7.5KW三相異步電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)

7.5kW三相異步電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)7.5kW三相異步電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)PAGE37.5KW三相異步電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)I摘要本設(shè)計(jì)為7.5kW異步電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)。全文分為5章，第1和第2章主要是介紹了異步電機(jī)的概念，基本結(jié)構(gòu)和工作原理。第3章建立在對(duì)電機(jī)理論的了解上，簡(jiǎn)要的講述了電機(jī)設(shè)計(jì)的基本理論，主要原則，設(shè)計(jì)要求。第4章是在前面4章的理論基礎(chǔ)上，對(duì)電機(jī)參數(shù)的具體計(jì)算，這是全文的重點(diǎn)內(nèi)容，也是該設(shè)計(jì)是否達(dá)標(biāo)的具體體現(xiàn)。第5章是對(duì)電機(jī)如何降低起動(dòng)電流的專(zhuān)題研究，目的是為了更加深刻的體會(huì)，理解電機(jī)理論。全文按照從理論到設(shè)計(jì)的邏輯順序，逐步的介紹了一臺(tái)電機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程。關(guān)鍵詞：異步電動(dòng)機(jī)7.5kW三相異步電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)II目錄TOC\o"1-3"\u摘要引言 1第1章異步電機(jī)的基本概念 21.1異步電機(jī)的類(lèi)型、特點(diǎn)和用途 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。1.2異步電機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 2第2章三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理 42.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 42.2三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理 52.3三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù) 62.4三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性與機(jī)械特性 6第3章設(shè)計(jì)說(shuō)明 73.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和原則 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3.2電機(jī)設(shè)計(jì)的基本理論 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3.3電磁設(shè)計(jì) 8第4章設(shè)計(jì)計(jì)算 94.1參數(shù)計(jì)算 94.2計(jì)算結(jié)果分析 28第5章專(zhuān)題研究 28如何降低異步電機(jī)的起動(dòng)電流 285.1理論分析 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。5.2降低起動(dòng)電流的方法 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。5.3關(guān)于電機(jī)的軟啟動(dòng) 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。參考文獻(xiàn) 297.5kW三相異步電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)PAGE1引言電動(dòng)機(jī)是一項(xiàng)偉大的發(fā)明，也是人類(lèi)繼蒸汽機(jī)成功之后的又一動(dòng)力來(lái)源。電動(dòng)機(jī)可分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)。由于三相交流輸電的廣泛應(yīng)用，可以直接從電網(wǎng)獲取能量的交流電動(dòng)機(jī)得到了廣泛應(yīng)用。根據(jù)轉(zhuǎn)子的繞線(xiàn)方式，有兩種交流電動(dòng)機(jī)：棘輪式和繞線(xiàn)式。異步電動(dòng)機(jī)在生產(chǎn)壽命中占有重要地位，因?yàn)椴煌耆y(tǒng)計(jì)顯示，電網(wǎng)負(fù)載的85％是異步電動(dòng)機(jī)。特別地，三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)由于其簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和良好的機(jī)械強(qiáng)度而被廣泛使用，其可以適應(yīng)生產(chǎn)壽命中的各種惡劣環(huán)境。盡管具有許多優(yōu)勢(shì)，但在當(dāng)今的技術(shù)革命中，您必須不斷尋找專(zhuān)業(yè)人員以適應(yīng)您的生產(chǎn)需求，以尋求突破。本文主要關(guān)注電動(dòng)機(jī)參數(shù)的理論計(jì)算，具體過(guò)程包括電動(dòng)機(jī)外部尺寸的計(jì)算，內(nèi)部磁場(chǎng)的計(jì)算以及電動(dòng)機(jī)的五個(gè)基本性能的計(jì)算。通過(guò)加強(qiáng)電氣工程和電氣設(shè)計(jì)的理論知識(shí)，加深對(duì)電氣設(shè)計(jì)全過(guò)程的理解，并深刻理解每個(gè)參數(shù)消耗諸如硅鋼板，銅，鋁等材料的數(shù)量以及電機(jī)的性能我來(lái)有通過(guò)理論計(jì)算后，我研究了如何減小啟動(dòng)電流。