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1、感应电动机设计流程 3.1电机的基本尺寸数据 3.1.1定，转子尺寸 定子尺寸 单位 mm 190 136 3.5 6.7 4.4 0.8 14.5 0.4 30 11.86 0.923 7.3 0.876 0.55 13.5 转子尺寸
2、 单位mm 135.2 48 1.0 5.5 3.0 0.5 1.3 21.7 13.26 20.1 23 0.623 30 3.2 电动机的设计计算 方案1 名称 公式 结果 1. 功率 KW 5.5 2. 外施相电压 （Y接法） V ——— （接法） V 380 3. 输出供电流 A 4
3、82 4. 效率 85.5 5. 功率因数 0.84 6. 极数 4 7. 定,转子槽数 36 32 8. 定,转子每级槽数 9 8 9. 定,转子尺寸 ———— —— 10. 极距 cm 10.676 11. 定子齿距 mm 1.186 12. 转子齿距 mm 1.326 13. 节距
4、 8 14. 转子斜槽宽 cm 2.784 15. 每槽导体数 48 _____ 16. 每相串连导体数 576 17. 绕组线规 1.272 0.9 18. 槽满率 127.2 15.75 —— 111.45
5、 79.3 19. 铁心长 mm 200 mm 200.8 mm —— mm 184 20. 绕组系数 0.946 0.96 0.985 0.8888 21. 每相有效串联导体数 544.896 22. 每极磁通 0.85*380 23. 齿部截面积 91.08 91.7 24
6、 轭部截面积 16.12 0.876 —— 36.984 —— 2.01 25. 空气隙面积 214 26. 波幅系数 高斯 1.53 27. 定子齿磁密 高斯 8970 28. 转子齿磁密 高斯 8909 29. 定子轭磁密 高斯 16563 30. 转子轭磁密 高斯 7219 31. 空气隙磁密
7、 高斯 3817 32. 各部分磁路每厘米长所需安匝数 4.22 4.16 71.4 2.82 33. 磁部磁路计算长度 —— —— —— 厘米 1.596 厘米 2.3 34. 轭部磁路计算长度 2.2655
8、 2.67 35. 有效气隙长度 0.0546 36. 磁部所需安匝数 安匝 6.735 安匝 9.568 37. 轭部所需安匝数 安匝 48.5 安匝 5.27 38. 空气隙所需安匝数 安匝 166 39. 饱和系数 1.098 40. 总安匝 安匝 236 41. 满载磁化电流
9、 安培 1.28 42. 满载 磁化电流标么值 0.265 43. 激磁电抗 3.77 44. 线圈平均半匝长 —— 厘米 42.28 厘米 8.14 厘米 10.98 0.674 0.738 45. 双层线圈端部轴向投影长 厘米 6 46. 单层线圈端部平均长 —— 47. 漏抗系数 0.0746 48. 定子槽单位漏磁
10、导 1.166 49. 定子槽漏抗 0.43Cx 厘米 20 —— 50. 定子谐波漏抗 0.608Cx 51. 定子端部漏抗 0.358Cx —— —— —— 52. 定子漏抗 0.104 53. 转子槽单位磁漏抗 1.62 54. 转子槽漏抗 0.605Cx 20 —— 55. 转子谐波漏抗 0.694Cx 56. 转子端部漏抗 0.119Cx 57. 转子斜槽漏抗 1.53Cx 58. 转子漏抗
11、 0.22 59. 总漏抗 0.324 60. 定子相电阻 4.1 61. 定子相电阻标么值 0.052 62. 有效材料 8.86 公斤 54.57 63. 转子电阻 2.6 0.05 0.0329 0.0006 0.0331 64. 满载电流有功部分 1.169 65. 满载电抗电流 0.523 1.027 66. 满载电流无功部分 0.788 67. 满载电势 0.8572 68. 空载电势 0.97244 69. 空载定子齿磁密
12、 高斯 10136 70. 空载转子齿磁密 高斯 10067 71. 空载定子轭磁密 高斯 18659 72. 空载转子轭磁密 高斯 8157 73. 空载气隙磁密 高斯 4313 74. 空载定子齿安匝 安匝 8.825 75. 空载转子齿安匝 安匝 12.512 76. 空载定子轭安匝 安匝 108.97 77. 空载转子轭安匝
13、 安匝 6.578 78. 空载空气隙安匝 安匝 188 79. 空载总安匝 安匝 324.885 80. 空载磁化电流 安培 1.765 81. 定子电流 , 1.409 安培 6.79 82. 定子电流密度 5.33 83. 线负荷 778.47
14、 4149 84. 转子电流 , 1.28 315.16 85. 转子电流密度 , 3.267 3.088 86. 定子铝损耗 0.103 566.5 87. 转子铝损耗 0.054 297 88. 杂散损耗 对铸铝转子 0.01 对铜条转子 ____ 55 89. 机械损耗 4极及以上封闭型自扇冷式 29.32 0.0053 90. 铁耗 581.45 292.15 0.02
15、0.0713 11.629 20.83 70.7325 0.012 91. 总损耗 0.18 92. 输入功率 1.18 93. 总损耗比 0.15 94. 效率 0.85 95. 功率因数 0.834 96. 转差率 0.05 97. 转速 712.5 98. 最大转矩 1.25 99. 起动电流开始假定值 （安） 21 100. 起动时漏抗磁路饱和引起漏抗变化的系数查图 33818 2067 0.955 101. 齿顶漏磁饱和引起定子顶宽度的减
