三相笼型感应电动机系列电磁设计教材
三相笼型感应电动机电磁设计
三相笼型感应电动机设计及仿真学院：姓名：学号：指导老师：日期：一课程设计内容：1．在查阅有关资料的基础上，确定电机主要尺寸、槽配合，定、转子槽形及槽形尺寸。
2．确定定、转子绕组方案。
3．完成电机电磁设计计算方案。
4．画出定、转子冲片图。
5．完成说明书（16开，计算机打印或课程设计纸手写，计算机打印需提供纸质计算原稿）6.对已经完成的电磁设计方案建立有限元模型，利用ANSOFT 软件进行运行性能的仿真计算，给出性能分析图表等。
二 设计基本要求：1．求每位同学独立完成一种型号规格电机的全部电磁方案计算过程，并根据所算结果绘出定、转子冲片图。
2．要求计算准确，绘出图形正确、整洁。
3．要求学生在设计过程中能正确查阅有关资料、图表及公式。
题目2：Y132M 2-6 额定数据与性能指标 1、电机型号Y132M 2-6 2、额定功率 P N =5.5kW3、额定频率f N =50Hz4、额定电压及接法U N =380 伏 1-Δ5、极数 2p =66、绝缘等级 B7、力能指标：效率853.0=η 8、功率因数78.0=ϕCOS9、最大转矩倍数0.2*=M T起动性能：起动电流倍数5.6*=st I ,起动转矩倍数0.2*=st T主要尺寸m D i 148.01=m l18.0=mm 35.0=δmd D i 048.02==333621=Z Z转子外径m D D 1473.022=-=δ 定子槽形采用斜肩圆底梨形槽：mmh h mm r mm b mm h mm b s s s s 5.11,4.4,30,8.6;8.0,5.312111110101=+===== α转子采用斜肩平底槽：mmh h mm b mm b mm h mm b s s s s 20,30,6.2,5.6;1,12221222210202=+===== αmD 21.01=三概述三相异步电机广泛应用于采矿、机械、冶金、油田等领域。
Y132m2-6三相感应电机设计
60．总漏抗
61．定子直流电阻
62．定子相电阻标幺值
63．有效材料
定子导线重量
式中C为考虑导线绝缘和引线重量的系数，漆包圆铜线取1.05
为导线密度
硅钢片重量
式中 为冲剪余量，取5×10-3m
64．转子电阻
导条电阻折算值
RB′=
=
=1.51
式中KB是叠片不整齐造成导条电阻增加的系数
端环电阻折算值
114.起动时转子漏抗
115.起动时总漏抗
116.起动时转子总电阻
117.起动时总电阻
118.起动时总阻抗
119.起动电流
误差 （合格）
120.起动时转矩倍数
下面将本台电机的主要性能指标与技术条件中的标准作一比较：
标准值
计算值
偏差
1.效率
0.853
0.836
-%
2．功率因数
0.78
0.70
+2.3%
Wedge Thickness (mm):5
Slot Liner Thickness (mm):0.3
Layer Insulation (mm):0
Slot Area (mm^2):120.388
Net Slot Area (mm^2):71.0002
Slot Fill Factor (%):45.3002
铁心有效长度
转子外径
转子内径先按转轴直径：
10．气隙的确定
11．极距
12．定子齿距
转子齿距
13．定子绕组采用单层绕组，交叉式，节距1-9，2-10，11-12
14．为了削弱齿谐波磁场的影响，转子采用斜槽，一般斜一个定子齿距 ，于是转子斜槽宽
三相笼型感应电动机系列电磁设计(课程设计)
一、设计任务的依据《电机设计》的课程设计是电气工程及其自动化专业电机电器及其控制方向（本科）、电机制造（专科）专业的一个重要实践性教学环节，通过电机设计的学习及课程设计的训练，为今后从事电机设计工作、维护的人才打下良好的基础。
电机设计课程设计的目的：一是让学生在学完该课程后，对电机设计工作过程有一个全面的、系统的了解。
