2021年三相鼠籠式異步電動機設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、 精編范文 三相鼠籠式異步電動機設(shè)計畢業(yè)設(shè)計溫馨提示：本文是筆者精心整理編制而成，有很強的的實用性和參考性，下載完成后可以直接編輯，并根據(jù)自己的需求進行修改套用。三相鼠籠式異步電動機設(shè)計畢業(yè)設(shè)計 本文簡介：本科生畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書（工科及部分理科專業(yè)適用）題目：Y100L-23kW三相鼠籠異步電動機的設(shè)計題目來源：省部級以上市廳級橫向自選題目性質(zhì)：理論研究應(yīng)用與理論研究實際應(yīng)用研究學(xué)院：信息工程系：電氣工程及其自動化專業(yè)班級：電機與電器班學(xué)生姓名：學(xué)號起訖日期：20_.03.07201三相鼠籠式異步電動機設(shè)計畢業(yè)設(shè)計 本文內(nèi)容：本科生畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書（工科及部分理科專業(yè)適用）題目：Y100L-23k

2、W三相鼠籠異步電動機的設(shè)計題目來源：省部級以上市廳級橫向自選題目性質(zhì)：理論研究應(yīng)用與理論研究實際應(yīng)用研究學(xué)院：信息工程系：電氣工程及其自動化專業(yè)班級：電機與電器班學(xué)生姓名：學(xué)號起訖日期：20_.03.0720_.06.09指導(dǎo)教師：職稱：副教授指導(dǎo)教師所在單位：XX大學(xué)學(xué)院審核（簽名）：審核日期：二0一一年制說明1.畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫, 并經(jīng)專業(yè)學(xué)科組審定, 下達到學(xué)生。2.進度表由學(xué)生填寫, 至少每兩周交指導(dǎo)教師簽署審查意見, 并作為畢業(yè)設(shè)計工作檢查的主要依據(jù)。進度表中的周次是指實際的畢業(yè)設(shè)計進程中的周次。3.學(xué)生根據(jù)指導(dǎo)教師下達的任務(wù)書獨立完成開題報告, 于3周內(nèi)提交給指導(dǎo)教師批

3、閱。4.本任務(wù)書在畢業(yè)設(shè)計完成后, 與論文一起交指導(dǎo)教師, 作為論文評閱和畢業(yè)設(shè)計答辯的主要檔案資料, 是學(xué)士學(xué)位論文成冊的主要內(nèi)容之一。一、畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容和基本要求a)原始數(shù)據(jù)型號：Y200L1-6額定功率：PN=18.5kW額定電壓：額定轉(zhuǎn)速：額定頻率：b)主要性能指標效率：=89%功率因數(shù)：cos=0.83最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)：倍起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)：倍起動電流倍數(shù)：倍c)設(shè)計中選用的基值電壓基準值：為電動機額定相電壓功率基準值：PN=18.5kW為電動機額定功率電流基準值：, 為電動機每相的功電流阻抗基準值：轉(zhuǎn)矩基準值：為電動機額定轉(zhuǎn)矩d)設(shè)計指標要求效率：計算值, 修改值飽和系數(shù)：FT修改值,

4、F計算值, 滿載電勢標么值：（1-l）修改值, （1-L）計算值起動電流倍數(shù)：Ist修改值, Ist計算值e)電磁設(shè)計中若干參數(shù)的選擇及經(jīng)驗數(shù)據(jù)f)槽滿率：sf=75%80%槽絕緣厚：采用聚脂薄膜和聚脂無紡布復(fù)合材料（DMD, DMD+M和DMDM）H80H112Ci=0.25(mm)H132H160Ci=0.3（mm）H180H280Ci=0.35（mm）槽楔厚h：槽楔采用新型軟槽楔和3240環(huán)氧玻璃布壓板, 計算時厚度h=2mm：疊壓系數(shù)：H80-H160定子沖片不涂漆時=0.95H180-H280定子沖片涂漆時=0.92沖剪余量：=0.5cm轉(zhuǎn)子斜槽：為一個定子齒距定子繞組型式：H160

5、及以下全部采用單層軟繞組；H180及以上采用雙層迭繞組硅鋼片材料：采用D23硅鋼片, 導(dǎo)電材料：定子繞組采用QZ-2型高強度聚脂漆包圓銅線；轉(zhuǎn)子鑄鋁, 采用AL-1；線徑為0.63-1.0(mm)時, 漆膜雙面厚度計算時取0.06mm;線徑為1.0-1.6(mm)時, 漆膜雙面厚度計算時取0.08mm;設(shè)計時雜散損耗假定值：g)設(shè)計要求復(fù)算原設(shè)計方案；上機設(shè)計三個方案：在原復(fù)算方案的基礎(chǔ)上節(jié)省材料；在原復(fù)算方案的基礎(chǔ)上提高性能；在原復(fù)算方案的基礎(chǔ)上既節(jié)省材料, 又提高性能；將最好的一個方案的全部設(shè)計步驟、計算過程寫出來（要有文檔、電子版本及幻燈片）；將三個方案進行比較, 并用已學(xué)過的理論進行分

