用标准 技术条件设计原始数据 然后进行电磁设计和结构设计 电磁设计 是根据设计技术要求确定电机的电磁负荷 计算转子 定子冲片和铁心各部分尺寸及绕组数据 进 而核算电机各项参数及性能 并对设计数据做必要的调整 直到达到要求 提出电磁设计单 结构 设计是根据设计技术要求及电磁设计确定的有关数据 确定电机总体结构 零部件尺寸 材料及加 工要求 绘制总装图及零部件图 进行必要的机械计算及热计算 提出全套生产图样 电机设计要进行多种方案的分析 比较 或采用优化设计方法 以权衡电机性能 运行费用 制造成本 运行可靠性等因素 决定最优的设计 中小型电机生产量大 使用面广 品种规格繁多 一般都成系列设计及制造 设计时 应充分考虑到标准化 通用化 系列化的要求 1 2 电机主要尺寸电机主要尺寸 1 2 1 利用系数利用系数 电机利用系数为电机有效部分单位体积 单位同步转速 或额定转速 的计算视在功率 即 1 1 min 10016 0 33 2 1 mkVAABK nlD S C dp Nefi c 式中 交流电机定子内径或直流电机电枢直径 1 i D 交流电机定子铁心有效长度或直流电机电枢长度 m ef l 交流电机同步转速或直流电机额定转速 r min N n 绕组系数 dp K A 线负荷 A m 气隙磁通密度 T B 视在功率 c S 对交流电机 3 mEIN kVA c S 3 10 式中 m 定子相数 IN 额定相电流 A E 满载定子绕组每相电动势 V 忽略绕组阻抗压降 则 E N U 电机的利用系数反映了材料的利用水平 随着电机冷却技术的发展 材料和工艺水平的改进 电机利用系数有提高的趋势 1 2 2 电磁负荷电磁负荷 电磁负荷 A 值决定了利用系数 直接影响电机的有效材料利用量 更为重要的是 A B 值与电机运行参数和性能密切相关 B 2 1 mA aD IZN D mWI A i s i 式中 W 每相串联匝数 I 电流 A 每槽导体数 s N Z 槽数 a 绕组并联路数 气隙磁通密度 22 T SfWK E B dp 式中 每极气隙面积 S 2 m 绕组电流密度 J 及热负荷 AJ 直接影响电机绕组用铜量及绕组温升 热负荷表示定子 或电枢 圆 周单位表面积上绕组电阻损耗 他们都是绕组设计的重要依据 电磁负荷选择要点 1 电机输出功率一定时 提高电磁负荷可缩小电机体积和节省有效材料 2 选择较高的 铁心损耗一般会增加 而绕组电阻损耗通常可降低 B 3 选取较高的 A 或 j 绕组电阻损耗将增加 4 励磁电流标么值与 A 成正比 故选择较高的或 A 励磁电流要增大 对异步电机 B B 功率因数将降低 5 漏抗标么值与 A 成反比 故较高或 A 较低时漏抗减小 电机起动转矩及过载能力 B B 提高 但起动电流及短路电流也增大 6 直流电机的 A 过高 电抗电动势将增加 使换向性能恶化 4 1 2 3 主要尺寸比主要尺寸比 主要尺寸比 为交流电机的定子有效长度与极距之比 而对直流电机常指电枢长度与直径之 比 当有效部分体积不变时 值较大的电机较细长 反之较粗短 值选择要点 1 高速大型电机的转子直径受转子材料强度限制 其值较大 可达 3 4 2 转动惯量较小的电机 值较大 3 在合理范围内适当选取较大的值 可以减少绕组端部用铜量及端盖等结构件的材料用量 4 较大的电机 绕组端部铜损耗及漏抗较小 而槽部铜损耗及漏抗一般较大 5 值过大时 通风冷却条件变坏 转子刚性可能较差 还会增加冲片冲剪 铁心叠压和嵌 线的工时 对直流电机还会使其换向性能变坏 中小型交流电机的值一般为 0 5 3 1 2 4 主要尺寸确定主要尺寸确定 主要尺寸指定子铁心外径 内径以及铁心长度 在已知电机的视在功率及转速情况下 1 D 1 i D 可借助利用系数的经验值或通过适当地选择电磁负荷 由式 1 1 计算的分别求得主要尺寸 efi lD 2 1 与 参照定子内外径比的经验值可估算定子外径 1 i D ef l 1 D 对应于系列电机的每一机座中心高 根据合理利用机座径向空间及考虑硅钢片的合理套裁等要 求 确定合理的定子冲片外径 设计时按估算值或直接按电机功率及转速 选定某一中心高 1 D 1 D 的机座及与之相适应的外径 1 3 绕组绕组构及成原理构及成原理 电机绕组要求对称 即各并联支路具有相同的电动势及阻抗 三相交流绕组要求各相相轴在空间互差电角度 并有相同的有效匝数 以保正各相电动势对称 0 120 即大小相等 相位互差电角度 同时要求绕组感应电动势和产生磁动势的基波分量尽可能 0 120 大 而谐波分量尽可能小 交流绕组有多种分类方法 按绕组布置分类 有集中绕组及分布绕组 按相带分类 有 相带绕组及混相绕组 按每极每相槽数 q 分类 有整数槽绕组及 