畢業設計-三相異步電動機的電磁設計(文件)

　

【正文】 g4 = 0。 謹以此致謝最后，我要向百忙之中抽時間對本文進行審閱的各位老師表示衷心的感謝 ， 在撰寫畢業設計（論文）期間，楊如虎、嚴豪杰、王云鵬等同學對我設計工作給予了熱情幫助，在此向他們表達我的感激之情。他淵博的知識、開闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。 三相異步電動機的電磁設 計是決定該電機電磁性能好壞的重要因素，也是整個電機設計中非常重要的環節。由于本設計的計算量大，為了減少人工計算帶來的誤差，所以計算過程采用 MATLAB 編程，使計算量大大減小。siI起 動 阻 抗 計 算起 動 電 流 計 算39。( ) / 0 .0 0 1S S SF F F??阻 抗 計 算假 設 效 率 的 值39。前面所帶數據是調整好的數據，程序流程圖如圖 所示。 起動電流倍數： stst13 3 .9 6 8 6 7 .1 6 6 64 .7 3 9 8Ii I= = = (14) 起動轉矩 ( ) ( )*2 ( s t )*s t N* 2 2st 0 . 0 1 3 71 1 0 . 0 3 8 1 2 . 2 3 0 10 . 1 0 3 3RTsZ= ? = ? = 主要性能指標計算值與任務書規定的保證值比較如表 所示。 (6) 起動時轉子諧波漏抗 **2 ( st ) Z 2 0. 74 00 0. 00 86 0. 00 64X K Xdd= = ? (7) 起動時轉子斜槽漏抗 **sk ( st ) Z sk 0. 74 00 0. 00 48 0. 00 35X K X= = ? (8) 起動時轉子漏抗 * * * * *2 ( s t) s 2 ( s t) 2 ( s t) s k ( s t) E 1 0 .0 1 8 8 0 .0 0 6 4 0 .0 0 3 5 0 .0 3 0 8 0 .0 3 9 6X X X X Xsd= + + + = + + + = (9) 起動時總漏抗 * * *( st ) 1 ( st ) 2 ( st ) 0. 05 20 0. 03 96 0. 09 16X X Xs s s= + = + = (10) 起動時轉子電阻 * * *2 ( st ) F B R 0. 01 37R K R R= + = 其中，擠流效應系數 FK 詳見附錄 B。 *A l 2N * * * *A l 2 f w s F e r 0 . 0 2 1 5 0 . 0 3 8 11 1 0 . 0 2 1 5 0 . 0 2 4 3 0 . 0 0 5 0 0 . 0 0 7 2Ps P P P P= = =+ + + + + + + + (18) 轉速 ( ) ( )NN 6 0 1 6 0 5 0 1 0 . 0 2 0 3 2 8 8 6 r /m in1fsn p 創 = = = (19) 最大轉矩倍數 ( ) ( )Nm * * 2 * 2 2 2111 1 03 2 56 56 04sT R R X* s = = =+ + ? + 起動性能計算 (1) 假設起動電流 *s t m K W( 2. 5 3. 5 ) = 2. 9 2. 81 05 3. 51 30 .5 42 8AI T I162。 由于 0 . 9 2 0 . 9 1 9 81 0 0 % 1 0 0 % 0 . 0 2 % 0 . 5 %0 . 9 1 9 8hhh162。 (10) 鐵耗 定子齒部重量： 63t t1 t1 F e2 2 2 4 0 0 6 1 0 0 .0 1 9 8 3 7 .8 1 0 1 .3 2 0 8 k gG p A L r == 創創 ? 定子軛部重量： 63j j1 j1 F e4 4 8 4 5 6 1 0 0 .2 1 9 8 7 .8 1 0 8 .8 4 8 2 k gG p A L r 162。 創 (3) 線負荷 Φ 111i1 2 .2 3 7 0 A /mπm N IA D== (4) 轉子電流標幺值 導條電流實際值： 蘭州交通大學畢業設計（論文） 14 * * 2 * 2 2 22 1 P X 1 .0 8 7 0 .1 9 8 4 1 .1 9 2 3 AI I I= + = + = 1 d p 1*2 2 K W23 1 3 51 . 