6、析。二、畢業(yè)設(shè)計圖紙內(nèi)容及張數(shù)1、三相異步電動機總裝備圖1張2、定子沖片圖1張3、繞組聯(lián)接圖（只畫一相）1張三、畢業(yè)設(shè)計應(yīng)完成的軟硬件的名稱、內(nèi)容及主要技術(shù)指標（例如：軟件、電路板、機電裝置、新材料、新制劑、結(jié)構(gòu)模型或其他）（1）三相異步電動機手算設(shè)計程序, 主要是根據(jù)電機的額定數(shù)據(jù)及主要尺寸進行電機基本的磁路計算和參數(shù)計算及起動性能計算, 要求計算結(jié)果誤差在允許范圍內(nèi)。（2）編制程序進行調(diào)試并在此基礎(chǔ)上綜合設(shè)計。（3）提出電動機的效率優(yōu)化設(shè)計方案, 采用程序進行優(yōu)化。（4）繪制電機定子沖片圖, 定子繞組圖, 電機總裝配圖紙。四、畢業(yè)設(shè)計進度計劃序號各階段工作內(nèi)容起訖日期實施地點1選擇課題,

7、查閱資料, 撰寫開題報告2復(fù)算原設(shè)計方案, 反復(fù)檢查設(shè)計中存在的問題3設(shè)計調(diào)試三個新方案1.省材料2.提高性能3.最優(yōu)化4AutoCAD繪圖5整理資料, 完成畢業(yè)論文6畢業(yè)答辯五、主要參考資料（備注：供參考, 可根據(jù)自己的實際情況填寫）：電機設(shè)計清華大學(xué)出版社戴文進等編著：中小型三相異步電動機電磁計算程序第一機械工業(yè)部上海電器科學(xué)研究所：三相異步電動機設(shè)計原理與實驗沈陽工業(yè)大學(xué)電機系：電機學(xué)航空工業(yè)出版社戴文進等編著：電機設(shè)計機械工業(yè)出版社陳世坤主編：電機設(shè)計與計算龍門聯(lián)合書局程福秀譯：中小型三相異步電動機電磁設(shè)計手算程序南昌大學(xué)電氣自動化系電機教研室：電機繞組手冊遼寧科學(xué)技術(shù)出版社彭友元主編

8、：中小型電機設(shè)計手冊機械工業(yè)出版社上海電器科學(xué)研究所編著(10)小型三相異步電動機技術(shù)手冊機械工業(yè)出版社季杏法主編六、畢業(yè)設(shè)計進度表（本表至少每兩周由學(xué)生填寫一次, 交指導(dǎo)教師簽署審查意見）第一、二周（月日至月日）學(xué)生主要工作：指導(dǎo)教師審查意見：簽名：年月日第三、四周（月日至月日）學(xué)生主要工作：指導(dǎo)教師審查意見：簽名：年月日第五、六周（月日至月日）學(xué)生主要工作：指導(dǎo)教師審查意見：簽名：年月日第七、八周（月日至月日）學(xué)生主要工作：指導(dǎo)教師審查意見：簽名：年月日第九、十_大的中小型異步電動機, 在保證其質(zhì)量運行, 壽命長和能滿足使用要求的同時, 進一步節(jié)約銅、鐵等材料, 提高效率和功率因數(shù), 以提

9、高其經(jīng)濟技術(shù)指標與降低耗電量, 是具有十_大。二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢（含文獻綜述）電機研究現(xiàn)狀電動機是作為使用電能的動力源進步和發(fā)展起來的, 在今天, 電動機技術(shù)仍然是支撐人們?nèi)粘Ｉ畹年P(guān)鍵技術(shù)。電動技術(shù)機械設(shè)備的關(guān)鍵組成部分。隨著使用領(lǐng)域的發(fā)展和進步, 對電動機的要求越來越搞高, 電動機作為許多機器的內(nèi)部動力源, 電機的性能越來越受到重視。對電動機的恒速特性、調(diào)速特性、控制特性、振動、噪音、電氣噪音、壽命、可靠性、多功能化、精密控制、節(jié)能、維護方便等指標。穩(wěn)定并且高可靠性地滿足用戶的需求。這都是電動機現(xiàn)在技術(shù)的評價基準。同時, 設(shè)計、評價技術(shù)、測量技術(shù), 半導(dǎo)體、半導(dǎo)體控制技術(shù), 軸承

10、、絕緣材料技術(shù), 制造、加工技術(shù)等所有技術(shù)都等到了提高和進步。與這些提高相關(guān)聯(lián)的電機小型輕量化、高效率化, 大轉(zhuǎn)矩、低價格、低噪音等技術(shù)的進步, 使電機向高效率、精密控制、高性能的發(fā)展及利用可再生材料等技術(shù)成為社會的需求。電機發(fā)展趨勢縱觀世界電機產(chǎn)品的發(fā)展歷程, 它始終跟隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展, 在相互競爭、相互促進中完善著自身, 發(fā)生著變革。電機產(chǎn)品的發(fā)展過程大約可以劃分為四個發(fā)展階段。從19世紀30年代到80年代為直流電機時代, 19世紀末葉, 出現(xiàn)了交流電, 隨之交流電動傳動在工業(yè)中逐步得到了廣泛應(yīng)用, 20世紀50年代以后, 隨著電力電子學(xué)理論、微電子技術(shù)和現(xiàn)代控制理論的發(fā)展, 使電機產(chǎn)品