16、少 0.284 102. 齿顶漏磁饱和引起定子顶宽度的减少 0.416 103. 起动时定子槽单位漏磁导 按槽形查附图1 1.045 104. 起动时定子槽漏抗 0.385Cx 105. 起动时定子谐波漏抗 0.4Cx 106. 定子起动漏抗 1.143Cx 107. 考虑导挤流效应的转子导条相对高度 1.55 108. 转子挤流效应系数 1.3 0.325 109. 起动时转子槽单位漏磁导 0.461 0.097 0.364 110. 起动时转子槽漏抗 0.24Cx 111
17、 起动时转子谐波漏抗 0.458Cx 112. 起动时转子斜槽漏抗 Cx 113. 转子起动漏抗 0.06 114. 起动总漏抗 0.22 115. 转子起动电阻 0.086 116. 起动总电阻 0.138 117. 起动总阻抗 0.23 118. 电动电流 A 20.9 倍 3 119. 起动转矩 倍 1.54 4 电动机的改进方案 名称 公式 方案2 方案3 1. 额定线电压
18、340 340 2. 外施相电压 （Y接法） 196.299 196.299 3. 输出供电流 9.339 9.339 4. 定,转子槽数 36 36 32 32 5. 功率因素 0.831 0.847 6. 极数 4 4 7. 效率 0.873 0.881 8. 绕组线规 2.06 1.87 9. 导体并绕根数 1 1 10. 每槽导体数 20 24 11. 槽满率 0.7974 0.79805 12. 铁芯长 148 104 13. 定子齿磁密 14803.9
19、13467.13 14. 转子齿磁密 29457.14 25950.18 15. 定子轭磁密 14638.5 13316.66 16. 转子轭磁密 12847.8 11318.23 17. 空气隙磁密 6344.97 5758.926 18. 空载定子齿磁密 14075.41 13041.15 19. 空载转子轭磁密 27486.19 24916.12 20. 空载定子轭磁密 13918.15 12895.45 21. 空载转子轭磁密 11988.17 10867.23 22. 空载气隙磁密 6032.73
20、8 5576.767 23. 定子电流密度 3.829 4.577 24. 线负荷 215.087 254.21 25. 热负荷 823.68 1163.56 26. 转速 1471 1462 27. 最大转矩倍数 4.014 3.675 28. 起动转矩倍 2.003 1.897 29. 起动电流倍数 6.966 6.783 电动机在运行使产生损耗，这些损耗转变成热能，引起电机发热，电动机的温度过高会使绝缘迅速老化，绝缘性能和机械强度降低，使使用寿命大大缩短，严重时会烧坏电机，为了限制发热对电动机的影响，使电动机的温升
21、不超过一定的数值，一方面要控制电机各部分的损耗，使发热减少；另一部分改善电动机的冷却系统，提高其传热和散热的能力。因此可见，防治电动机因过热而损坏非常重要。解决电动机温升问题有许多方法, 例如: 减少定子线圈匝数, 增大导体面积，增长铁心, 降低热负荷; 或更改风路, 修改风扇, 让介质带走更多的热量, 这种方法因要改变定子部分或机座结构形式, 比较困难[10]。 4.1 三相异步电动机发热过高的原因 1. 电动机过负荷，定子电流过大 2. 线负荷过大 3. 电流密度过大 4. 损耗大定子绕组缺相运行 5. 电源电压过高或过低 6. 电动机通风道堵塞 效率是电动机的一
22、个重要性能指标，它的高低决定于运行时电机所产生的损耗，损耗越低，效率越高，发热越低。损耗的大小与电磁负荷有很大关系。为了降低损耗，就得选较低电磁负荷和电流密度，但这样会增加电动机的尺寸和材料耗量。此外，损耗的大小还与材料的性能，绕组的形式，电动机的构造有关系[。 4.2 改进法 ：减低损耗，降低线负荷，和电流密度，提高效率。改善电源 4.2.1 措施 1. 加大导线截面积 l 效果，降低定子铝损耗，使槽满率加大，起动电流增高，降低电流密度。 2. 减少每相的串联导体数 l 效果，降低线负荷，增加起动电流。 方案一 方案二 方案三 槽满率 0.793 0.7974
23、0.79805 起动电流 3 6.966 6.783 定子铝（铜）损耗 566.5 232.5244 281.002 线负荷 778.47 215.087 254.21 定子电流密度 5.33 3.829 4.577 线径 0.9 2.06 1.83 每槽导体数 48 20 24 效率 0.85 0.873 0.881 图4.2.1 3. 选用适合的绕组型式，如双层绕组，星－三角接混合接法 方案一 方案二 方案三 绕组型式 双层叠式 双层叠式 双层叠式 连接方法 三角接法 星形(Y)接法 星形(Y)接法 附
24、录A 定，转子槽形图 转子槽 定子槽 附录B三相异步电动机计算单 型号: Y132 S-4 5.5 KW 设计者: 容浩然 设计时间: 2005-5-30 no:1 _____________________________________________________________________________________________________
25、 定子槽数: 36 转子槽数: 32 | 相数: 3 电机极数: 4 定子外径: 19.00 cm 定子内径: 13.60 cm | 额定电压: 380.00 v 额定频率: 50.00 hz 转子外径: 13.52 cm 转子内径: 4.80 cm | 额定功率: 5.50 kw 新方案材料成本: 298.74 (元) 铁心长度: 11.50 cm 单边气隙长度: 0.40 mm | 定子绕组连接形式:
26、△ 旧方案材料成本: 297.82 (元) _____________________________________________|_______________________________________________________ 定 子 槽 形: (1圆底槽) | 定 子 绕 组 形 式: (5双层绕组(q=3)) _____________________________________________|________________________________
27、 bs0: 3.5 |bs1: 6.7 |Rs: 4.40 | 类型: | NS1 | NDS | NS2 hs0: 0.8 |hss: 14.5 |Zs: 30.00 |________________|_____________|_____________|__________ _______________|______________|______________| 每槽导体数:
28、 |48 | | 转 子 槽 形: (1平底平行齿槽) | N-d1: |1-0.90 | | _____________________________________________| N-d2: |1-0.90 | | br0: 1.0 |br1: 5.5 |br2: 5.5 | kf%: | 79.30
29、 | | br3: 5.5 |wr4: 3.0 |hr0: 0.5 | j1: | 4.844 | | hr3: 21.7 |hrr: 23.0 |zr: 30.0 |________________|_____________|_____________|__________ _______________|______________|______________| 绕组跨距Y1: 1-1
30、 并联支路数: 1 Sb: 96.5 mxm Jb: 2.966 | Ty: 10.53 cm al: 1.50 cm Sr: 260.0 mxm Jr: 2.802 | Lz: 26.72 cm fd: 3.77 cm Gal: 1.43( 1.38) bsk/t1: 1.00 | A1: 258.02 a/cm 热负荷: 4149 Dk
31、r: 0.00 mm bsk: 11.9 mm | R1: 2.4312 ohm Gcu: 5.68( 5.68) _____________________________________________|_______________________________________________________ 硅 钢 片 材 料: 50DR510 | 定子槽绝缘厚: 0.27 定子槽楔厚: 2.0 ________________
32、 硅钢重: 37.6( 37.6) 叠压系数: 0.92 | kdpl: 0.9598 Zph: 564.0 _____________________________________________|_______________________________________________________ Wt1: 0.557 c
33、m hc1: 1.730 cm | Wt2: 0.625 cm hc2: 2.010 cm _____________________________________________|_______________________________________________________ 电 磁 计 算 | 运 行 结 果(d/s) ______________
34、 ken: 0.9159 | ktn: 1.3191 | I1(A): | 11.285 keo: 0.9655 | Imo: 0.6271 | I2(A): | 5.638 kc: 1.3483
35、 | | Im(A): | 4.195 _____________________________|________________________________| Pcu(w): | 309.617 | b(kgs) | l(cm) | at/cm | at | Pal(w): | 200.531 _______|_____________|________
36、 Pfe(w): | 136.986 g: | 6.771 | 0.054 | | 292.14 | Pad(w): | 110.000 St: | 15.290 | 1.597 | 23.574 | 37.64 | Pmc(w): | 70.000 Sc: | 14.131 | 7.510 | 13.253
37、 | 47.60 | Psm(w): | 827.13 Rt: | 15.336 | 2.300 | 24.169 | 55.59 | sn(%) : | 3.369 Rt: | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.00 | Eff(%): | 86.93 / 86.93 Rc: | 13.193 | 2.674 | 9.480 | 9.95
38、 | Fac: | 0.8518/ 0.9520 Fm: | | | | 442.92 | Tm/Tn: | 2.686 / 2.690 _______|_____________|_____________|____________|_____________| Tst/Tn: | 2.279 / 2.230 Ikw(A): 4.825 | Zkw(ohm): 78.76