0 120 0 60 0 30 分数槽绕组 q 为整数或分数 按槽内线圈边层数分类 有单层绕组 双层绕组及单双层绕组 按线圈形状和端部连接方式分类 有叠绕组 波绕组以及同心式 链式 交叉式绕组 直流电枢绕组一般按绕组元件与换向片之间连接规律不同而分为叠绕组 波绕组和蛙绕组 绕 组由多个按一定规律连接的线圈构成 每一线圈包括置于于槽中的有效部分及端接部分 若各相带 的某些槽的线圈有规则地改属另一相 即为混相绕组 双层绕组每槽分上下两层放两个线圈边 双层绕组所有线圈的形状 几何尺寸相同 端部排列 整齐 可选择有利节距以改善电动势和磁动势波形 1 4 主磁路主磁路 1 4 1 空载气隙磁场空载气隙磁场 5 空载气隙磁场在直流电机和同步电机中由磁极绕组的直流励磁磁动势建立 而在异步电机中则 由定子绕组的交流磁动势建立 直流电机主极极弧形状大致有 1 均匀气隙 2 偏心气隙 极弧与电枢外圆不同心 使气 隙从中心至极尖逐渐增大 3 极尖削角的均匀气隙 气隙从极弧两端约 1 6 长度处至极尖逐渐 增大 后两种电枢形状可抑制电枢反应所引起的气隙磁场畸变 凸极同步电机的磁极极弧形状大致有两种 1 沿极弧范围内气隙是变化的 得到接近正弦的磁场分布 2 气隙均匀 得到近似矩形的磁场分布 1 4 2 磁路计算原理磁路计算原理 磁路计算是按给定的电机端电压求得每极磁通 进而求取磁路各部分磁通密度 磁密 和磁位 降 计算所需的磁动势 励磁电流以及空载特性 磁路计算方法的 依据是全电流定律 即总磁动 势为磁场强度的线积分 实际计算是通过求各段磁路 如气隙 齿 轭 极身等部分磁位降的总和 代替积分求得总磁动势 气隙的一边或两边有齿和槽 因此 实际的气隙磁密分布是不均匀的 气隙磁位降较假定气隙 光滑时的大 它的影响用气隙系数对气隙长度加以修正 设齿宽为 t 槽口宽为 则气隙系 k 0 b 数 t t k 式中 对开口槽 0 2 2 0 5 bb 对半闭口或半开口槽 75 04 4 0 2 2 0 bb 径向通风道使磁通通过气隙的轴向长度减小 计算气隙磁密时的实际长度为铁心的有效长度 式中为铁心总长 及为通风道数及其宽度 vvvtef bNkll t l v N v b 5 v v v b b k 如定转子均有通风道 两者交错时应分别考虑 两者对齐且相等时 式中应以 2代替 v k v b v b 沿齿部磁路不同位置的齿宽一般是变化的 不同截面处磁密及磁场强度是不同的 计算齿磁 t b 位降时 沿齿高分段越多 计算结果也越准确 实际计算时常加以简化 取靠近齿部最窄的 1 3 齿 高处的磁场强度为 若齿宽不连续变化 则应在不连续处分段计算 t H 1 4 3 励磁磁动势及励磁电流励磁磁动势及励磁电流 根据不同电机的磁路结构 由各部分磁位降之和求取所需的励磁磁动势 直流电机 jftcmjata FFFFFFF 凸极同步电机 6 jjmjt FFFFFFF 211 隐极同步电机及异步电机 2211jtjt FFFFFF 上述各式中 为主极补偿齿磁位降 为磁极装配间隙磁位降 对直流励磁的电机 励 tc F j F 磁绕组匝数为时 空载励磁电流 A 对异步电动机 励磁电流 f W Wf F If A dp m mWK pF I 2 1 5 电抗电抗 1 5 1 主电抗主电抗 与初 次级交链的基波互感主磁通在绕组中感应电动势 直接参与能量转换 与基波主磁场相 对应的电抗称为主电抗 多相交流绕组的每相主电抗 4 2 0 efs efdp K l p WKm f Xm 式中 电机磁路总磁位降与气隙磁位降之比 s K 气隙磁导率 0 对异步电机 主电抗即为励磁电抗 对同步电机 主电抗为电枢反应电抗 为基准值的主电抗标么值 NN IU B A K K X efs dp m 0 2 从上式可知 主电抗与成正比 而气隙长度增大 则主电抗减小 B A 1 5 2 漏电抗漏电抗 漏磁通是绕组产生总磁通的一部分 一般只与初 次级中一侧交链 不参与能量转换 它能在 绕组中感应电动势 该电动势频率与产生该磁通的电流频率相同 通常用漏抗压降表示 因而每种 漏抗都与某一部分漏磁通相对应 相应的有槽漏抗 端部漏抗 齿端漏抗 设计中常把某种与初 次级都交链的互感磁通也归入漏抗 如谐波漏抗 槽漏抗由横向穿过槽壁的漏磁通引起 端部漏抗由端部漏磁通引起 与绕组端部结构及尺寸有关 端部越长 和附近的磁性金属构件 越靠近 则端部漏磁导愈大 7 齿端漏抗是由齿端漏磁通引起 它是从一个齿顶出发 沿气隙到相邻的另一个齿顶的漏磁通 齿端漏抗随槽口宽度与气隙长度比值的增大而减小 对气隙较小的电机 如异步电机可忽略齿端漏 抗 谐波漏抗由气隙中高次谐波磁通引起 有时把谐波漏抗划分为齿谐波漏抗及相带谐波漏抗 1 6 