11、進入快速發(fā)展時期, 先進的制造技術(shù)使傳統(tǒng)的電機產(chǎn)業(yè)煥發(fā)出了勃勃生機, 交流電機代替直流電機也成為必然的趨勢。隨著電機理論的不斷完善, 高新技術(shù)的快速發(fā)展, 可以預(yù)言：未來的電機產(chǎn)品將朝著高性能化、智能化、微型化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。高性能化社會的高速發(fā)展要求未來的電機產(chǎn)品不僅要具備寬調(diào)速范圍、高穩(wěn)速精度和快速動態(tài)響應(yīng)及四象限運行等良好的技術(shù)性能, 而且要具備優(yōu)良的動、靜態(tài)品質(zhì)。智能化隨著模糊控制技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能工程技術(shù)的發(fā)展, 電機產(chǎn)品智能必將取得重大的突破, 未來的電機產(chǎn)品必將能夠自行進行自我診斷、參數(shù)識別和自動設(shè)置, 其功能更高, 適應(yīng)性更強。微型化現(xiàn)代的機電一體化產(chǎn)品

12、發(fā)展的趨勢向著微型機器和微觀領(lǐng)域發(fā)展, 其最小體積正在向著納米、微米的范疇進發(fā), 作為其傳動部件的電機, 也必然向著微型化的方向發(fā)展?，F(xiàn)在已有超小型靜電電機產(chǎn)生, 其直徑僅14m, 軸頸10m, 長約l0m, 轉(zhuǎn)速達lOOrrain；轉(zhuǎn)速可達240000rmr的70ram3v：d-靜電電機已經(jīng)投入使用, 微型電機已在許多科學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮著巨大作用。網(wǎng)絡(luò)化計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推廣和應(yīng)用, 必將把所有的單個電機與計算機網(wǎng)絡(luò)相連接, 并通過網(wǎng)、絡(luò)進行遠程控制, 使電機資源得到更加合理的有效利用。三、本課題研究內(nèi)容本課題主要是研究設(shè)計Y200L1-6三相鼠籠式異步電動機-設(shè)計計算.首先根據(jù)給定的功率, 功率因

13、數(shù), 相數(shù), 頻率及額定相電壓確定異步發(fā)電機的主要規(guī)格。本課題的主要計算過程如下：1.額定數(shù)據(jù)及主要尺寸計算2.磁路計算3.參數(shù)計算4.起動計算根據(jù)Y200L1-6三相鼠籠式異步電動機各性能指標：效率, 功率因數(shù), 最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù), 起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù), 起動電流倍數(shù)計算出各個參數(shù)。四、本課題研究方案（1）核算原設(shè)計方案；（2）上機調(diào)整以上兩種方案：u節(jié)省材料u提高效率五、研究目標、主要特色及工作進度研究目標：應(yīng)用中小型三相鼠籠式感應(yīng)電動機電磁計算程序來設(shè)計三相異步電動機的, 以求得更優(yōu)方案。.主要特色：在各項性能指標都滿足的前提下, 利用計算機進行輔助設(shè)計和繪圖.第1周：收集有關(guān)的參考文獻, 了解各

14、方面的有關(guān)資料, 完成開題報告。根據(jù)你們學(xué)校的安排填寫時間安排第24周：經(jīng)過初步計算, 確定完成初始設(shè)計數(shù)值。第59周：進行優(yōu)化方案的設(shè)計, 節(jié)省材料和提高性能。第1011周：用繪圖工具繪制各部件圖。第12周：總結(jié)設(shè)計過程, 完成實習(xí)報告。第12周（約在6月20日）：寫出畢業(yè)論文并答辯。六、參考文獻1杜志俊機電產(chǎn)品市場20002海老原大樹電動機技術(shù)20063陳世坤電機設(shè)計20004李發(fā)海電機學(xué)?1995目錄摘要IABSTRACTII前言1第1章概述21.1我國電機制造工業(yè)發(fā)展近況與發(fā)展趨勢21.2異步電機在國外的發(fā)展狀況31.3電機的分類41.4三相異步電動機的結(jié)構(gòu)和原理51.4.1.定子的結(jié)

15、構(gòu)組成51.4.2.轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)組成51.4.3工作原理61.5異步電動機存在的缺點61.5.2.繞線型感應(yīng)電動機71.6三相異步電動機的工作特性81.7三相異步電動機的起動與調(diào)速91.8感應(yīng)電動機的主要性能指標和額定參數(shù)10第2章三相異步電機的基本結(jié)構(gòu)與工作原理122.1電機的分類122.2三相異步電動機的結(jié)構(gòu)和用途122.3三相異步電動機的基本工作原理和運行特性132.4三相異步電動機的起動與調(diào)速15第3章三相鼠籠式電動機電磁設(shè)計與方案調(diào)整173.1鼠籠式電動機電磁方案的設(shè)計173.2電機調(diào)整方案373.3方案結(jié)果分析393.4提高電機工作性能的其他措施41總結(jié)42致謝43參考文獻43Y10

