1.1KW雙值電容單相異步電動機(jī)設(shè)計

1、 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計題 目： 1.1KW 雙值電容單相異步電動機(jī)設(shè)計 院系： 電氣信息學(xué)院 專業(yè)：電氣工程及其自動化 班級： 0605 學(xué)號： 200601010505 學(xué)生姓名： 楊 戩 導(dǎo)師姓名： 李 光 中 完成日期： 2010 年 6 月 21 日 誠 信 聲 明本人聲明：1、本人所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文）是在老師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果；2、據(jù)查證，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，畢業(yè)設(shè)計（論文）中不包含其他人已經(jīng)公開發(fā)表過的研究成果，也不包含為獲得其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位而使用過的材料；3、我承諾，本人提交的畢業(yè)設(shè)計（論文）中的所有內(nèi)容均真實、可信。作者簽名： 日期：

2、年 月 日畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計（論論文文）任任務(wù)務(wù)書書 題目： 1.1KW 雙值電容單相異步電動機(jī)的設(shè)計 姓名 楊戩 院 電氣信息學(xué)院 專業(yè) 電氣工程及其自動化 班級 0605 學(xué)號 200601010505 指導(dǎo)老師 李光中 職稱 教授 教研室主任 謝衛(wèi)才 一、 基本任務(wù)及要求： 本課題要求在給定的技術(shù)條件下，設(shè)計出一個大功率單相異步電動機(jī)。在規(guī)定的時間 內(nèi)，完成以下工作： 1、掌握單相異步電動機(jī)的原理； 2、單相異步電動機(jī)的電磁設(shè)計； 3、單相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計； 4、提交畢業(yè)設(shè)計論文。 二、 進(jìn)度安排及完成時間： 1：第一周至第二周：查閱資料，撰寫文獻(xiàn)綜述和開題報告。 2：第三周至第四周：

3、畢業(yè)實習(xí)。 3：第五周至第六周：單相異步電動機(jī)的定、轉(zhuǎn)子設(shè)計。 4：第七周至第八周：單相異步電動機(jī)的電磁設(shè)計。 5：第九周至第十周：單相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 6：第十一周至第十二周：單相異步電動機(jī)的 CAD 圖設(shè)計 7：第十三周至第十四周：撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書。 8：第十五周至第十六周：6-15 至 6-18，畢業(yè)答辯。 目 錄摘摘 要：要： .I IABSTRACT:ABSTRACT: .IIII第第 1 1 章章 概述概述 .1 11.1 單相異步電動機(jī)設(shè)計的任務(wù)和步驟 .11.2 單相異步電動機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 .21.3 單相異步電動機(jī)的類型及特點(diǎn) .3第第 2 2 章章 單相異步

4、單相異步電電容運(yùn)轉(zhuǎn)電動機(jī)的工作原理和設(shè)計思路容運(yùn)轉(zhuǎn)電動機(jī)的工作原理和設(shè)計思路 .6 62.1 單相異步電容運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)的特點(diǎn) .62.2 單相異步電容運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)的工作原理 .62.4 橢圓形磁勢 .9第第 3 3 章章 雙值電容單相異步電動機(jī)雙值電容單相異步電動機(jī) .10103.1 雙值電容單相異步電動機(jī)的工作原理及特點(diǎn) .103.2 單相電動機(jī)設(shè)計思路 .113.2.1 單相電機(jī)尺寸的確定.113.2.2 氣隙長度的確定.113.2.3 定子、轉(zhuǎn)子槽數(shù)的選擇及配合.123.2.4 定轉(zhuǎn)子沖片設(shè)計.123.2.5 定子繞組設(shè)計.133.2.6 齒諧波的消除方法.143.2.7 有效匝比和外接電容器的

5、選擇.153.2.8 減少電動機(jī)運(yùn)行時噪音的一系列措施.16第第 4 4 章章 雙值電容單相異步電動機(jī)電磁方案設(shè)計雙值電容單相異步電動機(jī)電磁方案設(shè)計 .1 19 94.1 數(shù)據(jù)與技術(shù)要求 .194.2 沖片及重要尺寸 .194.3 主繞組設(shè)計（正弦分布繞組） .234.4 主相參數(shù)計算 .254.5 磁路計算 .274.6 副繞組設(shè)計 .294.7 起動計算 .304.8 關(guān)系式 .334.9 電容運(yùn)轉(zhuǎn)和雙值電容電動機(jī)的性能計算 .344.10 主要有效材料用量 .37第第 5 5 章章 單相雙值電容異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計單相雙值電容異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .38385.1 電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)型式 .

6、385.1.1 按通風(fēng)冷卻系統(tǒng)分類.385.1.2 按防護(hù)型式分類.385.1.3 按安裝結(jié)構(gòu)型式分類.395.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本內(nèi)容、原則和方法 .405.2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本內(nèi)容和原則 .405.2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法.415.3 單相雙值電容異步電動機(jī)的機(jī)座設(shè)計及總裝 .43結(jié)結(jié) 束束 語語 .4646參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) .4747致致 謝謝 .4848附附 圖：圖： .49491.1KW 雙值電容單相異步電動機(jī)設(shè)計I1.1KW 雙值電容單相異步電動機(jī)設(shè)計雙值電容單相異步電動機(jī)設(shè)計摘 要： 本文主要是按照要求設(shè)計一款符合要求的單相異步電動機(jī)，其中涉及到單相異步電動機(jī)的基本工作原理、型號選

7、擇、定轉(zhuǎn)子設(shè)計、繞組設(shè)計、電磁計算及運(yùn)行性能等一系列電機(jī)專業(yè)知識。YL 系列雙值電容單相異步電動機(jī)根據(jù)市場需求自行研制開發(fā)的新系列產(chǎn)品，符合國際電工委員會（IEC）推薦中的有關(guān)規(guī)定。匯集了電容起動異步電動機(jī)與電容運(yùn)行異步電動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，具有起動轉(zhuǎn)矩大、效率和功率因數(shù)高、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、外形美觀、振動和噪音低、運(yùn)行安全可靠、使用壽命長等優(yōu)良性能。重量輕、維護(hù)方便等特點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于空氣壓縮機(jī)、水泵、風(fēng)機(jī)、制冷、醫(yī)療器機(jī)械及小型機(jī)械等。對只有單相電源的場合尤為適用。關(guān)鍵詞：單相異步電動機(jī)；雙值電容單相異步電動機(jī)1.1KW 雙值電容單相異步電動機(jī)設(shè)計IIDesign of single-phase a

8、synchronous motor with two-capacitance value and 1.1 KW outputAbstract: This article mainly is defers to the request to design one single-phase asynchronous motor, in which involves to the single-phase asynchronous motor basic principle of work, model choice, decides and rotor design, winding design

9、, electromagnetic calculation and running performance ,and so on a series of electrical machinery specialized knowledge.YL series single-phase double-value capacitance asynchronous motor is a new series product researched and developed per market demand, in line with relevant regulations of IEC. It

10、gathers merits of capacitance starting asynchronous motor, and has many good performances, such as big starting torque, large delivered power, high efficiency and power factor, small volume, highly structure, wonderful appearance, low vibration and noise, reliable running, long use-life and so on. A

