电机设计报告

2013年6月23日电机课程设计鼠笼式三相异步电动机设计任务书电气07刘东昌2010041201《电机课程设计》鼠笼式三相异步电动机设计任务书编号21班级电气07学号2010041201姓名刘东昌1、额定数据：1、额定功率=0.75(千瓦)2、额定电压=380（伏）3、额定频率=50（赫兹）4、同步转速=1000（转/分）5、相数=36、接法二、技术要求：1、效率=72.5（%）2、功率因数=0.703、最大转矩倍数=2.0（倍）4、起动转矩倍数=2.0（倍）5、起动电流倍数=6（倍）6、硅钢片重12.52（公斤）7、铜重1.67（公斤）8、热负荷1318.2(安/厘米•安/毫米)《电机CAD技术》课程设计三相感应电动机计算单西安交通大学学号2010041201型号Y90s-6额定功率0.75千瓦（Kw）频率50赫（Hz）额定电压380伏（V）额定电流0.658安（A）接法Y转速1000转/分（r/min）定子内径(m)0.075外径(m)0.12铁心长度l(m)0.125气隙长度(m)1.9槽数36接法Y每槽导体（根）64线圈型式单层链式线规-d（根mm）0.8槽满率79.41%并联支路数a1槽形及尺寸跨距6槽数26内径0.038转子(m)外径(m)0.0746槽形及尺寸端环平均直径(m)0.895端环面积()8.0导条截面积()45.2斜槽宽度(m)0备注初始设计方案1.额定功率2.额定电压（Y型接法）3.功电流4.效率5.功率因数6.极对数7.定转子槽数取，按表10—8选择8.定转子每极槽数9.确定电机主要尺寸由经验公式可得满载电势标幺值计算功率初选取计算极弧系数气隙磁场波形系数定子基波绕组系数查图10-2，，则取查表10-1，气隙磁密，取假定查表10-2，主要尺寸比，取查表10-3，根据标准直径最后确定：定子外径定子内径铁心有效长度：取实际铁芯长10.气隙的确定参考经验公式查表10-4，取于是铁芯有效长度转子外径转子内径11.极距12.定子齿距转子齿距13.参考同类型电机，定子绕组采用单层链式绕组14.选用3号转子槽型，无斜槽设计，无深槽设计，不考虑集肤效应15.设计定子绕组按式（10-14），每相串联导体数取并联支路数，由式（10-15），可得每槽导体数取16.每相串联导体数每相串联匝数17.绕组线规设计初选在附录二中选用截面积相近的铜线：高强度漆包线，并绕根数取，线径绝缘后直径截面积18.设计定子槽型采用7号梨形槽初取齿宽初取轭高取对应的19.槽满率槽面积按附录三，槽绝缘采用DMDM复合绝缘，槽楔为层压板槽绝缘占面积有效槽面积槽满率（符合要求）20.绕组系数每相有效串联导体数21.设计转子槽型和转子绕组按式（10-39）预计转子导条电流初取，于是导条截面积为：初取估算转子齿宽：初取估算转子轭部高：为获得较好的起动性能，采用平行槽作槽型，取：导条截面积（转子槽面积）按式（11-41）估算端环电流：端环所需面积：其中端环电密：得端环面积：上机调试过程综合分析：1上机调试的基本步骤：（1）在初始方案设计上进行“大胆的”改动；（2）综合铜重、铁重来改变线规和每槽导体数使槽满率满足要求（75%~80%之间）。（3）改变定转子槽型，在槽满率符合条件下调整气隙磁密、定子齿磁密、定子轭磁密、转子齿磁密；基本关系：定转子槽宽增大—气隙磁密减小定子槽宽增大—定子齿磁密上升定子槽高增大—定子轭磁密上升转子槽宽增大—转子齿磁密上升铁心长度增长—各个磁密下降（4）改变线规、每槽导体数、槽型、铁心长度调整效率功率因数（保持各个磁密、槽满率符合要求）。（5）调节启动性能，调整最大启动转矩倍数、启动电流、启动转矩以及热负荷A·J。2调整案例案例（一）：调整效率：分析：由公式知，提高效率可以减小铜耗以及减小铁耗，以及减小。增大效率方法：1.增大定子绕组导线截面；2.减小每槽导体数；3.改变槽型：使槽由扁平变细高；4.放长铁心长度；5.增大气隙值；结果：效率由升高至。案例（二）：调整功率因数分析：由知要提高功率因数只需要减小无功电流即可，又由公式知道减小可以减小满载转子电抗电流以及减小磁化电流，减小电抗（定转子槽变扁平）可以减小，增大每槽导体数以及减小定转子槽面积可以减小。增大功率因数方法：1.定转子槽变扁平（增大槽宽，减小槽高）；2.增加每槽导体数；3.缩小定转子槽面积；4.放长铁心长度（效果较差降低却增大）；结果：功率因数由升高（满足要求）。案例（三）：调整最大转矩倍数分析：由公式知道，要想提高最大转矩倍数可以减小电抗，通过减小每槽导体数以及改变定转子槽型（槽变扁平）以及增大气隙来减小电抗从而增大最大转矩倍数。增大最大转矩倍数方法：1.减小每槽导体数；2.定转子槽变扁平（增大槽宽，减小槽高）；3.增大气隙；结果：最大转矩倍数为（要求2.0，启动性能较好）。案例（四）：调整起动电流分析：由公式知道，与成正比关系，增大最大转矩倍数也就提高了起动电流，所以减小起动电流的方法就跟增大最大转矩倍数的方法相反，两者保持平衡，当其中的一者调整的比较合适，另一个也就基本上满足性能要求。减小起动电流方法：1.增大每槽导体数；2.定转子槽变细长（减小槽宽，增大槽高）；3.减小气隙；结果：起动电流结果为（满足要求，起动性能比较好）。心得体会通过这次电机课程设计，我不仅从理论上了解到了怎样设计一台电机，并且知道设计一台符合性能的电机是多么的耗时耗力。要想设计及调试好一台电机的各个性能，首先得熟悉的掌握电机的各种原理：包括电机的尺寸公式、子槽型设计、电机主抗和各个漏抗的计算、还有电机的性能分析（起动转矩和起动电流），只有熟练的掌握了这些知识点，我们就能游刃有余的进行手算程序以及上机调试。在电机课程设计的刚开始，对于电机的设计不是很清楚，随着不断地学习和深入，我渐渐对电机设计有了一定的认识。初始方案的设计虽然繁琐，但是也是有据可依的。手算程序只对电机的前21项包括电机尺寸、定转子槽型、绕线线规等进行了计算，在之后的电磁设计中我们运用了计算机来辅助完成，并且在这期间进行自己电机的调试工作。调试过程是一个麻烦而又能学习的过程，在调试的过程中，既让我重新熟悉了公式，并且知道了怎么高效准确的将一台电机的工作性能调整使之达标。短短的九周让我认识到了电机课程设计并不是一成不变的繁琐和枯燥，而是充满了神奇和快乐。再次谢谢悉心指导的老师！