损耗与效率损耗与效率 1 6 1 绕组电阻损耗绕组电阻损耗 它是电流流过绕组产生的损耗 铜耗 按我国标准规定绕组电阻应折算到与绕组绝缘等级相 对应的基准工作温度 若电流通过电刷与集电环或换向器 则应包括电刷接触损耗 对直流电机 除电枢绕组的电阻损耗外 还应包括与之串联的换向极绕组及补偿绕组的电阻损耗 对带励磁绕组 的同步电机或直流电机 应计入励磁绕组的电阻损耗 1 6 2 基本铁损耗基本铁损耗 基本铁损耗是铁心中主磁通交变引起磁滞及涡流损耗 计算时应分别计算定子或电枢铁心的齿 轭部铁损耗 然后相加 正常运行时 同步电机的磁极主磁通不变 异步电机转子的磁通变化频率 也很低 基本铁耗均可忽略 1 6 3 风摩损耗风摩损耗 风摩损耗包括风扇及通风系统的损耗 电机转子表面与冷却介质的摩擦损耗 轴承摩擦损耗 电刷摩擦损耗等 1 6 4 杂散损耗杂散损耗 杂散损耗包括表面损耗和脉振损耗 前者是由气隙谐波磁通相对与齿或磁极铁心表面移动而在 其表面产生的涡流损耗 后者是该谐波磁通相对于齿移动 使进入齿中的谐波磁通脉动 因而在齿 中产生的涡流及磁滞损耗 1 6 5 效率效率 效率由输出功率及在该功率下各种损耗总和求得 2 P P PP P 2 1 一般考核在额定输出功率下的额定效率 当电机运行在不变损耗和可变损耗相等的负载时 电 N P 机运行效率最高 1 7 通风散热通风散热 1 7 1 电机冷却方式电机冷却方式 电机冷却过程是把电机损耗产生的热量首先传递给一次冷却介质 已升高温度的一次冷却介质 由新的低温冷却介质不断替换 或者通过某种形式的冷却器由二次冷却介质加以冷却 常用冷却方 式有 表面冷却 通风冷却 循环冷却 管道通风冷却等 1 7 2 风扇风扇 风扇常作为驱使冷却介质循环所需要的动力 它应能产生足够的压力以克服电机冷却通道中的 压力降落 并输送足够的介质流量通过电机 常用的风扇有离心式和轴流式两种 8 1 7 3 电机温升限值电机温升限值 电机绝缘结构按其耐热性分为 A E B F H 五个等级 不同耐热等级的极限温度如下表 耐热等级 AE B F H 极限温度 C 0 105 120 130 155 180 电机绕组温升限值基本上取决于其绝缘结构耐热等级及环境温度 同时与温度测量方法有关 常用的方法有电阻法 温度计法及埋置检温法 9 第二章第二章 三相异步电动机设计 三相异步电动机设计 Y180L 6 15kw 2 1 电机主要尺寸电机主要尺寸及绕组设计及绕组设计 2 1 1 主要尺寸主要尺寸 异步电动机中心高及相应的定子铁心外径 Y180L 6 型号 中心高为 180mm 定子铁心外径 290mm 内径 205mm 铁心长 200mm 不同极数电机定子铁心内外径比 KD Di1 D1l 6 8 极电机为 0 68 0 74 主要尺寸比 lef 为 1 5 3 0 之间 2 1 2 气隙气隙 气隙长度 对电机性能及运行可靠性影响很大 确定 时应考虑以下因数 1 为降低励磁 电流 改善功率因数 气隙应尽量小 2 气隙小 谐波磁场及谐波漏抗增大 起动转矩降低 杂散损耗增加 温升可能升高 3 为保证电机可靠运行 避免气隙不均引起的定 转子相擦 气隙不能太小 小型电机气隙一般不应小于 0 25mm 本课题研究的电机气隙为 0 45mm 2 1 3 定 转子槽数选择 选择定子槽数 Z1 时应考虑 1 为减少谐波磁动势 除极数较多或在系列设计中两种极数冲片通用的情况外 每极每相槽数 q1 一般取为整数 2 为降低杂散损耗及提高功率因数 应选用较多的槽数 但槽数增多时 将增加槽绝缘 降低槽 利用率 并增加线圈制造及嵌线工时 对高电压电机尤为 显著 一般异步电动机 q1 为 2 6 本课题 q1 为 3 所选用的槽配合为定子 54 槽 转子 44 槽 2 1 2 绕组选择绕组选择 本课题所选绕组为双层叠绕组 定子绕组并联路数 a 2 每槽导体数 N 34 绕组节距 y 8 绕组短 距系数 Kp1 0 985 绕组分布系数 Kd1 0 96 2 1 3 定 转子槽形及尺寸定 转子槽形及尺寸 定转子槽形选择及尺寸见附录与附图 2 2 电磁计算步骤电磁计算步骤与程序与程序 2 2 1 电磁计算步骤电磁计算步骤 电磁计算是根据电机设计数据 电磁参数 性能等物理量之间的关系式 核算电磁设计方案是 否满足设计要求 电磁计算基本步骤如下 10 假定 KE Ks 的初 值 重新假定 KE 重新假定 Ks 磁路计算 误差大时 Ks 计算值与初值比较 正常运行时阻抗计算 重新假定 满载电流计算 误差大时 KE 计算值与初值比较 损耗 计算 误差大时 计算值与初值比较 误差小时 sN Tmax 计算 cos 假定 Ist 的初值 重新假定 Ist 起动时阻抗计算 