11、lso it is light weight and easy to maintenance. With its merits, it apply widely in air compressor, water pump, draught fan, refrigeration, medical device and other small machine, especially under in single-phase condition.Key words: Single-phase asynchronous motor Double-value Capacitor Single-phas

12、e asynchronous motor1.1KW 雙值電容單相異步電動機(jī)設(shè)計1第第 1 1 章章 概概 述述1.1 單相異步電動機(jī)設(shè)計的任務(wù)和步驟單相異步電動機(jī)的任務(wù)就是根據(jù)使用要求，在總結(jié)過去生產(chǎn)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，做好充分的調(diào)查研究，基于必要和可能，正確處理好電機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸，參數(shù)和性能之間的矛盾，設(shè)計出工作可靠，體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，性能良好，制造和使用維護(hù)方便的先進(jìn)產(chǎn)品，以滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。整個設(shè)計過程大致是：1、編制設(shè)計任務(wù)書 這是進(jìn)行電機(jī)設(shè)計的第一個環(huán)節(jié)。它是根據(jù)用戶對產(chǎn)品提出的技術(shù)要求及使用特點(diǎn)，結(jié)合設(shè)計和制造的可能而編制的。其內(nèi)容包括設(shè)計的知道思想，生產(chǎn)的必要性，產(chǎn)品的用途

13、和使用范圍，電機(jī)的額定數(shù)據(jù)，主要性能指標(biāo)，結(jié)構(gòu)形式與外形安裝尺寸等。2、電磁計算主要是根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的規(guī)定，參照生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，計算確定定轉(zhuǎn)子匆忙各部分的尺寸，槽數(shù)配合；定轉(zhuǎn)子繞組設(shè)計，電機(jī)磁路、參數(shù)、運(yùn)行性能和起動性能的計算。通過電磁計算所得的電機(jī)性能指標(biāo)必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計任務(wù)書的要求，否則要進(jìn)行調(diào)整，在電磁計算過和一般選擇若干個不同的方案同時進(jìn)行，然后通過分析比較選擇最佳方案。3、結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是確定各結(jié)構(gòu)部件的結(jié)構(gòu)形式，尺寸，材料等并進(jìn)行必要的機(jī)械計算，同時畫出總裝備圖、分配圖和零件圖。4、試制和調(diào)整設(shè)計由于計算方法和制造上的偏差，設(shè)計計算能否完全符合電機(jī)的性能要求，還需通過樣機(jī)試制和形

14、式試驗檢驗其性能，如果有某些性能不符合要求，則需要調(diào)整設(shè)計，1.1KW 雙值電容單相異步電動機(jī)設(shè)計2直至電機(jī)設(shè)計全部符合要求為止。1.2 單相異步電動機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢單相異步電動機(jī)作為電動機(jī)的一部分，由于只需單相電源供電，依次它被廣泛的應(yīng)用于小型機(jī)床、輕工設(shè)備、商業(yè)加工、醫(yī)療器械、家用電器、日用電動器具、電動工具以及農(nóng)用水泵、粉碎機(jī)等輕功機(jī)具。YL 單相雙值電容異步電動機(jī)是一種電容起動、電容運(yùn)轉(zhuǎn)的單相異步電動機(jī)。具有體積小、容量大、起動力矩大、功率因數(shù)和效率高、安全可靠、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便的特點(diǎn)。單相異步電動機(jī)之所以能廣泛應(yīng)用，因為它結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、運(yùn)行可靠、噪聲低、振動小、維護(hù)使用

15、方便等一系列優(yōu)點(diǎn)。它與同容量的三相異步機(jī)相比，體積稍大，性稍差，因而制成微型或小型。近年來單相異步電動機(jī)應(yīng)用范圍越來越廣，不公產(chǎn)量上增加、品種增多，而且已向高力能指標(biāo)，整馬力指標(biāo)電動機(jī)發(fā)展。單相異步電動機(jī)的定子繞組并非只有一個繞組，因為這樣的電動機(jī)不能產(chǎn)生起動轉(zhuǎn)矩，為了產(chǎn)生起動轉(zhuǎn)矩，單相異步電動機(jī)定了上必須安放兩個繞組，一個為主繞組，另一個為副繞組，這樣才能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場，其與轉(zhuǎn)子作用，實現(xiàn)電能和機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。隨著電力電子技術(shù)和控制技術(shù)的飛速發(fā)展，新型電力電子器件的不斷涌現(xiàn)，變頻技術(shù)獲得飛速發(fā)展，使得交流調(diào)速性能可以與直流調(diào)速相媲美。變頻器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于交流電動機(jī)調(diào)速控制，其最主要的特點(diǎn)是具有

16、高效率的驅(qū)動性能和良好的控制特性。電動機(jī)變頻調(diào)速不僅可以節(jié)約大量電能，而且變頻器自動控制性能的進(jìn)一步改善也為變頻調(diào)速系統(tǒng)提供了良好的發(fā)展前景。電機(jī)自九十世紀(jì)末誕生以來，由于它具有鋤禾日當(dāng)午的的優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展及為迅速，現(xiàn)在已經(jīng)成為工農(nóng)業(yè)和產(chǎn)中的主要動力設(shè)備，從近百年來的經(jīng)驗可以看出電機(jī)制造工業(yè)的發(fā)展趙勢是：1、在保證工作可靠的前提下，縮小體積、減輕重量、提高性能指標(biāo)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，國際上小型電機(jī)的平均重量每十年可降低 20%，從二十世紀(jì)的六十年代到七十年代同體積的中型電機(jī)容量提高了一倍。隨著生產(chǎn)自動化的提高，對電機(jī)運(yùn)行的可靠性也提出了更高的要求。因此，今后電機(jī)生產(chǎn)應(yīng)在保證工作可靠的前提下向體積小、重量輕的

17、方向發(fā)展。2、發(fā)展系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化生產(chǎn)把應(yīng)用范圍、結(jié)構(gòu)形式、性能水平、生產(chǎn)工藝上有共同性的電機(jī)，容量從小到大1.1KW 雙值電容單相異步電動機(jī)設(shè)計3按一定的遞增規(guī)律排列，按國家規(guī)定的同意標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，做到零部件通用。這樣可以使制造和使用部門得到方便，并獲得良好的經(jīng)濟(jì)效果。為了便于國際交流對外貿(mào)易，還要實行由國際電工協(xié)會研究和制定的，適用于各類電機(jī)功率等級和安裝尺寸的國際標(biāo)準(zhǔn)。3、提高單機(jī)容量理論分析證明，電機(jī)和變壓器的單機(jī)容量愈高，則單位容量消耗的材料少，愈高。4、異步電機(jī)采用無刷勵磁方式無刷勵磁是由三相旋轉(zhuǎn)電區(qū)式交流勵磁機(jī)裝在軸上的旋轉(zhuǎn)整流器以及控制裝置三個主要部分組成。5、發(fā)展鋁線電機(jī)“