1 0 4 9 3 . 5 1 2 2 1 . 6 5 7 4 A26m N KI I I Zf 180。=? 創 ? (27) 空載定、轉子軛部磁壓降 蘭州交通大學畢業設計（論文） 13 空載定子軛部磁壓降： 23j1 0 j 1 0 j1 0 j 1 0 .4 6 7 1 8 .7 6 1 0 2 1 9 .8 1 0 1 1 6 .2 0 8 5 AF C H L 162。所查得的結果為：t10 A/ cmH = ， t210 A/ cmH = ， t220 A / cmH = ， j10 A/ cmH = ，j20 A/ cmH = 。 (17) 定子電流無功分量標幺值 * * *1 Q m X 0 .3 0 4 0 .1 9 8 4 0 .6 6 3 8I I I= + = + = (18) 滿載電勢系數 ( ) ( )* * * *E L 1 P 1 1 Q 11 1 1 1 .0 8 7 0 .0 1 5 6 0 .5 0 2 4 0 .0 4 7 6 0 .9 2 2 0K I R I Xe s= = + = ? ? 由于 EEE0 . 9 5 5 0 . 9 5 91 0 0 % 1 0 0 % 0 . 1 2 % 1 %0 . 9 5 9KKK162。 蘭州交通大學畢業設計（論文） 11 硅鋼片重量： 2F e F e t 1 F e23()0. 92 0. 19 5 ( 0. 32 7 0. 00 5 ) 7. 8 1023 .5 76 7 kgG K l D dr=+= 創 + 創= 其中， = 是沖剪余量； 33Fe 7 .8 1 0 k g / mr =? 是硅鋼片密度。 創 ? 其中， 17 10 mr w = 碬 ?為 B 級絕 緣平均工作溫度 75C 時銅的電阻率。 其中，查文獻 [5]中圖 得轉子諧波比漏磁導 =229。 (3) 定子端部漏抗標幺值 ( ) ( )1E*E 1 Xef1 . 2 + 0 . 5 1 . 2 0 . 0 2 2 5 0 . 5 0 . 0 5 6 3= 0 . 0 6 0 4 = 0 . 0 3 0 80 . 1 9 7dlXC l ??=? 其中， 1d 為線圈伸出鐵芯外的直線部分長度；線圈端部軸向投影長 El 計算詳見附錄 B。= = =創 ? (17) 磁化電流標幺值 * mmKW1 .6 5 0 6 0 .4 7 0 43 .5 1II I= = = 蘭州交通大學畢業設計（論文） 9 (18) 勵磁電抗標幺值（采用近似計算方法） *ms *m11 2 .1 2 5 80 .4 7 0 4X I= = = 參數計算 (1) 定子槽漏抗標幺值 * ts 1 s 1 X1 d p1 e f2 0 .0 1 0 8m p lXCZ K l l== 其中，漏抗系數 XC 和定子槽比漏磁導 s1? 計算詳見附錄 B。 (13) 空氣隙磁壓降 630 1 . 2 6 9 0 1 0 0 . 5 3 4 1 5 1 . 2 5 6 6 1 0 3 6 2 . 4 2 4 6 AKBF d ddd == 創創 =m (14) 飽和系數 t 1 t 2 1 t 2 2s 3 4 3 . 3 6 2 9 . 4 0 9 2 9 . 8 4 8 3 4 3 . 3 6 1 . 1 7 2 63 4 3 . 3 6F F F FK F dd+ + + + + += = = 由于 sss1 . 1 5 5 1 . 1 5 7 1 0 0 % 0 . 1 8 7 % 1 %1 . 1 5 7KKK162。== 創創 = 其中，齒部和軛部磁路計算長度 t1L162。=? 創 ? 轉子齒部磁壓降： 蘭州交通大學畢業設計（論文） 8 23i2 i2 i2 3. 98 9 10 14 10 29 .8 48 AF H L 162。 (9) 各部分磁路所需單位安匝數 根據計算出的各部分磁密，按照文獻 [5]中附錄五的熱軋硅鋼片 DR510 牌號磁化曲線表查出各部分磁密對應的磁場強度，然后繼續計算。 (6) 定子軛磁密 1 61 0 . 0 0 7 00 . 5 1 . 4 3 8 1 T2 2 4 0 0 1 0f fFB A = = ? 180。= ，由文獻 [3]中表 35 查得 Nm = ，則 1N m d p 1 13 4 9 . 6 0 . 0 0 7 0 W b4 4 1 . 0 9 5 0 . 