第1章異步電機(jī)的基本概念從廣義上講，它可以指執(zhí)行電能的所有生產(chǎn)，傳輸和使用以及電能特性轉(zhuǎn)換的機(jī)械設(shè)備。與同步電動(dòng)機(jī)相比，異步電動(dòng)機(jī)的“區(qū)別”在哪里？從異步電動(dòng)機(jī)的工作原理對(duì)此進(jìn)行了說(shuō)明。當(dāng)電動(dòng)機(jī)定子進(jìn)入三相交流電時(shí)，電動(dòng)機(jī)的氣隙中會(huì)形成基本的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。當(dāng)轉(zhuǎn)子導(dǎo)向裝置切斷該磁場(chǎng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，然后會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流始終會(huì)產(chǎn)生扭矩來(lái)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子。由于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)是被動(dòng)的，因此在沒(méi)有外力的情況下拖動(dòng)時(shí)，旋轉(zhuǎn)速度始終低于異步旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度。因此，將利用轉(zhuǎn)子與磁場(chǎng)之間的速度差產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩的電動(dòng)機(jī)稱(chēng)為異步電動(dòng)機(jī)。1.1異步電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型，特點(diǎn)和應(yīng)用三相Ippo可以在工業(yè)應(yīng)用中拖動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，壓縮機(jī)，起重機(jī)和各種金屬切割機(jī)。在農(nóng)業(yè)中，它可用于稻田灌溉，農(nóng)作物換茬和壓碎。它是居民生活中空調(diào)，冰箱，風(fēng)扇和洗衣機(jī)的動(dòng)力來(lái)源。簡(jiǎn)而言之，三相異步電動(dòng)機(jī)是應(yīng)用最廣泛的電動(dòng)機(jī)。。三相異步電機(jī)的分類(lèi)如下表1.1所示。表1.1三相異步電動(dòng)機(jī)的分類(lèi)分類(lèi)方式類(lèi)別按轉(zhuǎn)子繞組形式籠型、繞線(xiàn)型按電機(jī)尺寸中心高H/mm（定子鐵芯外徑D1/mm）大型中型小型>630(>1000)355-630(500-1000)80-315(120-500)按通風(fēng)冷卻方式自冷式，自扇冷式，他扇冷式，管道通風(fēng)式按安裝結(jié)構(gòu)形式臥式，立式，帶底腳，帶凸緣按絕緣等級(jí)E級(jí)、B級(jí)、F級(jí)、H級(jí)按工作定額連續(xù)，短時(shí)，周期性，非周期性按用途防爆，潛水，起重等1.2異步電機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)日本的電子制造業(yè)基本上分為三個(gè)階段。直流電動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)期，交流電動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)期以及巨大的發(fā)展期。新中國(guó)成立后，中國(guó)的電力生產(chǎn)非常緩慢。只有大城市才有生產(chǎn)能力。然而，在改革開(kāi)放之時(shí)，大量先進(jìn)技術(shù)的引入將允許傳統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新，極大地提高電機(jī)的性能，開(kāi)發(fā)各種新型電機(jī)，并滿(mǎn)足各種特殊要求。你呢到2002年，中國(guó)的交流電動(dòng)機(jī)產(chǎn)量已超過(guò)7,000萬(wàn)千瓦。電子行業(yè)的基本回升：三個(gè)方向正在發(fā)展：大，中，小。大型電機(jī)主要具有大功率，并且通常用于大型起重機(jī)，并且在重工業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用。（2）中小型電機(jī)主要用于輕工業(yè)生產(chǎn)和家用電器，并驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇，冰箱和空調(diào)的壓縮機(jī)。（3）微型電動(dòng)機(jī)已成為微型產(chǎn)品，并應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生和其他領(lǐng)域。隨著納米技術(shù)的發(fā)展，將來(lái)有可能制造用于研究微生物的納米馬達(dá)。換句話(huà)說(shuō)，電氣工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)將把許多部門(mén)的最新技術(shù)成果與電氣設(shè)備的制造相結(jié)合，豐富理論并指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。第2章三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)由兩部分組成：定子（靜止部分）和轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)部分）。定子和轉(zhuǎn)子之間存在氣隙。根據(jù)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)，異步電動(dòng)機(jī)可以分為兩種類(lèi)型：棘輪型和繞線(xiàn)型。