18、以鋁代銅”不僅是我國的一項技術(shù)政策，國際上一些國家從降低成本出發(fā)，也同樣大力發(fā)展鋁線電機(jī)6、發(fā)展特種電機(jī)隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，對電機(jī)提出了各種各樣的的要求，如潛油電機(jī)、鉆探電機(jī)等。7、向自動化生產(chǎn)發(fā)展由于各種機(jī)械手、電子計算技術(shù)和數(shù)控機(jī)床越來越廣泛的應(yīng)用于電機(jī)制造行業(yè)，使電機(jī)生產(chǎn)的機(jī)械加工，定子嵌線等都朝著自動線方向發(fā)展。1.3 單相異步電動機(jī)的類型及特點(diǎn)根據(jù)單相異步電動機(jī)起動方法的不同以及起動性能、運(yùn)行性能的差別，一般分成以下幾種類型：電阻起動單相異步電動機(jī)電容起動單相異步電動機(jī)電容運(yùn)轉(zhuǎn)單相異步電動機(jī)雙值電容單相異步電動機(jī)（即電容起動與電容運(yùn)轉(zhuǎn)）罩極電容單相異步電動機(jī)各種單相異步電動機(jī)的容量范

19、圍，與電動機(jī)的起動和運(yùn)行性能有密切關(guān)系。例如，電阻起動電動機(jī)，由于起動電流大，它的容量上限就受單相電網(wǎng)的限制；電容起動電動機(jī)的起動電流小而起動轉(zhuǎn)矩大，所以其容量可大些；電容運(yùn)轉(zhuǎn)電動機(jī)的效率和功率因數(shù)高，但起動轉(zhuǎn)矩偏小，為加大起動轉(zhuǎn)矩而選用容量較大的電容器，這又會影響電1.1KW 雙值電容單相異步電動機(jī)設(shè)計4機(jī)的運(yùn)行性能和成本，幫容量一般偏?。浑p值電容電動機(jī)，可兼顧起動及運(yùn)行性能，它的容量范圍可較大。1、 電阻起動單相異步電動機(jī) 電阻起動單相異步電動機(jī)的定子有兩套繞組，一套是主繞組，也叫運(yùn)行繞組；另一套是副繞組，也叫起動繞組，如圖所示。它們的軸線一般在空間上相差電角度，90副繞組通過一個起動開關(guān)

20、和主繞組并聯(lián)接到單相電源上。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速上升到同步速度的 75%-80%時，通過起動形狀將副繞組切離電源，由主繞組單獨(dú)工作。常用的起動開關(guān)一種是離心開關(guān)，裝在電機(jī)軸上。當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到同步速的 75%-80%時，依靠離心塊的離心力克服彈簧的拉力（或壓力） ，使動觸頭與靜觸頭脫離接觸，切斷了副繞組電路。另一種是起動繼電器，常用的有電流型起動繼電器。它的吸引線圈串聯(lián)在主繞組中，起動時主繞組的起動電流較大，使繼電器動作，電機(jī)的副繞組通過觸頭接到電源上。隨著轉(zhuǎn)速升高，主繞組中的電流減小，減小到一定程度時，繼電器復(fù)位，副繞組的觸頭斷開，脫離電源。為使副繞組得到較高的電阻與電抗的比值，以使副繞組中的起動電流在相位

21、上超前于主繞組的起動電流，通常采用如下措施：（1）用較細(xì)的銅線，以增大電阻；（2）部分線圈反繞，以增大電阻減小電抗；（3）用電阻率較高的鋁線；（4）串入一個外加電阻。2、 電容起動單相異步電動機(jī)電容起動異步電動機(jī)的接線如圖所示，它的副繞組與起動電容器串聯(lián)，經(jīng)起動形狀與主繞組并接后接于電源。副繞組回路阻抗同呈容性，而主繞組的起動是的阻抗呈感性，因此，起動時副繞組的起動電流較主繞組的起動電流超前一個較大的角度。若電容器容量配得合適，可使副繞組電流超前主繞組電流電角度，從而可得到比電阻90起動電動機(jī)有更大的起動轉(zhuǎn)矩，而起動電流則較小。由于起動電容器只在起動時使用，且通電時間不長，而一般要求電容量較大

22、，幫常選用電解電容器。3、電容運(yùn)轉(zhuǎn)單相異步電動機(jī) 電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動機(jī)的接線如圖所示。這種電動機(jī)不僅在起動時，而且在運(yùn)行時也是一個兩相電機(jī)，所以運(yùn)行時在氣隙中可以產(chǎn)生較強(qiáng)是的旋轉(zhuǎn)磁場，提高了它的性能，因而它的功率因數(shù)、效率、過載能力都比電阻起動和電容起動的單相電動機(jī)好。由于副繞組需要長期運(yùn)行，幫副繞組電密應(yīng)與主繞組電密差不多。副繞組串入的電容器，考慮到長期工作的要求，應(yīng)選用耐應(yīng)較高的聚丙烯電容器。電容運(yùn)轉(zhuǎn)單相異步電1.1KW 雙值電容單相異步電動機(jī)設(shè)計5動機(jī)的起動性能不好電容起動的單相電動機(jī)，它的起動轉(zhuǎn)矩較低，起動電流也較大。4、 雙值電容單相異步電動機(jī) 雙值電容單相異步電動機(jī)的副繞組與兩個并聯(lián)

23、的電容器串聯(lián)后接到電源，如圖所示。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到 75%-80%同步轉(zhuǎn)速時，通過起動開關(guān)將起動電容器切離電源，而工作電容與副繞組繼續(xù)參與運(yùn)行。這種電動機(jī)的特點(diǎn)是：運(yùn)行性能及起動性能都較好，電機(jī)噪聲較小，所以它是單相電機(jī)中比較理想的一種電機(jī)。5、罩極式單相異步電動機(jī)罩極式單相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)分為凸極式和隱極式兩種，其原理完全相同。凸極式結(jié)構(gòu)簡單，如圖所示。隱極式具有分布繞組。凸極式電機(jī)的每個極上有集中繞組（即主繞組） 。極面的一邊約 1/3 處開有小槽，小槽中放有短路的銅環(huán)（叫知路環(huán)） 。銅環(huán)把部分磁罩了起來，幫有罩極電動機(jī)之稱。罩極電動機(jī)產(chǎn)生的起動轉(zhuǎn)矩很小，它只能使用在輕載起動，即起動轉(zhuǎn)矩小于

24、額定轉(zhuǎn)矩 0.5 倍的情況。由于它的結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，所以常用在小型電風(fēng)扇、電唱機(jī)等起動轉(zhuǎn)矩較小的場合。1.1KW 雙值電容單相異步電動機(jī)設(shè)計6第第 2 章章 單相異步電容運(yùn)轉(zhuǎn)電動機(jī)的工作原理和設(shè)計思路單相異步電容運(yùn)轉(zhuǎn)電動機(jī)的工作原理和設(shè)計思路2.1 單相異步電容運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)的特點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)電容單相異步電動機(jī)的接線圖如圖 1-1。這種電動機(jī)不僅在起動時，而且在運(yùn)行時也是一個兩相電機(jī)，所以運(yùn)行時能夠產(chǎn)生較強(qiáng)的旋轉(zhuǎn)磁場，他提高了運(yùn)行性能，因而它的功率因素、效率、過載能力都比電阻起動電機(jī)和電容起動電動機(jī)好。由于副繞組需長期運(yùn)行，故副繞組電密應(yīng)與主繞組電密差不多。副繞組串入電容，考慮到長期運(yùn)行的要求，應(yīng)選用耐