st 计算 误差大时 Ist 计算值与初值比较 误差小时 Tst 计算 电磁计算基本步骤电磁计算基本步骤 11 2 2 2 电磁计算步骤电磁计算步骤与程序与程序 2 2 2 Y180L 6 电磁计算程序电磁计算程序 一 一 额定数据及主要尺寸 1 输出功率 2 P 15kw 2 P 15kw 2 P 2 外施相电压 1 U 380V 1 U 380V 1 U 3 功电流 KW I 13 1579A 11 3 2 10 Um P IKW 3803 1015 3 13 1579A KW I 4 效率 0 89 89 5 功率因数 cos 0 81 cos 0 81 cos 6 极数p 6p 6p 7 定子槽数 1 Q 54 1 Q 54 1 Q 转子槽数 2 Q 44 2 Q 44 2 Q 8 定子每极槽数 9 p Q QP 1 1 6 54 9 1P Q 转子每极槽数 p Q QP 2 2 3 22 6 44 2P Q 3 22 9 定转子冲片尺寸见图 10 极距 P 107 3377 p Di P 1 6 20514159 3 107 3377mm P 11 定子齿距 1 t 11 92641 1 1 1 Q D t i 54 20514159 3 11 92641mm 1 t 12 转子齿距 2 t 14 5727 2 2 2 Q D t 44 1 20414159 3 14 5727mm 2 t 13 节距y 8y 8y 14 转子斜槽宽 SK b 11 92641 SK b11 92641mm SK b 15 每槽导体数 1 Z 34 1 Z 34 1 Z 12 16 每相串联导体数 1 Z 306 11 11 1 am ZQ Z 23 3454 306 1 Z 式中 2 1 a 17 绕组线规 估算 8 1 07 5 2 08189 0 1579 13 cos 1 11 1 11 KW I I a I SN 式中 导线并绕根数 截 面积 11 SN 查表 取 11 5 11 SN 11 SN 11 5 定子电流初步估算值 18 252A cos I I KW 1 08189 0 1579 13 18 252A 1 I 定子电流密度 1 5 07 1 5 07 1 18 槽满率 1 槽面积 22 2 2 1 R hh bR S S S S 2 8 314159 3 2 5 18 2 5 58 32 2 130 7573mm2 S S 130 7573mm2 2 槽绝缘占面积 7133 21 5 58 3 214159 3 2 5 18 35 0 22 1 SSii bRRhCS 21 7133mm i S 3 槽有效面积 130 7573 21 7133 109 044 mm2 iSe SSS 109 044 mm2 e S 4 槽满率 7784 0 044 109 58 1 341 22 11 e f S dZN S 0 7784 f S 绝缘厚度 i C 0 35mm i C 0 35mm i C 导体绝缘后外径d 1 58mmd 1 58mmd 槽契厚度h 2mmh 2mmh 19 铁心长l 铁心有效长无径向通风道 200 20 45 200 9mmglleff2 200 9mm eff l 13 净铁心长无径向通风道 0 92200 184mmlKl FeFe 184mm Fe l 铁心压装系数 Fe l 0 92 Fe K 0 92 Fe K 20 绕组系数 0 9560 9848 0 945 111pddp KKK 0 945 1dp K 1 分布系数 查表取 0 956 2 sin 2 sin 1 1 1 q q Kd 0 956 1d K 式中 3 63 54 1 1 1 pm Q q 3 1 q 3491 0 54 614159 3 1 Q p 2 短距系数 9848 0 90 9 8 sin 90sin 1 o p K 0 9848 1p K 式中 9 8 1 p Q y 9 8 21 每相有效串联导体 数 3060 945 289 17 1111dpdp KZKZ 289 17 1 Z 二二 磁路计算 22 每极磁通 612 11069 945 0 3065022 2 1051 355 22 2 10 8 11 8 1 dp KZf E 612 11069 式中 0 935380 355 31 11 1UE L 355 31V 1 E 23 齿部截面积 1 定子 111PFeTT QlbS 6 581691849 10899 28 10899 28 1T S 2 转子 8 88118422 3 222PFeTT QlbS 11983 43 11983 43 2T S 24 轭部截面积 14 