另一个是在设计过程培养学生分析问题、解决问题的能力，培养学生查阅表格、资料的能力，训练学生的绘图阅图能力，为今后从事电机设计技术工作打下坚实的基础。
根据用户对产品提出的技术要求及使用特点，结合设计和制造的可能性而编制。
1设计的指导思想设计一般用途的全封闭自扇冷、笼型三相异步电动机，应具有高效节能、起动转矩大、性能好、噪声低、振动小、可靠性高，功率等级和安装尺寸符合IEC标准及使用维护方便等优点。
2产品的用途环境条件：海拔不超过1000米，环境空气温度随季节而变化，但不超过400C。
适用于不含易燃、易爆或腐蚀性气体的一般场所和无特殊要求的机械上。
3.额定数据型号Y100L1额定容量 1.5KW额定电压220V额定电流 5.03A额定转速1430r/m4.主要性能指标效率0.81功率因数0.82起动电流倍数7起动转矩倍数 2最大转矩倍数 2.34.工作方式连续(SI)制5．结构与安装尺寸外壳防护等级IP44 安装结构B3绝缘等级B级外型L1*b/h转子结构铸铝热套安装A*B/6.主要标准（1）Y系列三相电动机产品目录（2）Y系列三相异步电动机技术条件二、设计内容：1.在查阅有关资料的基础上，确定电机主要尺寸、槽配合，定、转子槽形及槽形尺寸。
2.确定定、转子绕组方案。
3.完成电机电磁设计计算方案。
4.用计算机（手画也可以）画出定、转子冲片图，电机结构图。
三、课程设计的基本要求1．求每位同学独立完成一种型号规格电机的全部电磁方案计算过程，并根据所算结果绘出定、转子冲片图、电机总装图。
2．要求计算准确，绘出图形正确、整洁。
三相笼型异步电动机Y—△减压起动控制电路设计与制作
L 32
KM3 KT KM2
A1 4 1
FR
U1
3
2 V1 4 W1 6
KT
61
53
8
KM2
61
54
PE
U2
M 3~
W2 L31
KM3
7 A1
62
62
V2
A1
L11
L2 1 L22
KM3
A2 L32
2
A2
A2
L12
KM3
KT
KM1 KM2
电气元件清单
电器元件 接触器 CJX2-18 X3 型号 数量 3
KT
QF2
线
QF1
接线
电器元件接线图
L0 L1 L2 L3
3 1 3 5 2 4 6 1 1
FU
2 4 95
96
FR
QF
L11 L21 L3 1 L11
QF1
L3 1
SB1 SB2
L01 L02
L21
L0 3 L04 53
53
KM1
L12 1 L22 3 L 32 5
KM2
54
54ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
KM1
6
L12
L22
电气控制及PLC
——三相笼型异步电动机Y—△减压起动控制电路设计与制作
L1 L2 L3 QF
原理图 FU
FR QF1 SB1 SB2 KM1 FR PE 3 M 3~ KM2 KM3 KT KM2 KT KM3 KM2
KM1
KM3 KM3 KT KM1 KM2
工作过程
KM1线圈得电 KM1主触点闭合 KM1辅助动合触 点闭合（自锁） KM3主触点闭合 按下SB2 KM3线圈得电 KM3辅助动合触 点闭合（自锁） 定子绕组接成Y 形，电动机减 压起动
设计任务书(Y180M-2 22kW)
本科生毕业设计任务书
（工科及部分理科专业适用）
题目：三相笼型异步电动机的电磁设计（Y180M-2 22kW）题目来源：□省部级以上□市厅级□横向■自选
题目性质：□理论研究■应用与理论研究□实际应用研究
学院：系：
专业班级：
学生姓名：学号
起讫日期：
指导教师：肖倩华职称：讲师
指导教师所在单位：南昌大学
学院审核（签名）：
审核日期：
2010 年制
说明
1.毕业设计任务书由指导教师填写，并经专业学科组审定，下达到
学生。
2.进度表由学生填写，至少每两周交指导教师签署审查意见，并作
为毕业设计工作检查的主要依据。
进度表中的周次是指实际的毕业设计进程中的周次。
3.学生根据指导教师下达的任务书独立完成开题报告，于3周内提
交给指导教师批阅。
4.本任务书在毕业设计完成后，与论文一起交指导教师，作为论文
