第八章 單相異步電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)

1、1第八章 單相異步電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì) 依據(jù)國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和用戶要求，設(shè)計(jì)出性能好、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠的單相異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品。 額定數(shù)據(jù) 主要性能指標(biāo) 系列電機(jī) 小功率等級(jí)：4、8、15、25、40、60、90、120、180、 250、370、550、750(KW) 大功率等級(jí)：0.55、0.75、1.1、1.5、2.2、3.0、3.7(KW) 中心高：45、50、56、63、71、80、90、100、112、132(mm) 主要尺寸與電磁負(fù)荷NPNUNfNncosmststT、 、T、I821 1116.110cosNNEiAiBdpmggPPKD LCK Kn A Bn A B2 和 一定時(shí)

2、，電機(jī)體積隨 增加而增加，隨 增高而減小在 一定時(shí)， 決定了電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩大?。粚?duì)于轉(zhuǎn)矩相同的電機(jī)， 越高，電機(jī)尺寸越小，材料越省。但過高的 將引起電機(jī)過熱和性能變差。電磁負(fù)荷 一定， 較高時(shí)，有下述影響：主要尺寸隨 增大而減小，材料消耗減少；由于 一定，隨著鐵心材料的減少， 鐵耗下降；繞組用銅量、銅耗及溫升增加，效率下降；使漏抗增大，導(dǎo)致最大轉(zhuǎn)矩和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低；定子繞組每相串聯(lián)匝數(shù)增加，磁化電流減小，功率因數(shù)提高。AgBNP1n211iD LAgBAgBAgBgBAAgB3 一定， 較高時(shí)產(chǎn)生下述影響：主要尺寸隨 增大而減小，節(jié)省了材料；鐵心中磁密增高，鐵耗增加，效率下降；激磁電流增大，功率

3、因數(shù)降低；漏抗減小，起動(dòng)電流增大；振動(dòng)和噪聲加大。 具體選擇 還須考慮絕緣等級(jí)、導(dǎo)電和導(dǎo)磁材料性能、極數(shù)、功率、冷卻方式及性能要求等。 小功率單相異步電動(dòng)機(jī)電磁負(fù)荷的選用范圍如下表所示AgBgBAgB45 主要尺寸比 大，則電機(jī)較細(xì)長， 小則電機(jī)較粗長。 較大有以下優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省用銅量。因?yàn)?大，定子內(nèi)徑和極距較小，線圈的跨距較短；效率提高。因?yàn)槎瞬靠s短，銅耗減??；端部漏抗小，最大轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩變大。 較大有以下缺點(diǎn)鐵心較長，鐵心沖片數(shù)增加，費(fèi)工時(shí)；電機(jī)細(xì)長，散熱條件變壞；為避免掃膛，須增加轉(zhuǎn)子剛度。110.7 1.1iLD6 定子鐵心內(nèi)外徑比 中心高 我國單相異步電動(dòng)機(jī)采用的定子鐵心外徑標(biāo)準(zhǔn)及其

4、與中心高的關(guān)系見下表所示 確定后，增大 就可增大電磁功率，但是定子軛部飽和程度上升，定子鐵耗增加， 降低。 2極 4極10.62(1.03.5)HD1D1iDcos110.52 0.56(0.53)iDDD多為110.54 0.63(0.60)iDDD多為7 空氣隙的確定 從結(jié)構(gòu)上看，氣隙最小值決定于定子內(nèi)徑大小、軸徑和軸承間的長度； 從工藝上看，零部件加工的同心度、橢圓度及轉(zhuǎn)配偏心、軸承的間隙即磨損等，都影響著氣隙大小； 從電氣性能看，氣隙小時(shí)，勵(lì)磁電抗增加，勵(lì)磁電流小，功率因數(shù)上升，有效匝比減小，電容值增大。但氣隙太小，諧波漏抗大，最大轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低，雜散損耗增大，效率降低，溫升增高。

5、0.2 0.55()gmm8 定轉(zhuǎn)子槽數(shù)的選擇 定子槽數(shù)增多，可獲得較好的磁勢電勢波形，削弱了諧波磁場，使附加損耗和附加轉(zhuǎn)矩下降。漏抗減小，最大轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩增加，功率因數(shù)和效率略有增加。 繞組分散，散熱條件好，但槽絕緣材料和工時(shí)增加，槽利用率降低，對(duì)沖模的制造和使用也不利。單相異步電動(dòng)機(jī)目前經(jīng)常采用的定子槽數(shù)如下表所示 轉(zhuǎn)子槽數(shù)應(yīng)與定子槽數(shù)有恰當(dāng)?shù)呐浜希炊ㄞD(zhuǎn)子槽配合，若槽配合不當(dāng)，可引起附加轉(zhuǎn)矩，附加損耗、振動(dòng)和噪聲等問題。9為了減小振動(dòng)和噪聲為了避免機(jī)械特性上的凹點(diǎn)為了避免機(jī)械特性上的死點(diǎn)滿足常用的槽配合如右表所示121,2,(1)2QQp ， （p）12QQp12QQmpmpk 或12QQ12Q Q 整數(shù)10有效匝比與電容的選擇11有效匝比與電容的選擇磁路飽和程度對(duì)匝比和電容的影響 氣隙一定，磁路飽和程度下降，則 增大， 增大， 減小，匝比減小， 減小，電容增大， 也隨之減小。因此，單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)往往磁路設(shè)計(jì)的不太飽和，使得匝比較小，電容較大。反之，若磁路飽和程度增高時(shí)，則匝比增大，電容減小。氣隙對(duì)匝比和電容的影響 氣隙減小時(shí)，則 增大，使得匝比減小，電容增大。主繞組匝數(shù)對(duì)匝比和電容的影響 主繞組匝數(shù)增多時(shí)，將使主繞組 和 增大，從而使 匝比減小，電容增大。轉(zhuǎn)子