異步電機(jī)的定子由定子鐵芯，定子繞組和機(jī)座三部分構(gòu)成，如圖2.1所示（1）由于定子鐵心必須使用具有高磁導(dǎo)率的材料作為磁路的一部分，因此首選是金屬鐵磁材料。為了減少渦流效應(yīng)，即在材料內(nèi)部形成盡可能少的形成的電路，定子鐵芯使用包裹有絕緣漆的硅鋼板（使用冷軋技術(shù)制造）進(jìn)行層壓。東西（2）定子繞組是電磁能量轉(zhuǎn)換的重要組成部分，由優(yōu)質(zhì)導(dǎo)體制成。同時(shí)承受較大的啟動(dòng)電流。將定子繞組嵌入定子槽中時(shí)，請(qǐng)確保使用槽楔將其擰緊。這不能承受大電流引起的機(jī)械應(yīng)力嗎？（3）座椅需要機(jī)械強(qiáng)度和韌性。異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子是由鐵心，轉(zhuǎn)子繞組，和轉(zhuǎn)軸組成。如圖2.2所示

（1）由于轉(zhuǎn)子鐵心即使作為磁路的一部分也必須滿(mǎn)足低渦流損耗的要求，因此通過(guò)層壓硅鋼板（冷軋工藝）制成。（2）旋轉(zhuǎn)軸是向外部變速器傳遞機(jī)械能的部件，需要機(jī)械強(qiáng)度。（3）在鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的繞組結(jié)構(gòu)中，將導(dǎo)桿嵌入轉(zhuǎn)子的凹槽中，并使用兩個(gè)端環(huán)將導(dǎo)桿短路，此時(shí)將轉(zhuǎn)子鐵芯的其余部分去掉。它看起來(lái)像是一個(gè)籠子里放著鼠標(biāo)。這是所謂的籠型。此處不介紹繞組類(lèi)型。與其他電動(dòng)機(jī)一樣，異步電動(dòng)機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子之間需要有空氣間隙。由于存在此氣隙。異步電動(dòng)機(jī)的空轉(zhuǎn)電流不能像變壓器一樣被忽略。中小型電機(jī)的氣隙通常為0.2-1.5mm。2.2三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理恒定轉(zhuǎn)子之間的轉(zhuǎn)速差S=（N1-N）/N1N是轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，N1是額定轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速差比的數(shù)值范圍是異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行。指示狀態(tài)。通過(guò)固定轉(zhuǎn)子之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的電磁力的作用，異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)可以分為三種。（1）電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。此時(shí)，N<N10<S<1轉(zhuǎn)子導(dǎo)向切割磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)機(jī)電勢(shì)E2和感應(yīng)電流I。由于電流的有效部分和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)滿(mǎn)足左手定則，因此電磁轉(zhuǎn)矩施加了驅(qū)動(dòng)作用，但是轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速。發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)轉(zhuǎn)子受外力拖曳時(shí)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速大于額定轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速差為0或更小，轉(zhuǎn)子電流的有效部分和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)不滿(mǎn)足左手定則。電磁轉(zhuǎn)矩起到制動(dòng)器的作用，轉(zhuǎn)子從旋轉(zhuǎn)軸吸收機(jī)械能，并通過(guò)電磁感應(yīng)將其轉(zhuǎn)換為電能，然后將其傳輸?shù)诫娋W(wǎng)。（3）在電磁制動(dòng)操作狀態(tài)下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子軸在外力的作用下被拖動(dòng)并沿與原始旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向高速旋轉(zhuǎn)。此時(shí)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩與電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)相同，但是是制動(dòng)特性。2.3三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)三相異步電動(dòng)機(jī)的主要額定值如下：額定功率(單位KW)。額定電壓（單位V,kV）額定電流（單位A）額定頻率（單位我國(guó)為50QUOTE）額定轉(zhuǎn)速（單位r/min）額定功率因數(shù)額定效率2.4三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性與機(jī)械特性1.工作特點(diǎn)電動(dòng)機(jī)中常用的五個(gè)特征能量指標(biāo)（效率，功率因數(shù)，最大轉(zhuǎn)矩，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，起動(dòng)電流）與轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)速差之間的函數(shù)關(guān)系稱(chēng)為工作特性。