评阅和毕业设计答辩的主要档案资料，是学士学位论文成册的主要内容之一。
“笼型感应电动机”教案设计
Ⅰ、组织教学：安顿纪律，清点人数Ⅱ、引入新课：笼型感应电动机能耗制动控制线路、笼型感应电动机反接制动控制线路和三相绕线转子感应电动机制动控制线路的工作原理、工作情况以及主要特点。
Ⅲ、讲授新课：§2—5 三相调速异步电动机控制线路调速一、多速机的调速控制线路 转速： 多速电动机：双速、三速、四速双速电机定子：一套绕组三速、四速电机定子：二套绕组。
三角形(四极、低速)与双星形(二极、高速)接法：恒功率调速，适用于金属切削机床。
星形(四极、低速)与双星形(二极、高速)接法：恒转矩调速，适用于起重机、电梯、皮带运输机。
注意：为变速前后转向不变，三相电源应换相。
绕线机：转子绕组中分级串电阻)1(60)1(0s pf s n n -=-=鼠笼式：采用多速机二、调速电路的选择（1）接电次数在500次小时以下，对调速要求不高，可采用笼型电动机拖动。
a)、限制起动电流：降压起动b)、快速制动：能耗制动、反接制动。
（2）接电次数在700次小时左右，对调速无特殊要求，可采用交流绕线型异步电动机拖动。
a)、提高可靠性：直流操作并以时间为变化参量分级起动。
b)、可逆运转并要求迅速反向：反接制动，静阻转矩变化不大时，采用以时间为变化参量控制反接制动，否则采用以转速(电势)为变化参量控制反接制动。
c)、单向运转并要求淮确停车的，一般采用能耗制动。
（3）工作比较紧张，接电次数在1000次小时上下，采用由车间直流电网供电的直流复励或并励电动机拖动，以时间为变化参量分级起动。
a)、准确停车，采用一级或二级能耗制动，b)、迅速反转，采用反接制动。
根据需要在制动时可采用电气、机械联合制动。
（4）工作特别紧张，接电次数在1200次小时以上，要求满速范围宽，调速性能好，具有挖土机特性。
采用晶闸管供电电动机拖动。
IV．巩固新课：笼型多速感应电动机控制线路、电磁滑差离合器调速电动机控制线路和变频调速控制线路的工作原理、接线方法、工作情况以及主要特点。
三相鼠笼式异步电动机设计教材
三、本课题研究内容：中小型三相感应电动机电磁计算程序是根据技术条件或技术任务书（技术建议书）的规定，参照生产实践经验，通过计算和方案比较，来确定与所设计电机电磁性能有关的尺寸和数据，选定有关材料，并核算其电磁性能。
其主要内容包括以下四个步骤，分别是：a)额定数据及主要尺寸的计算；b)磁路计算；c)参数计算；d)起动计算。
四、本课题研究方案：在核算原方案的基础上，进一步设计三个方案，其中多个方案亦有不同的要求，从而找出最佳方案：方案一：节省材料，将铁芯缩短5毫米，尽量减少定子绕组用铜量、用硅铜量、用铁量和转自绕组用铝量。
方案二：提高性能，提高效率、减少起动电流、增大起动转矩和最大转矩。
方案三：既节省又提高性能。
目录摘要........................................... 错误！未定义书签。
ABSTRACT .......................................... 错误！未定义书签。
绪论........................................... 错误！未定义书签。
第1章异步电机概念............................... 错误！未定义书签。
1.1异步电机的类型、特点和用途................... 错误！未定义书签。
1.2异步电机的发展趋势........................... 错误！未定义书签。
第2章三相异步电动机的基本结构和工作原理.. (1)2.1三相异步电动机的基本结构 (1)2.2三相异步电动机的铭牌数据与主要系列 (2)2.3三相异步电动机的工作原理 (4)2.4三相异步电动机的机械特性和工作特性 (5)第3章电机设计基本理论 (6)3.1电机制造与设计的概况 (6)3.2电磁设计 (6)第4章毕业设计手算程序及优化方案 (9)4.1手算程序 (9)4.2优化方案 (28)结论 (32)参考文献 (33)附录I.CAD图 (35)第2章三相异步电动机的基本结构和工作原理2.1 三相异步电动机的基本结构三相异步电动机主要是由定子和转子两大部分组成，转子有鼠笼型及绕线型转子两种。