25、壓較高的聚炳乙烯電容器。電容起動運(yùn)行電動機(jī)的不如電容起動的單相電動機(jī)，它的起動轉(zhuǎn)矩較低，起動電流也較大。但是由于風(fēng)扇電機(jī)的起動轉(zhuǎn)矩要求不高，而且要求長期運(yùn)行，所以單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)是最佳的選擇！圖 2-1 單相異步電動機(jī)的接線圖2.2 單相異步電容運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)的工作原理單相電動機(jī)是一種在氣隙磁場中通過電磁感應(yīng)實現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的電動機(jī)，由于其運(yùn)行轉(zhuǎn)速與電網(wǎng)頻率之比不是恒定值，按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在不致引起誤解或混淆的情況下，一般也可以稱之為異步電動機(jī)。普通單相異步電動機(jī)在起動后運(yùn)行時，定子繞組結(jié)構(gòu)主要有兩種形式：一種形式是副繞組在起動后脫離，只有主繞組參與工作；另一種形式是副繞組在起動后不脫離，和主繞組同

26、時參與工作。而單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)電動機(jī)的副繞組一直和主繞組并聯(lián)，不會脫離。當(dāng)主副繞組同時參與工作時，副繞組串有電容，以實現(xiàn)主副繞組電流的分相。當(dāng)主副繞組的匝比及電容的選擇滿足一定的關(guān)系時可在電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場，我籠型籠型轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子副繞組副繞組電容電容主繞組主繞組1.1KW 雙值電容單相異步電動機(jī)設(shè)計7們知道，電機(jī)在工作時，如果其內(nèi)部合成磁場是圓形旋轉(zhuǎn)的，則此時電機(jī)的各項性能都很好。但此圓形旋轉(zhuǎn)磁場只在某一轉(zhuǎn)差率下才會產(chǎn)生，無法滿足在一定的調(diào)速范圍內(nèi)使電機(jī)內(nèi)部始終是圓形旋轉(zhuǎn)磁場的要求。電容運(yùn)行電動機(jī)由于定子上主、副繞組處于不同空間位置，并流著不同時間相位電流而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的，由這一旋轉(zhuǎn)磁場的作用而

27、使電機(jī)起動運(yùn)行。定子繞組由兩相繞組（主繞組、副繞組）組成，兩繞組相軸夾角為 90，副相外接電容。當(dāng)兩繞組并聯(lián)接入電壓時，由于電容接于副繞組，會使副繞組電流滯后主繞組電流 90電角度，兩相繞組產(chǎn)生的磁場合成橢圓磁場，轉(zhuǎn)子即在磁場驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)。單相電動機(jī)中定子產(chǎn)生橢圓磁場，其效率明顯低于產(chǎn)生圓形磁場的三相異步電機(jī)，其氣隙中諧波較大，振動和噪音也較大。當(dāng)單相異步電動機(jī)只有主繞組工作時，其在空間產(chǎn)生的是脈振磁勢，這個脈振磁勢可以分解成兩個大小相等、方向相反，幅值為脈振磁勢幅值一半的旋轉(zhuǎn)磁勢（如圖1-2） 。與轉(zhuǎn)子同向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁勢，稱為正序磁勢 F+，與轉(zhuǎn)子反向旋轉(zhuǎn)的磁勢，稱為逆序磁勢 F-。在單相異步

28、電動機(jī)中，F(xiàn)+F-，但在正常運(yùn)行時，由于轉(zhuǎn)子繞組對 F-的阻尼作用較強(qiáng)，使 F-的作用遠(yuǎn)小于 F+，所以正序磁勢 F+產(chǎn)生的正序轉(zhuǎn)矩 T+。要大于逆序磁勢 F-產(chǎn)生的逆序轉(zhuǎn)矩 T-，所以電機(jī)能夠旋轉(zhuǎn)起來。但逆序轉(zhuǎn)矩 T-的存在，使單相異步電動機(jī)的效率，功率因數(shù)，有效材料利用，溫升等性能部變差。 F- 圖 2-2 正序旋轉(zhuǎn)磁勢 F+和負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁勢 F-1.1KW 雙值電容單相異步電動機(jī)設(shè)計82.3 脈振磁勢的分解和合成一個集中繞組通電后，在空間產(chǎn)生的是隨時間脈振的矩形波磁勢，分解后將有各高次諧波分量存在，經(jīng)適當(dāng)設(shè)計繞組，便可消去高次諧波分量，僅余下基波分量。這樣便是在空間以繞組軸線為對稱成余弦分

29、布，并隨電流周期交變而脈振的磁勢。當(dāng) t=0時，電流值為最大，則這個余弦分布的脈振磁勢可寫作：F=Fm cosxcost （式中基波磁勢幅值：Fm=0.9Kdp1N1I）這樣一個在空間上不動，而幅值是隨時間脈振的波就是駐波，一個駐波可以看做是由兩個幅值減半，其方向相反的行波合成，即：F=F+F-。就幅值上來看 F+=F-=0.5Fm=0.5(0.9Kdp1N1I)。隨著時間的變化，任一時刻的脈振磁勢都可以看著是由兩個正序和負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁勢所組成的，見圖 1-2。脈振磁勢的分解，實際上是反映著時間變量向空間向量的轉(zhuǎn)化，其中每一個旋轉(zhuǎn)磁勢都具有磁勢幅值恒定，轉(zhuǎn)速是頻率所確定的同步轉(zhuǎn)速的性質(zhì)，即為圓形旋

30、轉(zhuǎn)磁勢。它們與轉(zhuǎn)子間的作用關(guān)糸將因與轉(zhuǎn)子間有不同的轉(zhuǎn)差率而不同。如以 s 代表正序磁勢與轉(zhuǎn)子間的轉(zhuǎn)差率，則有： 正序磁式的轉(zhuǎn)差率： s =1-v 負(fù)序磁式的轉(zhuǎn)差率： 2-s=1+v (式中 v=n/n1轉(zhuǎn)子的相對轉(zhuǎn)速)把每個磁勢對轉(zhuǎn)子的作用計算出來以后，再予迭加起來，便是一個脈振磁勢與轉(zhuǎn)子相作用的結(jié)果。這就是相對單繞組電機(jī)的脈振磁勢，采取雙旋轉(zhuǎn)磁勢的分析方法。單繞組產(chǎn)生的脈振磁勢 F 是一對應(yīng)于繞組中電流 I 的，同樣，分解出來的每一個圓形旋轉(zhuǎn)磁勢也要對應(yīng)于繞組中的一個電流分量。分別叫做等效的正、負(fù)序電流分量I+、I -。則： F+=0.9Kdp1N1I+ F-=0.9Kdp1N1I-即每個圓