可以通過(guò)計(jì)算方法獲得異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性。所制造的電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性也通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。機(jī)械性能異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性是轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)差之間的關(guān)系，是常用的TS曲線(xiàn)。第3章設(shè)計(jì)說(shuō)明異步電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)涉及兩個(gè)主要部分：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和電磁設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也可以分為整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)。本文主要是關(guān)于電磁設(shè)計(jì)的，該設(shè)計(jì)是從五個(gè)主要與電機(jī)有關(guān)的基本性能指標(biāo)發(fā)展而來(lái)的。3.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和原則1.設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）確定電動(dòng)機(jī)的整體結(jié)構(gòu)。（2）確定構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式。（3）電動(dòng)機(jī)各部分的連接和安裝要根據(jù)電動(dòng)機(jī)的預(yù)期用途來(lái)確定。（4）計(jì)算零件的機(jī)械性能，并確保它們?cè)谥付ǖ钠谙迌?nèi)安全可靠地運(yùn)行。2.設(shè)計(jì)原則（1）結(jié)構(gòu)形式應(yīng)符合國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并滿(mǎn)足用戶(hù)和環(huán)境保護(hù)的要求。（2）應(yīng)該有出色的工藝。（3）安裝/拆卸和維護(hù)電機(jī)很方便，并注意運(yùn)輸條件和所用設(shè)備的技術(shù)水平。（4）電機(jī)外形美觀。3.2電機(jī)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)總體電氣設(shè)計(jì)分為三個(gè)階段。準(zhǔn)備階段，電磁設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。1，準(zhǔn)備階段首先，熟悉國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，收集附近電機(jī)的產(chǎn)品樣本和技術(shù)文件，聽(tīng)取生產(chǎn)和使用組織的意見(jiàn)和要求，并準(zhǔn)備技術(shù)任務(wù)文件或技術(shù)建議。2.電磁設(shè)計(jì)根據(jù)技術(shù)條件或技術(shù)任務(wù)文件，參考生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)計(jì)算和比較方案確定所設(shè)計(jì)電機(jī)的電磁性能的大小和數(shù)據(jù)，選擇相關(guān)材料，計(jì)算電磁性能我知道3.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定電機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)、零部件尺寸、加工要求與材料的規(guī)格及性能要求，包括必要的機(jī)械計(jì)算及通風(fēng)和溫升計(jì)算。3.3電磁設(shè)計(jì)由于本次設(shè)計(jì)主要針對(duì)電磁設(shè)計(jì)，故只對(duì)電磁設(shè)計(jì)部分作重點(diǎn)介紹。電磁設(shè)計(jì)分四大步驟：額定數(shù)據(jù)及主要尺寸；磁路計(jì)算；參數(shù)計(jì)算；起動(dòng)計(jì)算。電磁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)眾多，以下著重介紹電機(jī)的五個(gè)性能指標(biāo)及改善方法。1．效率η是電動(dòng)機(jī)所有損耗標(biāo)幺值之和：。在該設(shè)計(jì)中，風(fēng)損和粉塵損失基本上不能改變，因此效率低的因素是定子銅損大，轉(zhuǎn)子鋁損大和鐵損消耗大。根據(jù)各種因素，可以采取不同的措施來(lái)提高效率。1）定子銅損耗高：減小定子繞組電阻，可以采取的措施：a。增加導(dǎo)向面積，減少每相中的導(dǎo)體數(shù)量；b。減少每條槽中的導(dǎo)體數(shù)量；c。減少繞組末端的長(zhǎng)度。2）轉(zhuǎn)子鋁耗高：減小轉(zhuǎn)子繞組電阻，可以采取以下措施：a。增加轉(zhuǎn)子槽面積；b。增加端輪尺寸。3）高鐵耗：降低定子鐵芯的磁密度，a。減小定子內(nèi)徑，改變定子槽型以適當(dāng)降低定子磁密度，定子齒，軛磁部件使合理分配和損失合理化。b。增加鐵芯，減少旋轉(zhuǎn)鐵的消耗。c。固定轉(zhuǎn)子，減小轉(zhuǎn)子的凹槽寬度，然后連接封閉凹槽和磁性凹槽。d。通過(guò)增加定子繞組的數(shù)量來(lái)實(shí)現(xiàn)。2．功率因數(shù)（3.1）對(duì)電機(jī)的功率因數(shù)電網(wǎng)有一定的要求，不能太低，因?yàn)樗硎玖穗娔艿挠行Ю寐剩蜁?huì)使電網(wǎng)的頻率降低，增加無(wú)功補(bǔ)償?shù)难b置。