单相电机的设计研究

河南理工大学毕业设计（论文）说明书1摘要众所周知，单相电机结构简单，成本低廉，运行可靠，维修方便，所以应用前景十分广阔。作为单相电机设计，如何能作到在满足主要性能指标的同时使成本降低，这既是电机设计人员的目标，更是以赢利为目的的生产企业的目标。单相电动机的设计问题一直存在我们生活中，我们应该从单相电机的原理出发，对单相电机的体积容量，绕组设计，电磁计算，槽形的选择以及运行性能等多方面考虑，对单相电动机的等效电路和绕组展开图进行详细的了解和认真的学习，最后通过实例作了验证。不但在单相电机中应用这样的方法，在生产和研究方面都应该一步步扎实的认真对待。本设计中应用到电机设计的方法为从单相电机的接线原理图、机械特性曲线、最大转距倍数、最初转距启动倍数、最初启动电流倍数、功率范围、额定电压、同步转速、结构特点、典型应用来研究单相电机的运行特点和应用条件，然后设计出要求型号的电机。总之，本文能以电机理论为基础，以工厂实际为先导，对单相电机设计做出初步的研究，另外，为了叙述方便，各部分所用符号不尽统一。关键词:单相电机电磁计算运行性能河南理工大学毕业设计（论文）说明书2ABSTRACTAsweallknows,single-phasemotorhasasimplestructureandithasfeaturesoflowcost,reliableoperationandeasyrepair,soitwillhaveabrilliantmarketfuture.Tobeadesignerforthesingle-phasemotor,howtomeettheemotor'stechnicalrequirementandreducethecostareveryenterprises.Withoutcomputer,itcanbejustcalculatedmanuallysoit'shardtogetabove-mentionedtarget.Buteverythingisdifferent,methodofdesignhasitsspecialtemptation.Thequestionhowcanweresearchthesingle-phasemotorisliveonourlife,weshouldstartfromthethesisofsingle-phasemotor,wecanresearchthecapacityandthevolumeofsingle-phasemotor,theresearchofthewinding,electromagnetismcalculate,thechooseofthetroughcore,andworkfunctionetch.Frommanyaspectstoconsider,weresearchtheEquivalentcircuitandthewinding’sdevelopmentforourstudy.Theend,weshouldalsoadjustsomedatatoaddthetouchofdesigning.Wewillusethiswayinourwork,wemustresearcheverythingveryearnest.Thedesignmethodologyappliedtotheelectricaldesignfromthesingle-phaseelectricalwiringprinciples,Mechanicalcharacteristicscurve,thebiggestchangefrommultiple,initiallytransferredfromamultiple,multipleinitialstartcurrent,powerscope,ratedvoltage,synchronousrotationalspeed,structuralcharacteristics,typicalapplicationstostudytheoperationofsingle-phaseelectricalcharacteristicsandapplicationconditions,andthentodevisemodelsfortheelectrical.Inaword,thethesisisonthebasisofmotortheoryand河南理工大学毕业设计（论文）说明书3combinedwithactualstatementoffactorytoresearchthemotoradvantageddesignmethod.Bytheway,forconvenientexplanation,theunitsinthearticlearedifferent.KeyWords:Single-PhaseMotor;electromagnetismcalculate;workfunction.河南理工大学毕业设计（论文）说明书4目录前言.........................................................11单相电动机的运行原理.......................................21.1单相异步电动机的基本类型................................21.2单相电动机的绕组........................................61.3单相异步电动机的磁势....................................81.3.1电机内一个整距线圈产生的磁势........................81.3.2矩形波磁势的谐波分析................................91.3.3用空间向量表示磁势.................................101.3.4单相绕组的磁势.....................................101.4单相异步电动机的感应电势...............................111.5单相异步电动机的运行分析...............................131.5.1两相异步电动机的运行分析...........................131.5.2单相电机的运行分析.................................152单相电动机的设计研究......................................172.1电机的容量与体积的关系.................................172.2定、转子槽数槽形的确定.................................182.2.1转子槽数和定子槽数的配合关系.......................192.2.2定、转子槽形的选择.................................202.2.3槽口尺寸的选择.....................................202.2.4槽形的选择.........................................212.3单相电机的绕组设计和电磁计算...........................212.3.1定子绕组设计.......................................212.3.2磁路计算...........................................232.3.3定、转子电阻电抗的计算.............................242.3.4起动计算...........................................27河南理工大学毕业设计（论文）说明书52.4温升及其方案调整措施...................................292.4.1温升的控制方法.....................................302.4.2方案的调整.........................................313单相电机的运行性能........................................323.1电流计算...............................................323.2损耗，转矩及效率.......................................333.2.1铁耗计算...........................................333.2.2转矩...............................................333.2.3效率、功率因数.....................................333.3最大转矩的计算.........................................343.4空载性能计算...........................................353.5计算实例...............................................363.5.1额定数据及其技术要求...............................363.5.2主、副绕组的设计（正弦分布绕组）...................373.5.3主相参数计算.......................................383.5.4磁路计算...........................................383.5.5起动计算...........................................393.5.6关系式.............................................413.5.7性能计算...........................................424设计总结..................................................43致谢......................................................44参考文献....................................................45河南理工大学毕业设计（论文）说明书1前言单相异步电动机具有结构简单、成本低廉、噪声小等优点。由于它只需要单相电源供电且使用方便，因此被广泛应用于工业和人民日常生活的各个领域，尤其以电动工具、医疗器械、家用电器等使用的更多，与同容量的三相异步电动机相比，它的体积较大、运行性能较差，因此一般只能做成小容量的，功率从零点几瓦到几百瓦。近年来，由于只需要单相电源供电，单相电动机的容量从小于750瓦逐步发展到几个千瓦，其中单相电容启动与运转电动机就是近年发展起来的，它的技术指标均优于同机座其他型号单相异步电动机。异步电动机的生产发展已经有近百年的历史。他的理论基础和基本结构已经相当完善，许多产品已形成标准的系列产品。在一些发达的国家中，由于采用专用的生产设备以至实现生产过程中的自动化、专业化，使劳动生产率不断提高，降低了成本。我国从建国以来就陆续建立起微电机专业生产厂，生产JW、JZ、JY、JX等小功率异步电动机。到20世纪70年代，我国的驱动微电机进行全国统一设计，命名为AO、BO、CO、DO四个系列，使电动机的重量和体积都相应减少，用铜和硅钢片的数