31、形旋轉(zhuǎn)磁勢是由繞組中的一半電流所產(chǎn)生，并隨時間變化正、負(fù)序磁勢在空間向著相反方向旋轉(zhuǎn)。1.1KW 雙值電容單相異步電動機(jī)設(shè)計92.4 橢圓形磁勢設(shè)電動機(jī)的定子鐵心上放有兩套繞組 M 和 A，在空間上，它們軸間的夾角為 電角度，分別對時間 t 作正弦變化的交流電流 m 和 a，且設(shè)時間上 a 導(dǎo)前 m 一個 角。仍取電動機(jī)氣隙圓周空間坐標(biāo)直線 x=0 與相軸 A 重合。合成磁勢幅值的失端點(diǎn)軌跡是一個長軸為 f+和 f-幅值之和，短軸為 f+和 f-幅值之差的橢圓。這就是所謂的橢圓磁勢。 如圖 1-3 所示。 圖 2-4 正序磁勢與轉(zhuǎn)子作用的電路圖解（a） 轉(zhuǎn)子開路 （b）轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn) （c）簡化電路

32、有時為了改善電機(jī)的性能，故意把電機(jī)設(shè)計成 90；有時為了通用定子沖片，也會導(dǎo)致兩相繞組相軸夾角 90。在這些情況下，為獲得圓形磁場，在相位上就必須考慮 +=180這個條件了?？傊?，橢圓磁勢可以分解為兩個速率相等，轉(zhuǎn)向相反而幅值不等的旋轉(zhuǎn)磁勢。當(dāng)正、負(fù)序磁勢大小相等時，就是脈振磁勢，當(dāng)負(fù)序磁勢待于零時，就成了圓形磁勢了。電容運(yùn)轉(zhuǎn)感應(yīng)電動機(jī)的效率和功率因數(shù)較高，但它的起動轉(zhuǎn)矩偏小，如果要加大起動轉(zhuǎn)矩，有時可選用較大電容值的電容器，但這又會影響電機(jī)的運(yùn)行性能和成本，故它的容量一般做得偏小。另外，單相異步電動機(jī)與三相異步電動機(jī)的主要不同就在于它的不對稱。三相對稱電動機(jī)工作時，內(nèi)部是圓形旋轉(zhuǎn)磁場。而單相

33、異步電動機(jī)在一般情況下，內(nèi)部則是橢圓形磁場，僅在某一轉(zhuǎn)速上滿足條件時才是圓形磁場。FFFZUI1X1E aZUI1X1EmXrs bIZU1EZ c圖 2-3 橢圓形磁勢1.1KW 雙值電容單相異步電動機(jī)設(shè)計10第第 3 章章 雙值電容單相異步電動機(jī)雙值電容單相異步電動機(jī) 3.1 雙值電容單相異步電動機(jī)的工作原理及特點(diǎn)雙值電容單相異步電動機(jī)的副繞組與兩個并聯(lián)的電容器并聯(lián)后串聯(lián)到電源，當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到 70%80%時，通過起動開關(guān)將起動電容器切離電源，而工作電容與副繞組繼續(xù)參與運(yùn)行。這種電機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)是：運(yùn)行性能和起動性能都比較好，電機(jī)噪音比較小，所以它是單相電機(jī)中比較理想的一種電機(jī)2.1YLG

34、 系列高起動轉(zhuǎn)矩雙值電容單相異步電動機(jī)1、概述：YLG 系列高起動轉(zhuǎn)矩雙值電容單相異步電動機(jī)根據(jù)市場需求自行研制開發(fā)的新系列產(chǎn)品，符合國際電工委員會（IEC）推薦中的有關(guān)規(guī)定。本系列電動機(jī)采用計算機(jī)優(yōu)化設(shè)計，匯集了電容起動異步電動機(jī)與電容運(yùn)行異步電動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，具有起動轉(zhuǎn)矩大、輸出功率大、效率和功率因數(shù)高、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、外形美觀、振動和噪音低、運(yùn)行安全可靠、使用壽命長等優(yōu)良性能. 重量輕、維護(hù)方便等特點(diǎn)。重量輕、維護(hù)方便等特點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于空氣壓縮機(jī)、水泵、風(fēng)機(jī)、制冷、醫(yī)療器機(jī)械及小型機(jī)械等。對只有單相電源的場合尤為適用。2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：YLG 系列高起動轉(zhuǎn)矩雙值電容單相異步電動機(jī)采用全封閉結(jié)構(gòu)

35、，外殼防護(hù)等級為IP44。本系列電動機(jī)采用 B 級絕緣材料，繞組具有良好 的絕緣性能與機(jī)械強(qiáng)度。接線盒裝在電動機(jī)的頂部，便于從多個方向接線。離心式起動開關(guān)裝的電動機(jī)內(nèi)部，電容器裝在電動機(jī)上方，接線從接續(xù)線盒內(nèi)引出。電動機(jī)結(jié)構(gòu)及安裝方式有下列三種基本型式： B3 型機(jī)座有底腳，端蓋上無凸緣；B5 型機(jī)座無底腳，端蓋有大凸緣；軸伸在凸緣端； B14 型機(jī)座無底腳，端蓋有小凸緣；軸伸在凸緣端；1.1KW 雙值電容單相異步電動機(jī)設(shè)計113、型號說明： 4、雙值電容單相異步電動機(jī)接線原理圖圖 3-1 雙值電容單相異步電動機(jī)接線原理圖3.2 單相電動機(jī)設(shè)計思路3.2.1 單相電機(jī)尺寸的確定 在電機(jī)的許多尺

36、寸中，定子沖片外徑 D1和鐵心長度 l 為電機(jī)的主要尺。產(chǎn)品設(shè)計主要參考同類型的、規(guī)格相近的電機(jī)來決定主要尺寸。在這個過程中，為了節(jié)省成本和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，我們使用了已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的定子沖片。我們?nèi)。?D1=155 mm 疊長： L1/L2=95mm/95mm3.2.2 氣隙長度的確定氣隙長度 的選擇非常重要，因為 與電機(jī)的參數(shù)和性能有很大的影響。對于小電機(jī)，G.G.唯諾特提出一個經(jīng)驗公式：YLG8024異步電動機(jī)雙值電容高啟動轉(zhuǎn)矩機(jī)座號鐵芯長度代號電動機(jī)極數(shù)籠型籠型轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子副繞組副繞組起動電容器起動開關(guān)主繞組主繞組工作電容器1.1KW 雙值電容單相異步電動機(jī)設(shè)計12=0.013 + （cm）式中

37、，極對數(shù) p 不大于 3。 一般的范圍是：=0.020.03 cm 這里我們?nèi)〗?jīng)驗數(shù)據(jù)：=0.043.2.3 定子、轉(zhuǎn)子槽數(shù)的選擇及配合在確定槽數(shù)時，需要考慮的因素較多。例如，同機(jī)座號的三相電機(jī)與單相電機(jī)1Q沖片是否通用，對變極電機(jī)而言，尚要考慮不同極數(shù)之間如何合用沖片。轉(zhuǎn)子槽數(shù)與定子槽數(shù)的互相配合，對電機(jī)性能，諸如起動性能、振動、電磁1Q2Q噪聲、附加損耗、效率、溫升等有很大的影響，因而要充分注意。有關(guān)槽配合應(yīng)注意下列幾條規(guī)則：1. 為了減少振動和噪聲，應(yīng)使 Q1-Q21，2，（2p+1） ，（2p+2）2. 為了避免機(jī)械特性 T=（s）上的凹點(diǎn)，應(yīng)使 Q1-Q22p3. 避免機(jī)械特性 T=