1 定子 20 66667184 3802 667 FeCC lhS 11 3802 667 1C S 式中 定子轭部磁路计算高度 圆底槽 1C h 66667 20 8 3 3 1 8 38 0 5 18 2 205290 3 1 2 11 1 Rh DD h S i C 20 66667 1C h 2 转子 30 05184 6449 2 FeCC lhS 22 6449 2 2C S 转子轭部磁路计算高度 平底槽 2C h 05 3532 2 71 1 204 3 2 2 2 22 2 KR i C dh DD h 35 05mm 2C h 25 空气隙面积 107 3377200 9 21564 14 effpg lS 21564 14 g S 26 波幅系数 1 459833 平均 最大 S F 1 459833 S F 27 定子齿磁密 482647 1 28 10899 612 11069 459833 1 1 1 T ST S FB 1 482647 1T B 28 转子齿磁密 3485 1 52 11983 612 11069 459833 1 2 2 T ST S FB 1 3485 2T B 29 定子轭磁密 4555 1 667 3802 612 11069 2 1 2 1 1 1 C C S B 1 4555 1C B 30 转子轭磁密 858216 0 2 6449 612 11069 2 1 2 1 2 2 C C S B 0 858216 2C B 31 空气隙磁密 7493831 0 14 21564 612 11069 459833 1 g Sg S FB 0 7493831 g B 32 查附录 Vl 得 1T at 2T at 1C at 2C at 33 齿部磁路计算长度 定子 15 圆底槽 2S1S1T hhh R 3 1 18 5 3 8 19 76667 3 1 19 76667 1T h 转子 平底槽 12 5 212RRT hhh 12 5mm 2T h 34 轭部磁路计算长度 定子 p hD l C C 2 11 1 12 66667 2029014159 3 70 511 70 511mm 1C l 转子 502 27 12 05 3570 14159 3 2 22 2 p hD l Ci C 27 502 2C l 35 有效气隙长度 21CCe KKgg 0 451 2871 0258 0 594 0 594 e g 式中 定 转子卡氏 系数 1C K 2C K 287 1 5 3 5 375 0 45 0 4 4 92641 11 5 375 0 45 0 4 4 92641 11 75 0 4 4 75 0 4 4 2 2 1 oo o C bbgt bgt K 1 287 1C K 半闭口槽和半开口槽 0258 1 1 175 0 45 0 4 4 5727 14 175 0 45 0 4 4 5727 14 75 0 4 4 75 04 4 2 2 2 oo o C bbgt bgt K 1 0258 2C K 式中 齿距t1 11 92644mm 2 14 5727mmtt 槽口宽 o b1 3 5mm 2 1mm o b o b 36 齿部所需安匝 定子 18 353221 976667 1T1T1T hatAT 36 2782 36 2782 1T AT 转子 2T2T2T hatAT 10 415631 25 25 998441 9 62 41658 62 41658 2T AT 16 37 轭部所需安匝 定子 1C1C11C latCAT 0 361994215 936947 051125 40 64849 40 64849 1C AT 轭部磁路长度校正系数 1 C 0 3619942 1 C 0 3619942 1 C 转子 2C2C22C latCAT 0 72 8065532 7502 5 403 5 403 2C AT 校正系数 2 C 0 7 2 C 0 7 2 C 38 空气隙所需安匝 egg gBAT 8 0 0 8749 3830 594 356 11 356 11 g AT 39 饱和系数 2771 1 11 356 11 35641658 622782 36 21 g gTT T AT ATATAT F 1 2771 T F 40 总安匝 gCCTT ATATATATATAT 2121 36 2782 62 41658 356 11 40 67849 5 403 500 886 500 866AT 41 满载磁化电流 7 69 111 22 2 dp m KZm pAT I 945 0 3063 6886 50022 2 7 