16、0L-23kW三相鼠籠式異步電動機設(shè)計專業(yè)：電機電器071學(xué)號：6100307111學(xué)生姓名：陳巍指導(dǎo)教師：楊莉摘要本文介紹了Y系列三相鼠籠異步電動機的一些基本情況及其設(shè)計方法和優(yōu)化方案。文章首先從異步電機的基本理論及工作特性著手, 簡單介紹了異步電機的發(fā)展近況、基本特性、分類、結(jié)構(gòu)、用途、技術(shù)指標、工作原理及運行特性等, 為電機設(shè)計的做好必要的理論準備。并著重闡述了三相異步電動機的設(shè)計計算過程及其優(yōu)化依據(jù)和方案, 并通過優(yōu)化設(shè)計的結(jié)果和理論分析提出了今后研究的方向。關(guān)鍵詞:三相異步電動機；設(shè)計；電磁路參數(shù)；工作性能；優(yōu)化方案Y100L-23KWThree-phaseSquirrel-cage

17、AbstractInthispaper,Yseriesthree-phasesquirrel-cageinductionmotordesignmethodand.Thearticlefirstofall,fromthebasictheoryofinductionmotorcharacteristicsandtheworktoproceed,brieflyintroducedthelatestdevelopmentoftheinductionmotor,thebasiccharacteristics,type,structure,purpose,technicalindicators,thewo

18、rkingprincipleandoperationcharacteristics,designedforthemotortomakethenecessarypreparationsforthetheory.Itputforwardtheendoftheoptimizeddesign,andgivesthetheoreticalanalysiswhichisaboutthedirectionofresearch.Keyword:Three-phaseasynchronousmotor;design;electromagneticparameters;performance;optimizati

19、onprogram前言電動機是作為使用電能的動力源進步和發(fā)展起來的, 在今天, 電動機技術(shù)仍然是支撐人們?nèi)粘Ｉ畹年P(guān)鍵技術(shù)。電動技術(shù)機械設(shè)備的關(guān)鍵組成部分。三相異步電動機又稱為三相感應(yīng)電動機, 感應(yīng)電動機是基于氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電流相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩, 從而實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的一種交流電動機。由于轉(zhuǎn)子繞組電流是感應(yīng)產(chǎn)生的, 因此稱為感應(yīng)電動機。感應(yīng)電動機與其它電動機相比, 具有結(jié)構(gòu)簡單, 制造、使用和維護方便, 運行可靠及重量輕成本低等優(yōu)點。此外感應(yīng)電動機還還便于派生各防護型式以使用不同環(huán)境條件的需要, 也有較高的效率和較好的工作特性。由于感應(yīng)電動機具有上述許多優(yōu)點, 它是電動機領(lǐng)域中應(yīng)

20、用最廣泛的一種電動機。例如:中小型軋鋼設(shè)備,礦山機械,機床,起重運輸機械,鼓風(fēng)機,水泵,和農(nóng)副產(chǎn)品加工機械等都大部分采用三相異步電動機來拖動。第1章概述1.1我國電機制造工業(yè)發(fā)展近況與發(fā)展趨勢隨著我國改革開放的進一步深入以及WTO的加入, 我國小功率電機又迎來了一個全新的發(fā)展階段, 這一階段大量的外資企業(yè)進入我國, 在為我們帶來先進的管理經(jīng)驗的同時也帶來了先進的技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備。國內(nèi)企業(yè)借機吸收引進國外先進的技術(shù), 投入大量資金進行技術(shù)改造, 引進不少先進制造設(shè)備和測試設(shè)備, 大大提升了國內(nèi)小功率電機行業(yè)的技術(shù)水平。隨著CAD/CAM等軟件進行計算機輔助設(shè)計、輔助制造技術(shù)的大量應(yīng)用以及以計算機控

21、制的柔性制造系統(tǒng)、主體倉庫、機器人進行裝配等的組合, 由計算機控制材料、部件的供應(yīng)管理達到全廠高效率、高質(zhì)量的全自動化均衡生產(chǎn)的實現(xiàn), 產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)周期大大縮短, 制造成本顯著降低；電子計算機和電力電子技術(shù)的發(fā)展使小功率電機產(chǎn)品進入了一個新時期, 交流變頻調(diào)速已經(jīng)逐步取代直流電機調(diào)速, 逆變器與異步電機結(jié)合一體, 有標準的電機安裝尺寸、調(diào)速比101的逆變器電動機已經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn), 有程序控制功能的智能電動機、開關(guān)磁阻電動機等已經(jīng)應(yīng)用于各個領(lǐng)域, 顯示出顯著的技術(shù)優(yōu)勢, 無刷直流電動機、盤式永磁直流電動機、薄型穩(wěn)速電動機等產(chǎn)品也以較高速度發(fā)展；再加上新型稀土磁鋼的使用, 使小功率電機本機制作體積