38、（s）上的死點(diǎn)，應(yīng)使 Q1-Q22mp（或 2mp 的倍數(shù)）4. 要滿足 Q1/Q2整數(shù)的要求。 根據(jù)實際情況和經(jīng)驗，我們選擇了合適的槽配合：Q1=36 Q2=323.2.4 定轉(zhuǎn)子沖片設(shè)計 有關(guān)定轉(zhuǎn)子沖片各部分尺寸的計算公式將在后面的電磁計算程序中介紹。這里僅介紹決定部分尺寸的經(jīng)驗公式。1、定子槽口寬 b，可按經(jīng)驗公式01 當(dāng) Q1=36 時，b=0.069+0.075D0101i國產(chǎn)小功率電動機(jī)單相異步電動機(jī)基本系列的 b范圍：01 b =0.220.32cm012、定子槽口高 H =0.050.07cm0s3、 定子槽肩高 H =（11.5）Hcm1s0sPD2004. 011.1KW

39、雙值電容單相異步電動機(jī)設(shè)計134、 平均齒寬 t1 當(dāng) p=1 時，t = 11 iD當(dāng) p=2 時，t= 11 iDt 是個初試值，一般根據(jù)磁路計算結(jié)果，可予以調(diào)整。15、定子軛寬 式中 定子齒磁通密度與軛部磁通密度之比，唯諾特認(rèn)為取 =1.15 為佳。但實際上最佳比值與極數(shù)有關(guān)，極數(shù)越少，比值越大，不是個常數(shù)。6、轉(zhuǎn)子槽口寬=0.0750.1 cm02b7、轉(zhuǎn)子槽口我們采用閉口槽，0RH =0.020.03 cm0RH8、轉(zhuǎn)子平均齒寬= 2t9、轉(zhuǎn)子軛高2cH =（0.951）2cH1cH3.2.5 定子繞組設(shè)計在單相異步電動機(jī)的氣隙磁場中，諧波磁場的含量較多，次數(shù)低，幅值大，可能會產(chǎn)生較

40、大的附加轉(zhuǎn)矩、附加損耗、振動和噪聲，從而使電機(jī)起動困難，效率降低、溫升升高、振動幾噪聲指標(biāo)超差。為了削弱電機(jī)氣隙中的諧波磁場，關(guān)鍵在于正確選擇繞組結(jié)構(gòu)形式及精心設(shè)計籠型繞組的斜槽。定子繞組的結(jié)構(gòu)形式通常有雙層繞組、單層繞組、集中繞組、分布繞組等幾種。在小功率電動機(jī)中，為了省去層間絕緣，提高槽的利用率，采用單層繞組為好；為了削弱諧波磁場，則以雙層繞組為好，尤其以正弦繞組的效果最好。單相異步電機(jī)的主、副繞組軸線一般是正交的，即空間相距電角度。它的主、90副繞組所占的槽數(shù)通常各占總槽數(shù)的 1/2，即主、副繞組等相帶各占電角度。但也90有被設(shè)計成主繞組占總槽數(shù)的 2/3，副繞組僅占 1/3 的，即主、

41、副繞組相帶分別為110345. 027. 1QDi110315. 01 . 1QDi)2)(11111ptQBBHtctc)(11ctBB)(11ctBB1 12(0.951)QtQ1.1KW 雙值電容單相異步電動機(jī)設(shè)計14和電角度。對于電容運(yùn)轉(zhuǎn)的電動機(jī)，如果采用這種繞組，副繞組電流僅產(chǎn)生脈12060振的三次諧波磁動分量,由此產(chǎn)生的三次諧波轉(zhuǎn)矩在額定負(fù)載運(yùn)行時其影響基本可以忽略,并且副繞組中的三次諧波分量可采用適當(dāng)?shù)亩叹貋砑右韵拗?。在本次的設(shè)計中，我們選用正弦繞組作為定子繞組。由于每極槽數(shù) Q= =18查得副表 4-1（見中小型電極設(shè)計手冊機(jī)械工業(yè)出版社 1994 年 7 月第一版，上海電器研

42、究所）其跨距為：y1=9, y2=7, y3=5 槽線數(shù)分配比例為：26.8，25 21.4平均跨槽數(shù) y=7正弦繞組雖然可基本消除高次諧波磁動勢（不包括齒諧波） ，但由于它的各個線圈的匝數(shù)不同，造成繞線、嵌線工藝復(fù)雜，且各槽槽滿率不均勻，有些槽利用率不高，影響電機(jī)出力。所以，一般還是用于小功率電動機(jī)。本次設(shè)計的送風(fēng)電動機(jī)對輸出力矩要求不高，所以采用正弦繞組是很合適的。對于整馬力單相電機(jī)，國內(nèi)已經(jīng)開始采用主、副繞組不相等的相帶（比如分別占和相帶）的同心式或交叉式等匝繞組，12060且使用效果好。3.2.6 齒諧波的消除方法在單相異步電動機(jī)中，通常含有三次諧波和三倍頻的諧波。因此，在設(shè)計時應(yīng)該注

43、意抑制三、五、七等低次諧波磁動勢。此外，要更重視齒諧波的影響。定子齒諧波的次數(shù)為為：1tv= K=1，2，1tv齒諧波的繞組系數(shù)與基波繞組系數(shù)相同，即。因此，齒諧波的諧波強(qiáng)11DPdpvtKK度為：1vth = = K=1，2， 1vthPQ111PQK11tv111PQK1.1KW 雙值電容單相異步電動機(jī)設(shè)計15當(dāng)電機(jī)的每極槽數(shù)越小，也越小，越大。如果定子次諧波，感應(yīng)出轉(zhuǎn)子繞1tv1vthav組的 次諧波，而在定子中有第次諧波，且= ，并且在特定的轉(zhuǎn)速下， 和abvbvaa次諧波同步旋轉(zhuǎn)，則與 之間將產(chǎn)生同步附加轉(zhuǎn)矩，若 和次諧波強(qiáng)度足夠bvbvaabv大，將嚴(yán)重影響起動性能。為了消除齒諧波

44、，我們在設(shè)計中，轉(zhuǎn)子采用閉口槽，有效的減少了齒諧波，提高了電機(jī)的起動性能。3.2.7 有效匝比和外接電容器的選擇電容運(yùn)轉(zhuǎn)單相異步電動機(jī)的主、副繞組在起動和運(yùn)行時都是工作繞組。要在起動和運(yùn)行兩種工作狀態(tài)下都產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場是不可能的。因此，一般應(yīng)兼顧起動和運(yùn)行兩種工作情況，以運(yùn)行時基本接近圓形旋轉(zhuǎn)磁場為主。由電機(jī)學(xué)原理可知，兩相繞組單相異步電動機(jī)產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場（或合成的負(fù)序磁場為零）的條件是：Wm Im =WaIa+ =180式中 Wm Im 、WaIa 主、副繞組磁動勢； 兩繞組相軸的空間角度； 主、副繞組電流 Im、I a的時間相位差。單相異步電動機(jī)的主、副繞組接在同一單相電網(wǎng)上，靠電容或