小型三相感应电动机课设说明书
小型三相感应电动机设计方案小组：指导教师：2021年12月目录一、课程设计总结概述以及分工 (2)二、设计题目 (3)三、所有计算 (4)（一）额定数据和主要尺寸： (4)（二）磁路计算 (10)（三）参数计算 (15)（四）工作性能计算 (21)（五）起动性能计算 (26)四、参考文献 (29)一、课程设计总结概述以及分工本课程设计是《电机设计》的实践课程，目的在于让我们要正确掌握电机设计的原理与计算过程，综合运用所学过的电机学、电路和电机设计等课程知识，设计电机，让我们对所学到的知识有更加深刻的理解和运用，培养我们工科学生的综合工程素质。
本次电机设计的学习及课程设的过程中，我们一组四人，在参照《电机设计》（第2版 [主编] 2012年版）等资料的基础上，查阅相关文章，小组分工明确，通过几天的独立学习与共同研讨相结合，协作完成了最终的设计方案，同学负责第一部分，额定数据和主要尺寸，第二部分磁路计算，以及同学负责第三部分参数计算，同学负责第四部分工作性能计算，同对计算结果进行了检查和修改，最终在大家的共同努力下，完成了一份较为满意的小型三相感应电动机设计报告每个人都得到了一定的锻炼，加深了我们对电机理论知识点的理解和对设计方法的认识，又强化了我们团队协作的意识和能力，为今后从事电机设计工作、其他相关工作打下了良好的基础。
1.额定功率P N=5.6kw2.额定频率f N =50 Hz3.额定电压及接法U N=300 (V) =U Nϕ, 三角形接法4.极数 2P=45.绝缘等级 B6.力能指标：效率η≥84.5%7.功率因数cosϕ≥0.8358.最大转矩倍数T M∗≥2.29.起动电流倍数I st∗≤7,起动转矩倍数T st∗≥2.210.连续运行、封闭型自扇冷式11.机座型号：13212.定子铁心外径D1=210mm13.轴直径48mm14.杂散损耗：取额定功率的0.6%16.机械损耗：取额定功率的1.0%17.定转子槽型18.单层绕组：交叉式，节距1~9，2~10，11~1819.相数m1=3（一）额定数据和主要尺寸：额定数据和主要尺寸1.额定功率P N=5.6kW2.额定电压U N=U Nφ=300V（Δ接）3.功电流I KW=P Nm1U Nφ=5.6×1033×300A=6.22A4.效率ηN≥84.5%，按照要求效率η=84.5%5.功率因数cosφ≥0.835，按照要求功率因数cosφ=0.8356. 极对数p=27.定转子槽数每极每相槽数取整数。
Y132M1—6电机设计
电气工程及其自动化 Andry 20100101**** 石安乐 陈强
指导老师 审 批
任务书下达日期 任务完成日期
2011 年 6 月 2011 年 7 月
24 日 05 日
设计内容与设计要求 设计内容：
1．在查阅有关资料的基础上，确定电机主要尺寸、槽配合，定、转 子槽形及槽形尺寸。 2．确定定、转子绕组方案。 3．完成电机电磁设计计算方案 4．用计算机（手画也可以）画出定、转子冲片图。完成说明书（不 少于 0.6 万字，16 开，计算机打印或课程设计纸手写） 。
2
=88.82mm
（2）槽绝缘占面积 S i
S i Ci 2hS R
=0.3×（2 11.5+ 4.4 ）=11.04 mm
2
S i =11.04mm2
（3）槽有效面积 S e
S e S S Si
=88.82-11.04=77.78 mm
2
S e =77.78 mm2
（4）槽满率 S f
Sf
N Z1 d 2 2 19 1.24 2 = =0.75 77.78 Se
S f =0.75
绝缘厚度 C i 导体绝缘后外 d
C i = 0.3mm