22、越來越小；再則電機與整體結(jié)構(gòu)一體化技術(shù)的引入進一步縮小了體積, 簡化了結(jié)構(gòu), 提高了系統(tǒng)精度和可靠性, 集電子技術(shù)、微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)于一體的小功率電機不僅可實現(xiàn)多功能, 而且可借助計算機記憶、運算、處理功能提高電機控制精度和靈敏度, 成為智能化產(chǎn)品。所有這些新材料、新技術(shù)的應(yīng)用都不斷促使小功率電機日益朝著薄型化、智能化和機電一體化方向發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計, 我國電機耗電占全國耗電量的60%以上, 其中小型三相異步電機耗電約占35%, 中國各類電動機的裝機容量已超過4億kW, 其中異步電動機約占90%, 中小型電動機約占80%, 拖動風(fēng)機水泵及壓縮機類機械的電動機約1.3億kW。所以在我國開發(fā)推廣

23、高效電機是提高能源利用率的重要措施之一, 也符合國際發(fā)展趨勢。?我國目前已具備了生產(chǎn)高效電機的技術(shù)條件, 但由于市場條件不夠成熟, 產(chǎn)量和市場容量都較小。1999年高效電機國內(nèi)市場占有率僅2%, 2000年為4.7%；2001年也只有6.5%, 其中70%以上為出口。異步電機的種類：(1)Y(IP44)系列異步電動機電動機容量從0.55200kW, B級絕緣, 防護等級IP44, 達到國際電工委員會(IEC)標準, 產(chǎn)品達到20世紀70年代末國際水平, 全系列加權(quán)平均效率比JO2系列提高0.43%, 年產(chǎn)量約2000萬kW。(2)Yx系列高效電動該類電機由上海電器科學(xué)研究所組織電機行業(yè)研制成功

24、, 容量1.590kW, 有2, 4, 6等3種極數(shù)。全系列電動機效率平均比Y(IP44)系列高3%左右, 接近國際先進水平。適用于單方向運行, 年工作時間在3000h以上。負載率大于50%的場合, 節(jié)電效果顯著。該系列電動機產(chǎn)量不高, 年產(chǎn)量約1萬kW。近十_大是100多千瓦, 最小功率甚至還不到1千瓦, 而大型電機還是一個空缺。歐洲市場對電機效率的標準要求高于西亞, 東南亞而低于美國, 不但適合于我國企業(yè)生產(chǎn)和出口, 而且在合理和有序開發(fā)的前提下還能保證出口企業(yè)獲得適當?shù)睦麧? 同時該市場多以歐元結(jié)算, 在目前歐元堅挺的情況下應(yīng)該是出口企業(yè)首選的開發(fā)目標。取得了一定的成效。這些節(jié)能產(chǎn)品主要

25、分成兩大類：一類是提高電動機效率的高效電動機, 另一類是調(diào)速電動機。調(diào)速電動機的代表產(chǎn)品根據(jù)其調(diào)速方式可以劃分為：(1)變極調(diào)速電機主要產(chǎn)品有已批量生產(chǎn)的YD(90.45160kW), YDT(0.17160kW), YDB(0.3582kW), YD(0.224kW), YDFW(6304000kW)等8個系列產(chǎn)品, 達到國際平均應(yīng)用水平。(2)電磁滑差調(diào)速電機國外已批量生產(chǎn)YCT(0.5590kW), YCT2(15250kW), YCTD(0.5590kW), YCTE(5.5630kW), YCTJ(0.5515kW)等8個系列產(chǎn)品, 達到國際平均應(yīng)用水平, 其中YCTE系列的技術(shù)水平

26、最高, 最有發(fā)展前途。(3)變頻調(diào)速電機主要用于風(fēng)機、水泵、壓縮機等負載變化較大場合和精密機械等需要過程控制的場合。高效電機以Y系列交流異步電動機替代JO2型電機基本不受機型限制, 因此, 所有應(yīng)用交流異步電動機的場合都可以用Y系列電機取代JO2系列電機。Yx系列電機的市場潛力受到其容量的制約。原則上, 90kW以下的交流異步電動機可以由Yx系列的高效電機取代。90kW以下的交流異步電動機裝機容量約占交流異步電動機總量的30%左右。1.3電機的分類電機是以磁場為媒介進行電能與機械能相互轉(zhuǎn)換的電力機械。電機在國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。需要的電機的種類各不相同, 性能各異。電機的分類方法也用很

27、多, 故電機的種類也有很多。1）按工作電源分類：根據(jù)電動機工作電源的不同, 可分為直流電動機和交流電動機。2）按結(jié)構(gòu)及工作原理分類：根據(jù)電動機按結(jié)構(gòu)及工作原理的不同, 可分為直流電動機, 異步電動機和同步電動機。直流電動機按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為無刷直流電動機和有刷直流電動機。3)按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)分類：根據(jù)電動機按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)不同, 可分為籠型感應(yīng)電動機和繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機。4)按用途分類：可分為驅(qū)動用電動機和控制用電動機。我國目前生產(chǎn)的三相異步電動機月100個系列額, 500多個品種, 500多個規(guī)格。按電機尺寸分成大、中、小型。大型：中心高H0.63m,定子鐵心外徑1m,功率范圍在400KW以上,