3．起動(dòng)電流倍數(shù)ist歸根結(jié)底，漏抗過(guò)小導(dǎo)致起動(dòng)電流過(guò)大。要降低起動(dòng)電流，可通過(guò)以下方法來(lái)增大漏抗：增加每槽導(dǎo)體數(shù)；改變定轉(zhuǎn)子槽型，使槽變成深而窄；減少槽口，肩部斜度增加，使漏磁磁路不至于過(guò)分飽和。4．起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)TstSN是對(duì)應(yīng)于額定轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)差率。一般說(shuō)來(lái)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩越大越好。通常起動(dòng)轉(zhuǎn)矩太小是因?yàn)槁╇娍固蠡蜣D(zhuǎn)子電流太小。針對(duì)漏電抗太大，可采取措施：適當(dāng)減少定子繞組每槽導(dǎo)體數(shù)和改變定轉(zhuǎn)子槽型，增加槽寬減小槽高。而當(dāng)轉(zhuǎn)子電流太小時(shí)，則可以通過(guò)改變轉(zhuǎn)子槽型使槽增加擠流效應(yīng)和適當(dāng)縮小槽面積和端環(huán)面積來(lái)增大電流從而增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。5．最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)Tmax通常最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)大好。導(dǎo)致最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)太小的緣故也是因?yàn)槁╇娍固蠡蜣D(zhuǎn)子電流太小。因此，增大最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)的方法與增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的方法是一樣的。第4章設(shè)計(jì)計(jì)算4.1參數(shù)計(jì)算本設(shè)計(jì)對(duì)象為中小型三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，型號(hào)是Y160M-67.5KW。通過(guò)查閱該型號(hào)電機(jī)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),得到了如下幾個(gè)初始數(shù)據(jù):額定電壓380(線(xiàn)電壓)；額定功率7.5KW,并且采用三角形連接,其他如絕緣,保護(hù)的類(lèi)型同國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),在此不作敘述。依照電磁計(jì)算步驟，對(duì)各個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)行核算，具體步驟詳見(jiàn)表4.1。表4-1三相異步電動(dòng)機(jī)YM160-67.5KW手算步驟與結(jié)果一、額定數(shù)據(jù)及主要尺寸1．輸出功率=7.5KW=7.5KW2．外施相電壓=380v=380v3．功電流=6.58A4．效率=0.878=0.8785．功率因數(shù)=0.79=0.796．極數(shù)=6=67．定子槽數(shù)=36=36轉(zhuǎn)子槽數(shù)=33=338．定子每極槽數(shù)=12=12轉(zhuǎn)子每極槽數(shù)=11=119．定、轉(zhuǎn)子沖片尺寸見(jiàn)附錄I圖10．極距==94.2MM（=3.1415）=204.2034mm11．定子齒距=1.5707cm12．轉(zhuǎn)子齒距=1.7592cm13．節(jié)距=5=514．轉(zhuǎn)子斜槽寬=1.134cm=1.134cm15．每槽導(dǎo)體數(shù)=40=4016．每相串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)式中：=1=48017．繞組線(xiàn)規(guī)（估算）式中：導(dǎo)線(xiàn)并繞根數(shù)·截面積（）定子電流初步估算值定子電流密度查表得=4/MM=2.371225m=4A/MM18．槽滿(mǎn)率（1）槽面積==172.49mm2=172.49mm2（2）槽絕緣占面積=0.03×(2×1.6+3.14×0.51)=14.406mm2=14.406mm2（3）槽有效面積=172.49-14.406=158.0865mm2=158.0865mm2（4）槽滿(mǎn)率絕緣厚度導(dǎo)體絕緣后外徑槽契厚度==0.8001=0.35mm=1.38mmh=2mm=0.7776=0.35mm=1.38mmh=2mm19．鐵心長(zhǎng)鐵心有效長(zhǎng)無(wú)徑向通風(fēng)道=27.2+2×0.4cm=28.0129cm凈鐵心長(zhǎng)無(wú)徑向通風(fēng)道27.2×0.95=25.84cm=25.84cmm鐵心壓裝系數(shù)20．繞組系數(shù)0.965925×0.965925=0.93303=0.93303（1）分布系數(shù)式中：=0.965925=2=0.5235=0.965925=20.5235（2）短距系數(shù)=0.9659250.965925式中： =5/6=0.83330.833321．每相有效串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)480×0.93303=4478544447.8544二、磁路計(jì)算22．每極磁通㎡=720573.972MX式中： =358.34=358.34v23．齒部截面積（1）定子=0.84306×10×36/6=50.5840=50.5840（2）轉(zhuǎn)子=1.18529×10×11=130.38266C㎡=26652.6797C㎡24．