d =1.24mm
C i =0.3mm
d =1.24mm
槽契厚度 h
h=2mm
h=2mm
转子: L j 2
2p 48 28.65 =20.0568 mm 12
33．有效气隙长度 式中： 定 、 转 子 卡 氏 系 数
L j2
Di 2 h j 2
1 2
L j 2 =20.0568 mm
第5章 三相感应电机 《电机学(第4版)》课件
图5-17 转子顺气隙磁场旋 转方向移动α角时
图5-18 频率和绕组归算后定、转子的耦合电路图
图5-19 感应电动机的T形等效电路
图5-20 感应电动机的相量图
图5-21 正常工作时感应电动机的近似等效电路
5.4 感应电动机的功率方程和转矩方程
1.功率方程，电磁功率和转换功率 2.转矩方程和电磁转矩 3.计算额定点运行数据的MATLAB源程序
(1)感应电机的最大转矩与电源电压的平方成正比，与定转子漏抗之和近 似成反比·。 (2)最·大·转·矩·的·大·小·与·转·子·电·阻·值·无·关·，临界转差率sm则与转 子电阻R2′成正比；R2′增大时，sm增大，但Tmax保持不变，此时Te-s曲线 的最大值将向左偏移，如图5-31所示。
图5-31
图5-5 三相绕线型感应电动机的结构
2.三相感应电机的运行状态
图5-6 感应电机的三种运行状态(图中N,S代表气隙旋转磁场，•和×表示 转子感应电动势和转子电流有功分量的方向)
解 已知额定转速为730r/min，因额定转速略低于同 步转速，故知该机的同步转速为750r/min，极数2p= 8。于是，额定转差率sN为
5.10 感应电动机的调速
1.变极调速 2.变频调速 3.改变转差来调速
1.变极调速
图5-43 2p=4时一相绕组的连接 a) 每相两组线圈的正向串联 b) 两组线圈的展开图
图5-44 2p=2时一相绕组的连接 a) 每相两组线圈的反向串联 b) 两组线圈的展开图
2.变频调速
图5-45 变频调速时感应电动机的机械特性
(1)转子电流的频率 (2)转子磁动势相对于转子的转速 (3)由于转子转速n=ns(1-s)=1500(1-0.05)r/min=1425r/min,所以转子磁动势在 空间的转速应为(1425+75)r/min=1500r/min，即为同步转速。
Y132S-4电机设计(题目4)
电机设计任务书三相笼型感应电动机电磁设计及其运行性能的计算班级：姓名：学号：指导教师：20XX年X月一、课程设计的性质与目的《电机课程设计》的是电气工程及其自动化专业电机电器及其控制方向（本科）、电机制造（专科）专业的一个重要实践性教学环节，通过电机设计的学习及课程设计的训练，为今后从事电机设计工作、维护的人才打下良好的基础。
电机设计课程设计的目的：一是让学生在学完该课程后，对电机设计工作过程有一个全面的、系统的了解。
另一个是在设计过程培养学生分析问题、解决问题的能力，培养学生查阅表格、资料的能力，训练学生的绘图和阅图能力，为今后从事电机设计技术工作打下坚实的基础。
二、设计内容1．在查阅有关资料的基础上，确定电机主要尺寸、槽配合，定、转子槽形及槽形尺寸。
2．确定定、转子绕组方案。
3．完成电机电磁设计计算方案。
4．画出定、转子冲片图。
5．完成说明书（16开，计算机打印或课程设计纸手写，计算机打印需提供纸质计算原稿）6.对已经完成的电磁设计方案建立有限元模型，利用ANSOFT软件进行运行性能的仿真计算，给出性能分析图表等。
三、课程设计的基本要求1．求每位同学独立完成一种型号规格电机的全部电磁方案计算过程，并根据所算结果绘出定、转子冲片图。
2．要求计算准确，绘出图形正确、整洁。
3．要求学生在设计过程中能正确查阅有关资料、图表及公式。