9 5 6 7 5 0 2 4 0EF K K fN= = =創創 (3) 波幅系數 由初設飽和系數查得對應的極弧系數 p 162。（符合要求） 其中，導體并饒根數 t1 4N= ；導體絕緣后外徑 ( ) / 2 m md = + + =。 定、轉子槽形尺寸詳見附錄 C 和附錄 D。電阻的大小不僅影響電機的經濟性 ，而且與電機的運行性能有極密切的關系。 計算概述 磁路計算 確定產生主磁場的磁化力是磁路計算的主要工作，進而根據磁力計算勵磁電流，并確定電機的空載特性。 繞組節距的選擇 對雙層繞組應從電機具有良好的電氣性能和節約導線材料兩方面來考慮節距的選擇。本臺電機所選取的槽配合是 30/26。恰當的槽配合能降低電磁噪聲和降低電動機負載噪聲 [7]。 定、轉子槽形尺寸的確定 轉子的槽形尺寸對電機的各項性能指標，有起動轉矩、起動電流倍數、最大轉矩、轉差率、效率和功率因數等都有非常大的影響；此外，槽的各部分尺寸對這些性能指標又有不同程度的影響。詳見附錄 C。 ， 4~10 極為 30176。 ； ② 180~280 機座： 2 極為 20176。在本設計中，以廠家已經生產過的 Y2 系列的相近電機作為參考，結合 文獻 [3]得到本臺電機的主要尺寸。 主要參數的選擇是根據技術手冊給定的參數。 (2) 電磁計算 根據確定的主要參數，采用 MATLAB 編程進行電磁計算，在 MATLAB 程序中調整相關的參數，一直到計算出的性能指標達到本設計任務書的要求。 ② 用戶提出的產品規格（功率、電壓、轉速、等）及技術要求（如效率、溫升等 ）。 設計范圍 根據相關技術手冊的數據確定與電機的電磁性能有關 的主要尺寸、槽形及槽配合、繞組型式和節距、線規和材料等，用 MATLAB 編程進行電動機電磁計算，用 CAD 畫出定、轉子沖片圖和它的繞組分布圖。定、轉子 ； 電磁設計計算 蘭州交通大學畢業設計（論文） II Abstract Y2 series motors is designed on the basis of Y series motor update general purpose motor. it has a simple structure, convenient manufacture, use and maintenance, reliable operation .as well as light weight, low cost advantages, the motor noise and vibration level is better than that of Y series motor. appearance more meet the needs of users at home and abroad, this paper designed for electromagic Y2112m 2. In the process of design, master the design principles of small and mediumsized threephase induction motor, familiar with relevant technical conditions, based on the given parameters bining with related technical conditions, determine the size of the associated with the electromagic performance of the motor, \option, rotor slot number and groove, groove type size ,selected materials programming electromagic calculation, Finally, bined with the previous data to calculate the working performance and the corresponding starting performance, including efficiency, power factor, the maximum torque, starting torque, starting cu