45、電阻移相來使副繞組電流與主繞組電流產(chǎn)生一定的時間相位差。對于電容運(yùn)轉(zhuǎn)單相異步電動機(jī)，如欲使它在某一負(fù)載運(yùn)行點(diǎn)獲得圓形磁場，應(yīng)滿足如下關(guān)系:1122ffXXaRR （1-1）2112cfaXXX由于正序電阻 Rf和正序電抗 Xf均為轉(zhuǎn)差率 s 的函數(shù)，故由上式求得 a 和 Xc僅適宜某負(fù)載（即某一轉(zhuǎn)差率）時的工作狀況。當(dāng)負(fù)載變化時，圓形磁場被破壞。要重新1.1KW 雙值電容單相異步電動機(jī)設(shè)計16獲得在圓形磁場下工作，就得按上式重新計算 a 及 Xc的值。電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電機(jī)有效匝比 a 一般取 1.22。它的選取原則，通常偏重于電容器的端電壓 Uc接近于電動機(jī)的運(yùn)行電壓。電容運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)的 a 值上限，

46、取決于起動條件。有時過高的 a 會使起動轉(zhuǎn)矩下降。由于要在額定運(yùn)行時形成圓形磁場，故 Wm Im =WaIa，即 Ia=Im/a?？紤]溫升問題，應(yīng)使主、副繞組具有相同的電密才合理，以使兩套繞組發(fā)揮作用。因此，副繞組導(dǎo)體截面積 Sa=Sm/a。設(shè)主繞組電壓為 Um，副繞組電壓為 aUm，而且兩者時間相位差為，則電容器端90電壓 Uc為： Uc=22)(mmaUU21aUm可見 a 的上限值也受到 Uc的限制。根據(jù)式（3-1）可確定電容值 C，但電容器也有它的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，應(yīng)取與 C值接近的標(biāo)準(zhǔn) C 值。電容運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)選用的電容值見表 3-1：表 3-1 電容運(yùn)轉(zhuǎn)電動機(jī)選用的電容 C 值P2（W）4 8

47、 15 25 40 60 90 120 180 250極數(shù) 2p 4 2/4 2/4 2/4 2/4 2/4 2/4 2/4 2/4 2/4C（F） 1 1 1/2 1/2 或 2 2 2/4 或 4 4 4 6 83.2.8 減少電動機(jī)運(yùn)行時噪音的一系列措施電機(jī)噪音產(chǎn)生的根源主要是電磁噪音和機(jī)械噪音，下面我們從這兩方面分別闡述：電磁噪音產(chǎn)生的原因和解決辦法：1、適當(dāng)降低氣隙磁密有利于控制電磁噪音電機(jī)定、轉(zhuǎn)子空氣隙中的交變電磁場會使定轉(zhuǎn)子產(chǎn)生振動和噪音，而且電機(jī)定子1.1KW 雙值電容單相異步電動機(jī)設(shè)計17所受到的徑向力與氣隙磁密的平方成正比。所以電機(jī)氣隙磁密的大小對電機(jī)的振動與噪音的大小有著

48、重大影響，因此選擇較低的氣隙磁密是減小電機(jī)噪音的方法之一，但氣隙磁密選擇太低，在電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出功率不變的情況下電機(jī)體積會相對地增加，即電機(jī)的材料會增加，使成本增加。因此氣隙磁密也不能選得太低，空調(diào)風(fēng)扇電機(jī)一般控制在 40006000 高斯為好。2、抑制電機(jī)氣隙磁場中的高次諧波有利于降低電磁噪音作用在電機(jī)定、轉(zhuǎn)子空氣隙中的氣隙磁場除基波磁場外，還有一系列高次諧波磁場，高次諧波磁場的存在也是引起電磁噪音的原因之一。在單相電容電機(jī)設(shè)計中，一般可以采用轉(zhuǎn)子斜一個定子齒距，定子繞組采用正-繞組，定、轉(zhuǎn)子之間保證 0.04mm的同軸度，定、轉(zhuǎn)子鐵心保持有 0.03kg/mm2左右的片間壓力，這樣，就可大大

49、削弱高次諧波磁場，以至在單相電容電機(jī)電磁方案設(shè)計中高次諧波磁場可以被忽略，只對基波磁場進(jìn)行磁路計算和電機(jī)性能分析。3、限制電機(jī)氣隙基波磁場的橢圓率控制電機(jī)的電磁噪音在對磁場進(jìn)行磁路計算的過程中，由于受導(dǎo)線規(guī)格、電容規(guī)格和定子線圈匝數(shù)為整數(shù)及其它因素的影響，電機(jī)在設(shè)計中的額定運(yùn)行點(diǎn)其基波磁場也不可能是一個圓行旋轉(zhuǎn)磁場，而是一個橢圓行旋轉(zhuǎn)磁場。機(jī)械噪音產(chǎn)生的原因和解決辦法：1、機(jī)械噪音及控制空調(diào)風(fēng)扇電機(jī)的機(jī)械噪音主要是軸承噪音以及轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動不平衡、氣隙不均勻、電機(jī)端蓋與鐵心配合不恰當(dāng)或軸承與轉(zhuǎn)軸及端蓋軸承室配合不當(dāng)引起振動產(chǎn)生的機(jī)械噪音。2、改善零部件之間的配合有利于降低機(jī)械噪音端蓋與定子鐵心之間的

50、配合一般以過渡配合為好。由于在電機(jī)總裝中是先將后端蓋與定子裝配，再裝前端蓋，因此后端蓋應(yīng)具有防止定子鐵心轉(zhuǎn)動的功能，故其配合采用較緊的過度配合 H8/K7。而前端蓋為便于拆御，裝配和維修電機(jī)一般采用較松的過渡配合 H8/JS7。采用過渡配合有利于保證定子與端蓋軸承室有較好的同軸度，防止單邊磁拉力的產(chǎn)生，因而削弱機(jī)械噪音，也可避免薄壁端蓋的變形，影響其尺寸精度。空調(diào)風(fēng)扇電機(jī)一般選用低噪音密封滾動軸承，裝配時先將軸承裝到轉(zhuǎn)軸上，它們1.1KW 雙值電容單相異步電動機(jī)設(shè)計18之間應(yīng)相對固定，故其配合采用較緊的過渡配合 H7/K6。裝端蓋時，由于滾動軸承只能承受較小的軸向力，因此端蓋與外軸承圈的配合采