题目4：Y132S -4 额定数据与性能指标1、电机型号Y132S -42、额定功率 P N =5.5千瓦3、额定频率f N =50赫4、额定电压及接法U N =380 伏 1-Δ5、极数 2P=46、绝缘等级 B7、力能指标：效率0.853η= 8、功率因数cos .84o ϕ=9、最大转矩倍数 2.2MT *= 起动性能：起动电流倍数 7stI *=,起动转矩倍数 2.2st T *= 主要尺寸10.21D m = 10.136i D m = 0.115l m = 0.4mm δ= 20.048i D d m ==；123632Z Z = 定子槽形采用斜肩园底梨形槽：01 3.5b mm = 010.8h mm = 1 6.7s b mm = 130o α=1 4.4s r mm = 111214.5s s h h mm += 转子采用斜肩平底槽：021b mm = 020.5h mm = 21 5.5s b mm =223s b mm = 0230α= 212225s s h h mm +=四、计算部分（一）额定数据和主要尺寸：1. 额定功率：KW P n 5.5=2. 额定电压：V U U N N 380==Φ （∆接）3. 功电流：A A mU P I N N kW 82.43803105.53=⨯⨯==Φ 4. 效率：853.0'=η5. 功率因素：84.0cos '=ϕ6. 极对数：2=p7. 定转子槽数每相每极槽数取整数31=q则363232211=⨯⨯⨯==mpq Z322=Z 并采用斜肩平底槽8. 定转子每极槽数9436211===p Z Z p 8432222===p Z Z p 9．确定电机电机主要尺寸主要尺寸来确定il D 和ef l923.0931.02013.05.5ln 0108.0931.0013.0ln 0108.0'=+⨯-=+-=p P K N E计算功率KWP K P N E 085.784.0853.0105.5923.0cos 3''''=⨯⨯⨯==ϕη 初选68.0'=p a ，095.1'Nm K ，96.0'1=dp K 可取mA A 25600'=，取TB 67.0'=δ，假定min 1440'r n =。
电机设计--感应电机的电磁设计
第十章 感应电机的电磁设计§10-1 概述主要内容：① 主要尺寸与气隙的确定；② 定转子绕组与冲片设计； ③ 工作性能的计算； ④ 起动性能的计算；⑤ 深槽式、双笼转子感应电机的设计特点。
一、我国感应电机主要系列100个系列，500多个品种，5000多个规格 大型： V U kW P mD mmH 6000.300040016301=>>> 中型： V U kW P m D mm H 6000.3000,380)125045()0.15.0()630355(1=-=-=-= 小型： V U kWP mD mm H 380)13255.0()5.012.0()31580(1=-=-=-=基本系列：Y （IP44） 小型三相感应电动机 J2，JO2 小型三相感应感应电动机JS 三相笼型转子感应电动机（中型） JR 三相绕线转子感应电动机（中型） JS2，JSL2 三相感应电动机（中型、低压） JR2，JRL2 三相感应电动机（中型、低压） Y 三相笼型转子感应电动机（大型） YR 三相绕线转子感应电动机（大型） YK 大型高速感应电动机 派生、专用系列：YQ 高起动转矩感应电动机（小型） YH 高转差率感应电动机（小型） YD 变极多速感应电动机YZ 起重及冶金用感应电动机 YQS 潜水感应电机YLB 立式深井泵用感应电动机二、感应电动机的主要性能指标和额定数据 （一）主要性能指标η 效率 N stI I 起动电流倍数ϕcos 功率因数 Fe cu ττ∆∆, 绕组、铁心温升N M T T最大转矩倍数 min T 起动过程中最小转矩 N stT T 起动转矩倍数（二）额定数据 额定功率 N P 额定电压 N U 额定频率 N f 额定转速 N n 基值： 电压： ϕN U 功率： N P 电流： ϕN NKW U m P I 1=阻抗： NN KWN KW P U m I U Z 21ϕϕ==转矩： NN N n PT 9550=§10-2 主要尺寸与气隙的确定一、主要尺寸和计算功率nP C n P AB K K l D A dpNm p ef '='⋅⋅'=δα11.62 计算功率： 111I E m P =' 额定功率： ϕηϕcos 11I U m P N N = N N P U E P ϕηϕcos 11⋅=' 由前推导（相量图）： 0),(1≈=ϕαN U E 引入电势系数L ε L Q P N E X I R I U E K εσϕ-=+-≈=1)(1*1*1*1*11 N L P P ϕηεcos 1)1(⋅-='设计方法：ϕηcos ,已知，*1*1,σX R 未知，需先假定一个)1('-L ε值。