軛部截面積（1）定子式中：定子軛部磁路計(jì)算高度圓底槽=1.99×10=19.9C㎡=19.91.99CM（2）轉(zhuǎn)子式中：轉(zhuǎn)子軛部磁路計(jì)算高度平底槽=5.07666×10=50.7666=5076.665.0766CM25．空氣隙面積＝13.606×27.7254=377.2317C㎡=377.2317C㎡26．波幅系數(shù)=1.47=1.4727．定子齒磁密＝1.47×672560.06006/50.58419544.97799GS19544.97799GS28．轉(zhuǎn)子齒磁密=1.47×672560/80.85552＝12227.53GS12227.5GS29．定子軛磁密=0.5×720573/50.7666=7097.12613GS7097.12GS30．轉(zhuǎn)子軛磁密=0.5×720573/70.45706＝7096.9291GS7096.9291GS31．空氣隙磁密=1.47×720573.927/377.2317＝2807.939168GS2807.939186GS32．查書(shū)附錄Vl得=21.6=3.36=39.90=14.633．齒部磁路計(jì)算長(zhǎng)度定子:半開(kāi)口平底槽轉(zhuǎn)子:平底槽+=1.77=1.17CM34．軛部磁路計(jì)算長(zhǎng)度定子:轉(zhuǎn)子:＝3.14×(26－0.267)/6＝12.1943cm=4.043588CM=12.1943cm=4.04358CM35．有效氣隙長(zhǎng)度式中： 定、轉(zhuǎn)子卡氏系數(shù)、半閉口槽和半開(kāi)口槽式中： 齒距為槽口寬＝1.381632×1.O966073×0.04=0.0606043即=1.2122=0.0606043CM=1.2122=1.381632=1.096607336．齒部所需安匝定子:轉(zhuǎn)子:＝21.6×1.77＝38.232=8.9×42.8＝38.0920=38.23238.092037．軛部所需安匝定子軛部磁路長(zhǎng)度校正系數(shù)轉(zhuǎn)子＝0.525×14.6×12.1943＝93.4693095=0.525＝0.285×14.6×4.04358=16.825=0.285=93.46930=0.525=16.825=0.28538．空氣隙所需安匝=0.8×7650×0.0792=484.704=484.70439．飽和系數(shù)=1.203540．總安匝=38.232+4.54+55.9+93.4693=728.0696693.670641．滿(mǎn)載磁化電流=2.22×693.6763×6/(3×480×0.93303)=6.876765A=6.6785A42．滿(mǎn)載磁化電流標(biāo)么值=6.876765/6.579=1.045251.0452543．激磁電抗=1/1.04525=0.9566990.956609三、參數(shù)計(jì)算44．線(xiàn)圈平均半匝長(zhǎng)（估算）單層線(xiàn)圈 式中：式中： =17.5+1.2×5.694=24.2913=14.5+2×1.5=17.5CMτy==2.961761d1=1824.2913CM=211.8088mmd1=18mmLE=17.5CM45．雙層線(xiàn)圈端部軸向投影長(zhǎng)=46.1280×0.4999=23.059623.0596mm46．單層線(xiàn)圈端部平均長(zhǎng)=9.79128CM=9.79128CM47．漏抗系數(shù)Cx==4××50×0.4×10-7（0.9598×192）2×0.163×7.5×10-3/3×2×3802=0.0313395=0.031339548．定子槽單位漏磁導(dǎo)式中： =10.4425+11.2400=1.6825110.38940.621.0094110.44251.240049．定子槽漏抗==0.440CX==0.01762979=0.01762979式中：無(wú)徑向通風(fēng)道時(shí)=240=240mm50．定子諧波漏抗=0.00590=0.00590式中： 0.00470.004751．定子端部漏抗雙層疊繞組繞組==0.270Cx==0.0078722163=0.0O7672216352．定子漏抗=0.0305925=0.030592553．轉(zhuǎn)子槽單位漏磁導(dǎo)式中：=1.25+4.224=2.65601.254.2245.4741.254.222454．轉(zhuǎn)子槽漏抗==0.074240.0742455．式中：===0.01741190.029=0.01741190.02956．轉(zhuǎn)子端部漏抗XE2*==0.03135240mm15.52CM=0.03135240mm15.52CM57．轉(zhuǎn)子斜槽漏抗==0.0073620=0.007362058．轉(zhuǎn)子漏抗=0.074248+0.0174119+0.002214+0.0073620=0.1012359=0.101235959．總漏抗=0.0303925+0.1012359=0.131828=0.1328460．定子相電阻R1===1.5623=1.562340761．定子相電阻標(biāo)么值R1*===0.027049050.0270490562．有效材料式中：式中：C=1.05=8.9=1.327mm=0.92=5mm=11.18376KG=141.53989kgC=1.0500=8.9000=1.3270mm=0.92=5mm63．轉(zhuǎn)子電阻導(dǎo)條電阻端環(huán)電阻式中：轉(zhuǎn)子導(dǎo)條面積端環(huán)截面積轉(zhuǎn)子導(dǎo)條或端環(huán)的電阻系數(shù)導(dǎo)條電阻標(biāo)么值端環(huán)電阻標(biāo)么值轉(zhuǎn)子電阻標(biāo)么值=1.04=1.1784=2.03=0.0434，=0.0434=0.007427+0.00284=0.0102688=0.930842=0.0043878=1.04=1.1784=2.03Rb==0.01611564．滿(mǎn)載電流有功部分=1.13895265．滿(mǎn)載電抗電流部分式中：=1.0319770.18069866．滿(mǎn)載電流無(wú)功部分=1.0452599+0.180698486=1.2251.22567．滿(mǎn)載電勢(shì)=0.931723668．空載電勢(shì)=0.96869．空載定子齒磁密=21139.70624GS70．