69A m I 42 满载磁化电流标么 值 0 58444 KW m m I I i 1579 13 69 7 0 58444 mi 43 激磁电抗 1 711 m m i x 1 58444 0 1 1 71 mx 三 三 参数计算 44 线圈平均半匝长 估算 17 双层线圈 240 261 655 SBZ CLl2 363 31 Z l 式中 240 220 240 1 2dlLB 直线部分长 240mm B L cos2 Y S C 655 61 8666 0 2 8606 106 61 655 S C p RhhhD SSSOi Y 211 2 866 106 9 8 6 8 3 8 173205 14157 3 106 866mm Y 式中 d1 20mmd1 20mm 8666 0 499 0 1sin1cos 22 11 1 22 2 sin TS S bRb Rb 499 0 576 6 28 325 5 8 325 5 45 双层线圈端部轴向 投影长 61 6550 499 30 7658 sin Sd Cf 30 7658mm d f 47 漏抗系数 52 1 2 112 10 63 2 Up KZlPf C dpeff x 03825 0 103806 945 0 306 09 20155063 2 52 2 48 定子槽单位漏磁导 11111LLUUS KK 0 38420 91667 0 93751 237789 1 5216 1 5216 1S 式中 0 916667 1U K0 916667 1U K 0 9375 1L K0 9375 1L K 0 3842 1U 0 3842 1U 49 定子槽漏抗 x dpeff S SC QKl pml x 1 2 1 111 1 0 5620 1Sx x C 18 Cx 54945 0 9 200 5126 1 63200 2 0 5620 x C 式中 无径向通风道时 200mmll 1 200mm 1 l 50 定子谐波漏抗 x Tdp e p dC FK S g m x 2 1 2 1 1 277 1 945 0 10026714 1 594 0 14159 3 3377 1073 2 2 2 0 4945 x C 1dx 0 4945 x C 式中 2 10026714 1 S 51 定子端部漏抗 x eff d eC l fd x 5 02 1 1 1 Cx 9 200 7658 305 0202 1 0 2113 x C 0 2113 1ex x C 52 定子漏抗 1111edSxxxx 0 562 0 4945 0 2113 1 2678 x C x C 0 048493 0 048493 1x 53 转子槽单位漏磁导 0 5 3 341641 3 841641 222LUS 3 841641 2S 式中 0 5 2U 0 5 2U 3 341641 2L 3 341641 2L 54 转子槽漏抗 x eff S SC Ql pml x 2 212 2 Cx 44 9 200 841641 3 63200 2Sx 1 56454 x C 19 1 56454 x C 55 x T e 2 p1 2dC F R g m x Cx 277 1 0153888 0 594 0 14159 3 3377 1073 2 0 6619 x C 0 6619 2dx x C 式中 0 015388 R 56 转子端部漏抗 x R eff 2eC p D l 757 0 x Cx 9 200 156757 0 0 098 x C 0 098 2ex x C 156mm R D 57 转子斜槽漏抗 2d 2 2 SK SK x t b 5 0 x Cx6619 0 5727 14 92641 11 5 0 2 0 2216 x C 0 2216 SK x x C 58 转子漏抗 SKedSxxxxx 2222 1 56454 0 6619 0 098 0 2216 x C 0 0974 0 0974 2x 59 总漏抗 0 048493 0 0974 0 1459 21xxx 0 1459x 60 定子相电阻 100NSa Zl R 111 1z 1 68264 0 1001767 12 306331 360217 0 1 R 68264 0 61 定子相电阻标么值 1 KW 1 1 U I Rr 023637 0 380 1579 13 68264 0 1r023637 0 62 有效材料5 1111ZCu 10NSQZlCG 1 0536 33154341 76718 9 5 10 11 015Kg 11 015Kg Cu G 20 3 2 1 