笼形三相异步电动机课程设计
湖南农业大学工学院课程设计说明书课程名称：电气控制题目名称：笼形三相异步电动机起动计算班级：20 08 级专业班姓名：Jungle学号：20084061指导教师：评定成绩：教师评语：指导老师签名：20 年月日笼形三相异步电动机起动计算摘要三相笼型异步电动机直接起动电流大，在电源变压器容量一定的情况下，会引起电源变压器输出电压下降，影响电动机本身的起动以及同一线路中其他负载的正常工作。
三相笼型异步电动机的直接起动只适用于小容量电动机的空载和轻载起动。
在起动过程中，转速、电流、时间等参量都发生变化，原则上这些变量都可以作为起动的控制信号。
但是，经过分析发现，以转速和电流为变化参量控制电动机起动受负载变化、电网电压波动的影响较大，往往造成起动失败，而以时间为变化参量控制电动机起动，换接是靠时间继电器的动作，不论负载变化和电网波动，都不会影响时间继电器的整定时间，可以按时切换，不会造成起动失误。
因此，控制电动机起动，大多采用以时间为变化参量来进行控制。
关键词：笼形三相异步电动机电动机的减压起动 Y-△减压起动串电阻1、设计的目的电气控制课程设计是在学完了电气控制课程进行了生产实习之后的一个重要的实践教学环节。
学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行电气控制的基本能力，为以后做好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练和准备。
它要求学生综合运用本课程及有关先修课程的理论和实践知识，进行电气控制的设计。
其目的如下：①培养学生解决电气控制的能力。
通过课程设计，熟练运用电气控制基础课程中的基本理论及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决工厂电器控制设备等问题，初步具备设计一个中等复杂程度电气控制设备的能力。
②培养学生熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。
③进一步培养学生识图、制图、运用和编写技术文件等基本技能。
2、笼形三相异步电动机工作原理2.1工作原理三相笼型异步电动机直接起动电流大，在电源变压器容量一定的情况下，会引起电源变压器输出电压下降，影响电动机本身的起动以及同一线路中其他负载的正常工作。
Y132S-4电机设计(题目4)讲解学习
Y132S-4电机设计(题目4)XXXX大学电机设计任务书三相笼型感应电动机电磁设计及其运行性能的计算班级：姓名：学号：指导教师：20XX年X月一、课程设计的性质与目的《电机课程设计》的是电气工程及其自动化专业电机电器及其控制方向（本科）、电机制造（专科）专业的一个重要实践性教学环节，通过电机设计的学习及课程设计的训练，为今后从事电机设计工作、维护的人才打下良好的基础。
电机设计课程设计的目的：一是让学生在学完该课程后，对电机设计工作过程有一个全面的、系统的了解。
另一个是在设计过程培养学生分析问题、解决问题的能力，培养学生查阅表格、资料的能力，训练学生的绘图和阅图能力，为今后从事电机设计技术工作打下坚实的基础。
二、设计内容1．在查阅有关资料的基础上，确定电机主要尺寸、槽配合，定、转子槽形及槽形尺寸。
2．确定定、转子绕组方案。
3．完成电机电磁设计计算方案。
4．画出定、转子冲片图。