28、 電壓為300V和600V。中型：中心高H=(0.3550.63)m,定子鐵心外徑=（0.51.0）m,功率范圍在（451250）KW以上, 電壓為380V和3000V和6000V。小型：中心高H=(0.080.315)m,定子鐵心外徑=（0.120.5）m,功率范圍在（0.55132）KW以上, 電壓為380V。Y（IP44）系列的中心高H=(0.080.28)m,定子鐵心外徑=（0.120.445）m, 共11個機座, 功率范圍為（0.5590）KW, 電壓380V。1.4三相異步電動機的結(jié)構(gòu)和原理三相異步電動機由兩個基本部分構(gòu)成：固定部分定子和轉(zhuǎn)子, 轉(zhuǎn)子按其結(jié)構(gòu)可分為鼠籠型和繞線型兩種

29、。1.4.1.定子的結(jié)構(gòu)組成定子由定子鐵心、機座、定子繞組等部分組成, 定子鐵心是異步電動機磁路的一部分, 一般由0.5毫米厚的硅鋼片疊壓而成, 用壓圈及扣片固緊, 各片之間相互絕緣, 以減少渦流損耗。定子繞組是由帶有絕緣的鋁導(dǎo)線或銅導(dǎo)線繞制而成的, 小型電機采用散下線圈或稱軟繞組, 大中型電機采用成型線圈, 又稱為硬繞組。圖1定子鐵心1.4.2.轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)組成轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)子支架、轉(zhuǎn)軸和風(fēng)扇等部分組成, 轉(zhuǎn)子鐵心和定子鐵心一樣, 也是由0.5毫米硅鋼片疊壓而成。鼠籠型轉(zhuǎn)子的繞組是由安放在轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)的裸導(dǎo)條和兩端的環(huán)形端環(huán)連接而成, 如果去掉轉(zhuǎn)子鐵心, 繞組的形狀象一個籠子；繞

30、線型轉(zhuǎn)子的繞組與定子繞組相似, 做成三相繞組, 在內(nèi)部星型或三角型。圖2鼠籠轉(zhuǎn)子1.4.3工作原理當定子繞組接至三相對稱電源時, 流入定子繞組的三相對稱電流, 在氣隙內(nèi)產(chǎn)生一個以同步轉(zhuǎn)速n1旋轉(zhuǎn)的定子旋轉(zhuǎn)磁場, 設(shè)旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向為逆時針, 當旋轉(zhuǎn)磁場的磁力線切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體時, 將在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢e2, 電動勢的方向根據(jù)右手定則確定。N極下的電動勢方向用表示, S極下的電動勢用表示, 轉(zhuǎn)子電流的有功分量i2a與e2同相位, 所以既表示電動勢的方向, 又表示電流有功分量的方向。轉(zhuǎn)子電流有功分量與氣隙旋轉(zhuǎn)磁場相互作用產(chǎn)生電磁力fem,根據(jù)左手定則, 在N極下的所有電流方向為的導(dǎo)體和在S極下所有電

31、流流向為的導(dǎo)體均產(chǎn)生沿著逆時針方向的切向電磁力fem,在該電磁力作用下, 使轉(zhuǎn)子受到了逆時針方向的電磁轉(zhuǎn)矩Mem的驅(qū)動作用, 轉(zhuǎn)子將沿著旋轉(zhuǎn)磁場相同的方向轉(zhuǎn)動。驅(qū)動轉(zhuǎn)子的電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子軸端拖動的生產(chǎn)機械的制動轉(zhuǎn)矩相平衡, 轉(zhuǎn)子將以恒速n拖動生產(chǎn)機械穩(wěn)定運行, 從而實現(xiàn)了電能與機械能之間的能量轉(zhuǎn)換, 這就是異步電動機的基本工作原理。1.5異步電動機存在的缺點1.5.1.籠型感應(yīng)電動機存在下列三個主要缺點（1）起動轉(zhuǎn)矩不大, 難以滿足帶負載起動的需要。當前社會上解決該問題的多數(shù)辦法是提高電動機的功率容量（即增容）來提高其起動轉(zhuǎn)矩, 這就造成嚴重的“大馬拉小車”, 既增加購買設(shè)備的投資, 又在長期的

32、應(yīng)用中因處于低負荷運行而浪費大量電量, 很不經(jīng)濟。第二種辦法是增購液力偶合器, 先讓電動機空載起動, 在由液力偶合器驅(qū)動負載。這種辦法同樣要增加添購設(shè)備的投資, 并因液力偶合器的效率低于97%, 因此至少浪費3%的電能, 因而整個驅(qū)動裝置的效率很低, 同樣浪費電量, 更何況添加液力偶合器之后, 機組的運行可靠性大大下降, 顯著增加維護困難, 因此不是一個好辦法。（2）大轉(zhuǎn)矩不大, 用于驅(qū)動經(jīng)常出現(xiàn)短時過負荷的負載, 如礦山所用破碎機等時, 往往停轉(zhuǎn)而燒壞電動機。以致只能在輕載狀況下運行, 既降低了產(chǎn)量又浪費電能。（3）起動電流很大, 增加了所需供電變壓器的容量, 從而增加大量投資。另一辦法是采