51、用較松的過渡配合 J7/H6，這種配合既能保證它們之間的不損壞軸承，減小了軸承噪音和振動。另外，由于電機(jī)過載能力、起動轉(zhuǎn)矩要求高，故可通過調(diào)整槽形尺寸、定子線圈匝數(shù)、轉(zhuǎn)子端環(huán)尺寸來控制，使電機(jī)其它性能有所提高，如：功率因素、電機(jī)效率、電機(jī)噪音等。也可適當(dāng)增加定子繞組匝數(shù)，或改進(jìn)槽形和轉(zhuǎn)子端環(huán)面積來控制起動轉(zhuǎn)矩過大，這樣可使功率因素增加，銅耗下降，提高惦記效率，降低溫升。但此時會使用銅量、用鋁量增加，這意味著其制造成本會增加，同時也使電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩提高，而實際負(fù)載對過載能力要求不高。因此選擇參數(shù)時要兼顧各種性能和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。1.1KW 雙值電容單相異步電動機(jī)設(shè)計19第第 4 章章 雙值電容單相異步電

52、動機(jī)電磁方案設(shè)計雙值電容單相異步電動機(jī)電磁方案設(shè)計4.1 數(shù)據(jù)與技術(shù)要求 1、輸出功率： 21100PW2、電壓： 1220UV3、頻率： 50fHZ4、極對數(shù)： 2p 5、效率： 79%6、功率因數(shù)： =0.95cos7、起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)： 1.6stT 8、起動電流： 5stIA9、最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)： 1.6mT 10、絕緣等級： B 級4.2 沖片及重要尺寸11、定、轉(zhuǎn)子槽數(shù) 136Q 232Q 12、定子沖片外徑 115.5Dcm13、定子沖片內(nèi)徑 19.8iDcm14、氣隙長度 0.04g 15、轉(zhuǎn)子外徑 2129.72iDDgcm1.1KW 雙值電容單相異步電動機(jī)設(shè)計2016、轉(zhuǎn)子內(nèi)徑 2

53、3.8iDcm17、定子鐵心長度 19.5lcm18、極距 17.6972ipDcmp19、定子齒距 1110.855iDtcmQ20、轉(zhuǎn)子齒距 2220.954DtcmQ21、定子齒寬1tb 定子槽形采用梨形槽 3.3Rmm 00.8shmm 10.5shmm 211.1shmm 15.7shmm 012.8bmm 14.5sbmm 26.6sbmm處：1sb1011111223.14 9.82 0.082 0.050.450.42736istsDhhbbcmQ 1.1KW 雙值電容單相異步電動機(jī)設(shè)計21處：2sb1012122123.14 9.82 0.080.05 1.110.660.4

54、1136issstsDhhhbbcmQ由于1112ttbb則1121112/30.4110.4270.411 /30.416ttttbbbbmm22、轉(zhuǎn)子齒寬2tb 轉(zhuǎn)子槽選用平底槽 021bmm 00.4Rhmm 11.02Rhmm 214.48Rhmm 15.9Rhmm 14.5Rbmm 22Rbmm處：1Rb2012112223.14 9.722 0.042 0.1020.450.47632RRtRDhhbbcmQ 處：2Rb2012222223.14 9.722 0.040.102 1.4480.20.44232RRRtRDhhhbbcmQ 由于2122ttbb所以齒寬取靠近最窄的 1

55、/3 處，則2tb20.453tbcm23、定子齒計算長度121.16ssshhhcm24、轉(zhuǎn)子齒計算長度1.1KW 雙值電容單相異步電動機(jī)設(shè)計22121.55rRRhhhcm25、定子軛計算高度1ch0121.24sessshhhhcm1111.612icseDDhhcm26、轉(zhuǎn)子軛計算高度2ch0121.59reRRRhhhhcm2221.372icreDDhhcm27、定子軛計算長度1113.14 15.54.134.4644 2ccDhlcmp28、轉(zhuǎn)子軛計算長度2223.14 3.84.333.1944 2iccDhlcmp29、轉(zhuǎn)子槽面積2249.9Scm30、端環(huán)面積2220rS

56、mm31、端環(huán)修正系數(shù)端環(huán)外徑 02029.64rrDDhcm端環(huán)內(nèi)徑 0128.16rirDDbcm端環(huán)平均直徑018.9rrDDbcm端環(huán)系數(shù)20200110.9731prirrirprrirDDDkpDDD1.1KW 雙值電容單相異步電動機(jī)設(shè)計234.3 主繞組設(shè)計（正弦分布繞組） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1032、繞組跨距、19my27my35my33、基波繞組系數(shù)=0.8823ymK34、估計氣隙磁密=7000GSgB35、假設(shè)飽和系數(shù)=1.251sK36、極弧系數(shù)=0.68i37、波形系數(shù)=1.09Bf38、估算每極磁通441100.698 7000 7.697 9.5

57、 1035.7270igpBlWb 39、每極導(dǎo)體數(shù)1402150 102EmpBymK UZfpfK40、每槽導(dǎo)體數(shù)miZ跨距時 19my122.7%162mpmZZ跨距時 27my222.7%302mpmZZ跨距時 35my322.7%242mpmZZ41、總串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)22 2 140560mmpZpZ 42、主相電流估算值2111004.71162cos2220 0.79 0.95mPIAU43、電流密度268/mJA mm1.1KW 雙值電容單相異步電動機(jī)設(shè)計2444、線徑初值411.16374 2mmmIdmmJ45、標(biāo)準(zhǔn)線徑1.28mdmm46、帶絕緣的外徑1.28msdmm47、

58、導(dǎo)線截面積221.2864mmSdmm48、校核槽滿率fS 定子槽面積2211210110.5280.065ssssSRbhbbhRmm槽絕緣面積212226.713iissSChhRmm（為槽絕緣厚度，一般為）iC0.150.25mm 槽楔面積21129isSbmm 槽楔高度取2mm 槽有效面積2164.352eiiSSSSmm 槽滿率2100%75.94%mimsfeZ dSS49、槽中心平均直徑19.8 1.4611.26eiseDDhcm50、線圈平均跨距1/297573nmimiimmpZ yyZ51、平均半匝長113.14 11.26 7 1.409.519.1236emmD yl

59、lcmQ 式中與有關(guān)，可查下表p 表 4-1 值2p2461.301.351.331.451.551.651.1KW 雙值電容單相異步電動機(jī)設(shè)計254.4 主相參數(shù)計算52、主繞組電阻441752.132.13 19.12 5602.0165101.131 10mmmCml ZRS53、卡氏系數(shù)121.312 1.0441.37cccKK K定子：101122101014.40.750.8554.4 0.040.75 0.281.3124.40.750.8554.4 0.040.75 0.280.28ctgbKtgbb轉(zhuǎn)子：202222202024.40.750.9544.4 0.040.75

60、 0.11.0444.40.750.9544.4 0.040.75 0.10.1ctgbKtgbb54、有效氣隙長0.04 1.3700.055ecgg Kcm55、字子槽單位漏磁導(dǎo)1110.390.961.35suL槽口：0110101220.082 0.0490.390.280.280.66ssushhbbb槽部： (查中小型電機(jī)設(shè)計手冊第二章附表 2-3)10.96L56、定子槽漏抗11110.80.8 3.14 9.50.76690.50836sxsLXKQ 式中22882102 3.14 50 560 0.8823100.7669xmymKf Z K57、總曲折漏抗221020112