108 7 DlKG FeFe 0 920 22902907 80 001 120 7Kg 式中 C 1 05 8 9 1 767 1 S 2 mm 1 767 1 S 2 mm 式中 0 92 Fe K 0 5mm 0 5mm 63 转子电阻 导条电阻 2 QS lK KR B BBB B 44 7 107 0434 0 2404 1 0858 25 0 478 0 478 B R 端环电阻 R 2 RR R Sp D2 KR 4303614159 3 0434 0 6 152 0858 25 0 06985 0 06985 R R 式中 4 2 111 10 dp KZm K 0858 25 10 09453063 4 1 04 B K 1 04 B K 转子导条面积 107 7 B S 107 7 B S 端环截面积 430 R S 430 R S 转子导条或端环的电阻 系数 0 0434 0 0434 B R 21 导条电阻标么值 0 478 0 01655 1 U I Rr KW B B 380 1579 13 0 01655Br 端环电阻标么值 0 06985 0 00242 1 U I Rr KW R R 380 1579 13 0 00242Rr 转子电阻标么值 0 01655 0 00242 0 01897RBrrr 2 0 018972r 64 满载电流有功部分 1 Pi117585 1 89478 0 1 1 117585 Pi 65 满载电抗电流部分 19266 0 117585 1 1459 0 02834 1 1115785 1 1459 0 02834 1 1 2 2 22 P m P ms ixKixKi 0 19266 s i 式中 1 0 0484930 58444 11xiKm m 1 02834 1 02834 m K 66 满载电流无功部分 0 19266 0 58444 0 7771 xm R iii 0 7771 R i 67 满载电势 1111xiriRP L 1 1 1175850 023637 0 77710 048493 0 9359 0 9359 L 1 68 空载电势 1 0 584440 02834 1 0 11xim 0 97166 0 97166 0 1 69 空载定子齿磁密 1 0 10 1 1 T L T BB 9359 0 97166 0 1 03821 482647 1 53928 1 53928 10T B 70 空载转子齿磁密 2 0 20 1 1 T L T BB 1 03821 3485 1 4000 1 4000 20T B 71 空载定子轭磁密 1 03821 4555 1 5111 1 0 10 1 1 C L C BB 1 5111 10C B 72 空载转子轭磁密 1 03820 858216 0 891 2 0 20 1 1 C L C BB 0 891 20C B 22 73 空载气隙磁密 1 0382 7493831 0 778 g L g BB 1 1 0 0 0 778 0g B 74 空载定子齿安匝 251 976667 49 42 11010TTT hatAT 49 42 10T AT 75 空载转子齿安匝 22020TTT hatAT 12 61 25 38 51 9 88 9 88 9 20T AT 76 空载定子轭安匝 1C10C110C latCAT 0 421 27 0511 59 7972 59 7972 10C AT 77 空载转子轭安匝 0 72 42 7502 2C20C220C latCAT 0 76 6 4 62 4 62 20C AT 78 空载空气隙安匝 0 87780 594 369 7 0ge0g Bg8 0AT 369 7 0g AT 79 空载总安匝 0g20C10C20T10T0 ATATATATATAT 49 42 88 9 59 7972 4 62 369 7 572 4372 572 4372 0 AT 80 空载磁化电流 789 8 945 0 3063 64372 57222 2 KZm pAT22 2 I 1dp11 0 0m A 0m I789 8 81 定子电流标么值 3612 1 117585 1 7771 0 iii 222 R 2 P1 1 3612 1i 定子电流实际值 1 361213 1579 17 91 kw 1 1 IiI 17 91A 1 I 82 定子电流密度 5 0676 111 1 1 SNa I 767 1 12 91 17 5 0676 1 83 线负荷 1 i 111 1 D IZm A 529 25 20514159 3 91 173063 