33、用降壓起動來降低起動電流, 同樣要增加添購降壓裝置的投資, 并且使本來就不好的起動特性進一步惡化。1.5.2.繞線型感應(yīng)電動機繞線性感應(yīng)電動機正常運行時, 三相繞組通過集電環(huán)短路。起動時, 為減小起動電流, 轉(zhuǎn)子中可以串入起動電阻, 轉(zhuǎn)子串入適當?shù)碾娮? 不僅可以減小起動電流, 而且由于轉(zhuǎn)子功率因數(shù)和轉(zhuǎn)子電流有功分量增大, 起動轉(zhuǎn)矩也可增大。這種電動機還可通過改變外串電阻調(diào)速。繞線型電動機雖起動特性和運行特性兼優(yōu), 但仍存在下列缺點：（1）由于轉(zhuǎn)子上有集電環(huán)和電刷, 不僅增加制造成本, 并且降低了起動和運行的可靠性, 集電環(huán)和電刷之間的滑動接觸, 是這種電動機發(fā)生故障的主要原因。特別是集電環(huán)與

34、電刷之間會產(chǎn)生火花, 使傳統(tǒng)繞線型電動機在礦山、井下、石油、華工等防爆要求的場所, 對于灰土、粉塵濃度很高的地方, 也不敢使用, 這就限制了其應(yīng)用范圍。（2）當前的傳統(tǒng)繞線型電動機為了提高可靠性, 多數(shù)不提刷, 因此運行時存在下列電能浪費：集電環(huán)和電刷間的摩擦損耗和接觸電阻上的電損耗, 電刷至控制柜短路開關(guān)間三根電纜的電損耗, 若電動機與控制柜之間距離很長, 則該損耗將非常嚴重。并且由于集電環(huán)與電刷產(chǎn)生碳粉、電火花和噪聲, 長期污染周圍環(huán)境, 損害管理人員和周圍居民健康。（3）傳統(tǒng)繞線型電動機的起動轉(zhuǎn)矩比籠型電動機的有所提高, 但仍往往不能滿足滿載起動的需要, 以至仍然需要增容而形成“大馬拉小

35、車”。上述傳統(tǒng)感應(yīng)電動機存在的嚴重缺點的根本原因在于“起動”、“運行”和“可靠性”三者之間存在難以調(diào)和的矛盾, 因此勢必顧此失彼, 不可兼優(yōu)。1.6三相異步電動機的工作特性異步電動機的工作特性是指在額定電壓及額定頻率下, 電動機的主要物理量轉(zhuǎn)差率, 轉(zhuǎn)矩電流, 效率, 功率因數(shù)等隨輸出功率變化的關(guān)系曲線。轉(zhuǎn)差率特性通常把同步轉(zhuǎn)速n1和電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n二者之差與同步轉(zhuǎn)速n1的比值叫做轉(zhuǎn)差率, 用s表示。關(guān)于轉(zhuǎn)差率的定義如下：當電機的定子繞組接電源時, 站在定子邊看, 如果氣隙旋轉(zhuǎn)磁通密度與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向一致, 則轉(zhuǎn)差率s為：；如果兩者轉(zhuǎn)向相反, 則：。式中的n1、n都理解為轉(zhuǎn)速的絕對值s是一個沒有單

36、位的數(shù), 它的大小能反映電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。隨著負載功率的增加, 轉(zhuǎn)子電流增大, 故轉(zhuǎn)差率隨輸出功率增大而增大。轉(zhuǎn)矩特性異步電動機的輸出轉(zhuǎn)矩：轉(zhuǎn)速的變換范圍很小, 從空載到滿載, 轉(zhuǎn)速略有下降, 轉(zhuǎn)矩曲線為一個上翹的曲線（近似直線）。電流特性空載時電流很小, 隨著負載電流增大, 電機的輸入電流增大。效率特性其中銅耗隨著負載的變化而變化（與負載電流的平方正比）；鐵耗和機械損耗近似不變；效率曲線有最大值, 可變損耗等于不變損耗時, 電機達到最大效率。異步電動機額定效率載74-94%之間；最大效率發(fā)生在(0.7-1.0)倍額定效率處。功率因數(shù)特性空載時, 定子電流基本上用來產(chǎn)生主磁通, 有功功率很小,

37、 功率因數(shù)也很低；隨著負載電流增大, 輸入電流中的有功分量也增大, 功率因數(shù)逐漸升高；在額定功率附近, 功率因數(shù)達到最大值。如果負載繼續(xù)增大, 則導(dǎo)致轉(zhuǎn)子漏電抗增大（漏電抗與頻率正比）, 從而引起功率因數(shù)下降。1.7三相異步電動機的起動與調(diào)速1.7.1三相異步電動機的起動（1）直接起動直接起動是用閘刀開關(guān)或接觸器把電機的定子繞組直接接到具有額定電壓的電源上。是一種最簡單而應(yīng)用廣泛的起動方法。1）優(yōu)點：無需附加起動設(shè)備, 操作方便；2)缺點：起動電流大, 起動轉(zhuǎn)矩小, 須足夠大的電源；3)適用條件：小容量電動機帶輕載的情況起動。（2）降壓起動用降低電機端電壓的方法限制制動起動電流, 待電機轉(zhuǎn)速接