39、 | Ist/I1: | 6.309 / 6.250 _____________________________|________________________________|______________________________________ 额 定 参 数: | 启 动 参 数: __________________________________________________________
40、 cx=0.04249 | Ed1: 0.0130 | Ed2: 0.0130 | ha: 1.5512 | r/R: 1.3085 ________________________________| Xs1: 0.444 | Xs2: 0.8101 | Bst: 0.446 | Kz: 0.4494 ku1: 1.000 | Kl1: 1.000 | xd1:
41、0.642 | xd2: 0.5910 | cs1: 4.608 | cs2: 6.758 su1: 0.410 | sl1: 0.826 | xe1: 0.532 | xe2: 0.1749 | stu2: 0.064 | stl2: 1.488 su2: 0.500 | sl2: 1.675 | xm: 1.992 | xsk: 0.2363 | xst1: 0.380 | xst2: 0.578 es1: 1.236 | es2: 2.1
42、75 | rb: 0.0188 | rr: 0.0079 | stu1: 0.231 | zst: 0.117 _________________|______________|________________|________________|________________|_____ 三相异步电动机改进计算单1 型号: Y132 Sm-4 5.5 KW 设计者: 容浩然 设
43、计时间: 2005-5-30 no:1 _____________________________________________________________________________________________________ 定子槽数: 36 转子槽数: 32 | 相数: 3 电机极数: 4 定子外径: 19.00 cm 定子内径: 13.60 cm | 额定电压: 340.00 v 额定频率: 50.00 hz
44、 转子外径: 13.52 cm 转子内径: 4.80 cm | 额定功率: 5.50 kw 新方案材料成本: 315.52 (元) 铁心长度: 14.8 cm 单边气隙长度: 0.40 mm | 定子绕组连接形式: y 旧方案材料成本: 297.82 (元) _____________________________________________|_______________________________________________________ 定 子 槽 形: (
45、1圆底槽) | 定 子 绕 组 形 式: (5双层绕组(q=3)) _____________________________________________|_______________________________________________________ bs0: 3.5 |bs1: 6.7 |Rs: 4.40 | 类型: | NS1 | NDS | NS2 hs0: 0.8 |hss: 14.5
46、 |Zs: 30.00 |________________|_____________|_____________|__________ _______________|______________|______________| 每槽导体数: |20 | | 转 子 槽 形: (1平底平行齿槽) | N-d1: |1-2.06 | | ___________________________________
47、 N-d2: |0-0.00 | | br0: 1.0 |br1: 5.5 |br2: 5.5 | kf%: | 79.9 | | br3: 5.5 |wr4: 3.0 |hr0: 0.5 | j1: | 4.844 | | hr3: 21.7 |hrr: 23.0 |zr: 30
48、0 |________________|_____________|_____________|__________ _______________|______________|______________| 绕组跨距Y1: 1-1 并联支路数: 1 Sb: 96.5 mxm Jb: 2.966 | Ty: 10.53 cm al: 1.50 cm Sr: 260.0 mxm Jr: 2.802 | L
49、z: 26.72 cm fd: 3.77 cm Gal: 1.43( 1.38) bsk/t1: 1.00 | A1: 258.02 a/cm 热负荷: 830.5 Dkr: 0.00 mm bsk: 11.9 mm | R1: 2.4312 ohm Gcu: 5.68( 5.68) _____________________________________________|_____________________
50、 硅 钢 片 材 料: 50DR510 | 定子槽绝缘厚: 0.27 定子槽楔厚: 2.0 _____________________________________________|_______________________________________________________ 硅钢重: 37.6( 37.6) 叠压系数: 0.92 | kdpl: 0.9598 Zph:
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