1 A529 25 84 转子电流标么值 2 x 2 P2iii 13406 1 117585 1 19266 0 22 2i13406 1 转子电流实际值 2 1dp11 KW22 Q KZm IiI 294 2 44 945 0 3063 1579 1313406 1 294 2 2 I 23 端环电流实际值 p Q IIR 2 2 7835 686 614159 3 44 2 294 R I7835 686 85 转子电流密度 导条 密度 2 73166 7 107 2 294 2 B B S I 2 73166 B 端环密度 1 59698 R R R S I 430 7 686 1 59698 R 86 定子铝损耗 1 852860 023637 0 0437961 2 1 1 ripAl 0 04379 1Al p 87 转子铝损耗 0 04379615000 3 211 10 PpP AlAl 656 85W 656 85w 1Al P 1 2860 01897 0 02442 2 2 2 ripAl 0 0244 2Al p 0 024415000 366W 3 222 10 PpP AlAl 366w 2Al P 88 附加损耗 参考实测值取 0 01467 3 2 10 P P P S S 0 01467SP 89 机械损耗 参考实测值取 130W 3 2 2 10 6 5 5 D p Pfw 130w fw P 机械损耗标么值 0 00867 3 2 10 P P P fw fw 15000 130 0 00867fwP 90 定子铁耗 1 定子齿体积 610899 2819 76667 111TTT hSpV 1292655 1292655 1T V 2 定子轭体积 263802 66770 511 111 2 CCC hSpV 3217567 3217567 1C V 3 损耗系数 1T p 1C p 4 定子齿损耗 54 11663 1T1T1T VpP 54 11663 1T P 5 定子轭损耗 130 0664 1C1C1C VpP 130 0664 1C P 6 总铁耗 1C21T1Fe PkPkP 54 116632 5 130 06642 395 442 395 442w Fe P 24 铁耗校正系数 2 5 2 1 k 2 k 铁耗标么值 0 02636 3 2 Fe Fe 10P P P 15000 442 395 0 02636 FeP 91 总损耗标么值 fwSFe2Al1AlPPPPPP 0 00867 0 043796 0 0244 0 01467 0 02636 0 117896 0 117896 P 92 输入功率 1 117896 PP11 1 1178961P 93 总损耗比 0 10546 1P P p 117896 1 117896 0 10546 0p 94 效率 1 0 10546 0 89454 p1 0 89454 95 功率因数 0 82125 1 1 cos i89454 03612 1 1 0 82125 cos 96 转差率 0 0 008671 000361 0 01467 0 00867 0 02636 00244 0 1 0244 0 1112 2 fwSCTFeAl Al PPPPPP P Sn 2298 0 02298Sn 97 转速 p Sf n n 1120 6 02289 0 1 50120 977r min 977r minn 98 最大转矩 1478 0023637 02 02298 01 2 1 2 2 11 xrr S T n M 2 8495 2 8495 M T 99 起动电流假定值 KWMst ITI 5 3 5 2 2 9552 849513 1579 110 79 110 79 st I 100 起动时漏磁路饱和 引起漏抗变化的系数 C st L g AT B 6 196578 0 45 0 6 1 714 2718 3909 78 对应 Kz 0 53 39 9 78 L B 25 0 2 1 1 2 11 1 1 1707 0 Q Q KKK a Z I AT pdUst st 110 79170 707 97166 0 44 54 9848 0 956 0 91557 0 2 2718 714 2718 714 st AT 21 5 264 0 tt g C 0 64 2 5 5727 1492641 11 45 0 0 96578 101 齿顶漏磁饱和引起 定子齿顶宽度的减少 ZS KbtC 1 0111 11 92641 3 5 1 0 53 3 96 3 96 1S C 102 齿顶漏磁饱和引起