38、近正常轉(zhuǎn)速后, 再將端電壓升高到額定電壓。如果電源容量不夠大, 可采用降壓起動。即起動時, 降低加在電動機定子繞組電壓, 起動時電壓小于額定電壓, 待電動機轉(zhuǎn)速上升到一定數(shù)值后, 再使電動機承受額定電壓, 可限制起動電流。1)Y-降壓起動2)自耦變壓器降壓起動3)電阻降壓或電抗降壓起動4)延邊三角形降壓起動（3）軟起動軟起動就是在電動機(鼠籠式)定子回路串入有限流作用的電力器件來實現(xiàn)電機的起動。通過這種方法降低起動電流。軟起動是采用軟件控制方式來平滑起動電動機, 一方面在控制方式上以軟件控制強電, 另一方面在控制結(jié)果上將電動機的起動特性由“硬”平滑變?yōu)椤败洝?。軟起動過程中產(chǎn)生高次諧波, 對周邊

39、環(huán)境要求比較高, 同時起動設(shè)備投資非常大；但它起動時無沖擊電流, 可保持平滑起動, 并且可根據(jù)負載情況實現(xiàn)自由無級的起動。軟起動方式：液阻式軟起動磁控式軟起動智能式軟起動。1.7.2三相異步電動機的調(diào)速三相異步電動機轉(zhuǎn)速公式為：從上式可見, 改變供電頻率f、電動機的極對數(shù)p及轉(zhuǎn)差率s均可太到改變轉(zhuǎn)速的目的。異步電動機的調(diào)速主要有三種方法.1、變極調(diào)速, 異步電動機正常運行時, 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n略低于, 所以, 一旦p改變, 改變, n也隨著改變。1）YYY變極調(diào)速屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式2）YY變極調(diào)速屬于恒功率調(diào)速方式2、變頻調(diào)速異步電動機的轉(zhuǎn)速：。當轉(zhuǎn)差率S變化不大時, n近似正比于頻率, 可見改變電

40、源頻率就可改變異步電動機的轉(zhuǎn)速。常用的異步電動機變頻調(diào)速控制方式通常有兩種, 即恒轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速和恒功率變頻調(diào)速。（1）?恒轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速。電機變頻調(diào)速前后額定電磁轉(zhuǎn)矩相等, 即恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速時, 有。（2）恒功率變頻調(diào)速。電機變頻調(diào)速前后它的電磁功率相等, 即。3、轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速轉(zhuǎn)子串入附加電阻, 使電動機的轉(zhuǎn)差率加大, 電動機在較低的轉(zhuǎn)速下運行。串入的電阻越大, 電動機的轉(zhuǎn)速越低。此方法設(shè)備簡單, 控制方便, 但轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱的形式消耗在電阻上。屬有級調(diào)速, 機械特性較軟。串電阻前后保持轉(zhuǎn)子電流不變, 則有：, 電磁轉(zhuǎn)矩為：, 保持不變, 即屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。1.8感應(yīng)電動機的主要性能指標和額定

41、參數(shù)感應(yīng)電動機的主要性能指標、基準值和額定參數(shù)。性能指標基準值額定參數(shù)與標么值額定功率電壓基準值：額定相電UNF效率額定電壓電流基準值：每相功電流IKW功率因數(shù)額定頻率功率基準值：額定功率PN最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)額定轉(zhuǎn)速阻抗基準值：ZKW=UNF/IKW起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)轉(zhuǎn)矩基準值：額定轉(zhuǎn)矩TN起動過程中的最小轉(zhuǎn)矩繞組和鐵心溫升起動電流倍數(shù)第2章三相異步電機的基本結(jié)構(gòu)與工作原理2.1電機的分類電機是指電磁感應(yīng)作用而運行的電氣設(shè)備, 用于機械能和電能之間的轉(zhuǎn)換、不同形式電能之間的變換, 或者信號的傳遞與轉(zhuǎn)換。電機的用途廣泛, 種類很多, 按照電機在應(yīng)用中的能量轉(zhuǎn)換功能來分, 可分為發(fā)電機、電動機、變換器以及控制電機等。按所應(yīng)用的電流種類, 又可分為直流電機和交流電機。按照運動方式來分, 可分為靜止設(shè)備和旋轉(zhuǎn)設(shè)備, 前者為變壓器, 后者包括直流電機、異步電機和同步電機。2.2三相異步電動機的結(jié)構(gòu)和用途異步電動機也稱感應(yīng)電機, 與其他電動機相比, 異步電動機具有結(jié)構(gòu)簡單、堅固耐用、使用方便、運行可靠、易于制造