空載轉(zhuǎn)子齒磁密=8201.2658GS71．空載定子軛磁密=7675.978GS72．空載轉(zhuǎn)子軛磁密=1.6597.374GS73．空載氣隙磁密=3093.4391GS74．空載定子齒安匝=29.9×1.77=52.923=52.92375．空載轉(zhuǎn)子齒安匝=58.620760=8276．空載定子軛安匝=0.525×18.9×12.1943=1209927=120992777．空載轉(zhuǎn)子軛安匝=0.2851×18.5×4.005=21.31977=21.3197778．空載空氣隙安匝=0.8×0.0606043×3093.439=149.98=149.9879．空載總安匝=431.349A80．空載磁化電流=4.274829A81．定子電流標(biāo)么值1.67267定子電流實(shí)際值=1.67267×6.578=11.00411.OO482．定子電流密度=5.5875383．線(xiàn)負(fù)荷=274.221A/CM84．轉(zhuǎn)子電流標(biāo)么值轉(zhuǎn)子電流實(shí)際值端環(huán)電流實(shí)際值1.512728=283.6361=496.81489A85．轉(zhuǎn)子電流密度導(dǎo)條密度端環(huán)密度2.406952.4486．定子銅損耗=0.04066×7.5×1000=305.0139410.04066305.013987．轉(zhuǎn)子鋁損耗=0.02349×7.5×1000=176.239488．附加損耗鑄鋁轉(zhuǎn)子=0.0250.02589．機(jī)械損耗=43.9612943.96129機(jī)械損耗標(biāo)么值0.005861490．定子鐵耗（1）定子齒重量537.20208（2）定子軛重量2909.072（3）損耗系數(shù)=0.04335=0.0394=0.0335=0.0394（4）定子齒損耗=43.35×537.2028/1000=23.2877=23.2877（5）定子軛損耗=114.617=114.617（6）總鐵耗鐵耗校正系數(shù)鐵耗標(biāo)么值=2。5×17.16+2×116.57=287.454w=2.5=2=287.454=2.5=20.038327291．總損耗標(biāo)么值=0.133180.1331892．輸入功率=1.133181.1331893．總損耗比0.11782794．效率0.8668295．功率因數(shù)0.74754596．轉(zhuǎn)差率0.02178497．轉(zhuǎn)速978.21698．最大轉(zhuǎn)矩3.02479四、起動(dòng)計(jì)算99．起動(dòng)電流假定值=49.73749.737100．起動(dòng)時(shí)漏磁路飽和引起漏抗變化的系數(shù)Kz=0.43948511.95486Kz=0.4392996.9055=0.64+2.5=0.64+2.5=0.96526250.9652625101．齒頂漏磁飽和引起定子齒頂寬度的減少0.42299cm102．齒頂漏磁飽和引起轉(zhuǎn)子齒頂寬度的減少0.622149cm103．起動(dòng)時(shí)定子槽單位漏磁導(dǎo)式中：=0.157232=0.852168=0.157232104．起動(dòng)時(shí)定子槽漏抗0.014877105．起動(dòng)時(shí)定子諧波漏抗0.0223509106．定子起動(dòng)漏抗=0.0148777+0.00223509+0.0078722163=0.02498501710.024985107．考慮到擠流效應(yīng)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)條相對(duì)高度式中：轉(zhuǎn)子導(dǎo)條高，對(duì)于鑄鋁轉(zhuǎn)子不包括槽口高轉(zhuǎn)子導(dǎo)條寬對(duì)槽寬之比值，對(duì)于鑄鋁轉(zhuǎn)子1導(dǎo)條電阻系數(shù)。對(duì)A、E、B級(jí)絕緣鋁為4.34（澆鑄），銅為2.17。對(duì)F、H級(jí)絕緣鋁為4.91，銅為2.451.855cm108．轉(zhuǎn)子擠流效應(yīng)系數(shù)查轉(zhuǎn)子擠流效應(yīng)系數(shù)圖得=2.5000=0.5600=2.5000=0.5600109．起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子槽單位漏磁導(dǎo)=1.047881.31400.0759=0.36912.883110．起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子槽漏抗=0.04184578111．起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子諧波漏抗=0.007646941112．起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子斜槽漏抗=0.032319113．轉(zhuǎn)子起動(dòng)漏抗 =0.084025114．起動(dòng)總漏抗0.109115．轉(zhuǎn)子起動(dòng)電阻=0.4595116．起動(dòng)總電阻0.0604117．起動(dòng)總阻抗=0.124644118．起動(dòng)電流Ist=Ikw/Zst*=6.579/0.1246=52.782A=52.782A=4.796119．起動(dòng)轉(zhuǎn)矩2.43734.2計(jì)算結(jié)果分析將本設(shè)計(jì)所得數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，其數(shù)據(jù)如下表4.2所示。表4.2計(jì)算值與標(biāo)準(zhǔn)值比較項(xiàng)目設(shè)計(jì)值標(biāo)準(zhǔn)值效率0.866820.878功率因數(shù)0.7475450.79最大轉(zhuǎn)矩（倍）3.024792.3啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩（倍）2.43732.4起動(dòng)電流（倍）4.7965.8由表4.2可以看出，設(shè)計(jì)值與標(biāo)準(zhǔn)值數(shù)據(jù)誤差在國(guó)標(biāo)范圍內(nèi)，符合設(shè)計(jì)要求。

第5章專(zhuān)題研究如何降低異步電機(jī)的起動(dòng)電流起動(dòng)電流是電氣設(shè)備（靈敏負(fù)載）剛啟動(dòng)后的沖擊電流，是電動(dòng)機(jī)或靈敏負(fù)載通電時(shí)達(dá)到穩(wěn)態(tài)的電流變化量。5.1理論分析一旦將三相交流電施加到異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組上，慣性轉(zhuǎn)子就不會(huì)旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，電動(dòng)機(jī)是單相變壓器，定子繞組對(duì)應(yīng)于變壓器的初級(jí)側(cè)，轉(zhuǎn)子繞組對(duì)應(yīng)于次級(jí)側(cè)。轉(zhuǎn)子導(dǎo)桿以最大速度（額定轉(zhuǎn)速）切斷旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，以產(chǎn)生最大的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)力，此外，由于鼠籠型轉(zhuǎn)子導(dǎo)桿的兩端形成一個(gè)短連接的閉環(huán)，大沖擊電流通過(guò)。當(dāng)三相交流電進(jìn)入定子時(shí)，產(chǎn)生磁通量，并且該磁通量通過(guò)氣隙傳遞到轉(zhuǎn)子繞組，并且必須在逐步定理轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生并消除電流。定子不會(huì)被轉(zhuǎn)子電流抵消以保持常規(guī)磁通量，而是會(huì)自動(dòng)增加定子電流，這時(shí)轉(zhuǎn)子會(huì)抵消較大的電流，并發(fā)生這種相互作用。起動(dòng)電流大。5.2如何降低啟動(dòng)電流當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)的電網(wǎng)要求和負(fù)載通常會(huì)沖突。電網(wǎng)要求異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流盡可能小以減少?zèng)_擊，但是起動(dòng)電流太小會(huì)導(dǎo)致起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)不足。在分析異步電動(dòng)機(jī)的等效電路時(shí)，由于啟動(dòng)電流主要與（總啟動(dòng)電阻）有關(guān)，因此主要開(kāi)發(fā)降低啟動(dòng)電流的方法來(lái)進(jìn)行升高和降低。如果定子等效電阻和轉(zhuǎn)子等效電阻之和太大，而忽略了異步電動(dòng)機(jī)模型中的勵(lì)磁等效路徑，則可能會(huì)降低整個(gè)電動(dòng)機(jī)的效率。普通異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法如下。1.直接啟動(dòng)，適用于小容量電機(jī)皮帶的輕載。啟動(dòng)時(shí)，將淬火繞組直接連接到交流電壓。通常，當(dāng)額定功率P<7.5kW時(shí)，可以原樣啟動(dòng)。2.降壓?jiǎn)?dòng)，當(dāng)功率大于20kW時(shí)，將應(yīng)用降壓?jiǎn)?dòng)。共有三種類(lèi)型的常用降壓?jiǎn)?dòng)。定子連接電阻啟動(dòng)，啟動(dòng)器啟動(dòng)，變壓器意外啟動(dòng)。（1）在定子耦合電阻之后，如果定子繞組上的壓降真正成為額定電壓的一部分，并且部分耦合電阻被共享，并且啟動(dòng)電流減小A倍，則啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩請(qǐng)謹(jǐn)慎使用此方法，因?yàn)樗鼤?huì)加倍。（2）使用致動(dòng)器啟動(dòng)的基本原理是，在定子繞組Y型連接方法的情況下，啟動(dòng)電壓為額定電壓的1/倍，因此可以降低啟動(dòng)電壓。執(zhí)行器的本質(zhì)是一個(gè)開(kāi)關(guān)裝置，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)定子繞組稱(chēng)為Y型接地，并且當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近額定速度時(shí)，即使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下運(yùn)行，連接也會(huì)進(jìn)一步切換。。（3）啟動(dòng)意外變壓器，即將意外變壓器連接到電動(dòng)機(jī)繞組和電網(wǎng)之間，將偶然變壓器從原邊連接到電網(wǎng)，并將次級(jí)抽頭連接到電動(dòng)機(jī)繞組。連接到變壓器，使用變壓器降壓，啟動(dòng)，然后在電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行后，卸下變壓器。使用您自己的變壓器的主要原因是降低成本。5.3電機(jī)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)是通過(guò)使用技術(shù)方法根據(jù)一定定律將電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電壓從低啟動(dòng)方法更改為高啟動(dòng)方法來(lái)通過(guò)降低電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流來(lái)降低啟動(dòng)電流，從而減少對(duì)電網(wǎng)的影響。軟啟動(dòng)的原理：使用軟驅(qū)動(dòng)器串聯(lián)在電源和受控電動(dòng)機(jī)之間，控制內(nèi)部制動(dòng)管的導(dǎo)通角，并將電動(dòng)機(jī)的輸入電壓從零設(shè)置為預(yù)設(shè)的功能關(guān)系。在電動(dòng)機(jī)完全啟動(dòng)之前，將全