5．完成说明书（16开，计算机打印或课程设计纸手写，计算机打印需提供纸质计算原稿）6.对已经完成的电磁设计方案建立有限元模型，利用ANSOFT软件进行运行性能的仿真计算，给出性能分析图表等。
三、课程设计的基本要求1．求每位同学独立完成一种型号规格电机的全部电磁方案计算过程，并根据所算结果绘出定、转子冲片图。
2．要求计算准确，绘出图形正确、整洁。
3．要求学生在设计过程中能正确查阅有关资料、图表及公式。
题目4：Y132S-4 额定数据与性能指标1、电机型号Y132S -42、额定功率 P N =5.5千瓦3、额定频率f N =50赫4、额定电压及接法U N =380 伏 1-Δ5、极数 2P=46、绝缘等级 B7、力能指标：效率0.853η= 8、功率因数cos .84o ϕ=9、最大转矩倍数 2.2MT *= 起动性能：起动电流倍数 7stI *=,起动转矩倍数 2.2st T *= 主要尺寸10.21D m = 10.136i D m = 0.115l m = 0.4mm δ= 20.048i D d m ==；123632Z Z = 定子槽形采用斜肩园底梨形槽：01 3.5b mm = 010.8h mm = 1 6.7s b mm = 130o α=1 4.4s r mm = 111214.5s s h h mm += 转子采用斜肩平底槽：021b mm = 020.5h mm = 21 5.5s b mm =223s b mm = 0230α= 212225s s h h mm +=四、计算部分（一）额定数据和主要尺寸：1. 额定功率：KW P n 5.5=2. 额定电压：V U U N N 380==Φ （∆接）3. 功电流：A A mU P I N N kW 82.43803105.53=⨯⨯==Φ 4. 效率：853.0'=η5. 功率因素：84.0cos '=ϕ6. 极对数：2=p7. 定转子槽数每相每极槽数取整数31=q则363232211=⨯⨯⨯==mpq Z322=Z 并采用斜肩平底槽8. 定转子每极槽数9436211===p Z Z p 8432222===p Z Z p 9．确定电机电机主要尺寸主要尺寸来确定il D 和ef l923.0931.02013.05.5ln 0108.0931.0013.0ln 0108.0'=+⨯-=+-=p P K N E计算功率KWP K P N E 085.784.0853.0105.5923.0cos 3''''=⨯⨯⨯==ϕη初选68.0'=p a ，095.1'Nm K ，96.0'1=dp K 可取mA A 25600'=，取TB 67.0'=δ，假定min 1440'r n =。
Y801-2 0.75kW 三相鼠笼式异步电动机的电磁设计 ppt
1-2 电机设计的原理
电机设计包括电磁设计和结构设计两个部分。 电磁方案的设计是运用电机原理，确定冲片 内径和外径、铁心长度、气隙长度、定子和转子 槽数、槽形尺寸以及绕组数据等所有设计数据 。 为了决定既符合技术要求、又经济合理的优 良设计，往往需要对设计数据进行反复调整以进 行多方案比较。设计数据改变，将引起电机电磁 参量、计算性能（如效率，功率因数，最大转矩 等）及有效材料用量（如定子绕组导体用量、铁 心硅钢片用量）发生相应的变化。
优化方案（一）
此优化方案在手算方案的基础上保持电机的各 主要尺寸参数都保持不变，只将电机的铁心长度L 从65mm减小到60mm, 使得电机的铁心长度减小。 优化方案下电机的主要性能指标如下表所示：
改变前
I st
IN
0.7467 4.4803
cos 0.8583
Tst TN
2.5975
改变后 0.751 4.6507 0.85030 2.6961
在论文的撰写方面我得到了王腊节王老师的悉心指导。王老师 丰富的实践经验让我受益匪浅，为我以后的工作指明了方向------把 理论和实践更好的结合的学识，丰富的经验，开阔 的思维方式，给了我深深的启迪和教诲。开阔了我的视野，扩大了 我的知识面；此外，老师们要求严格的学术作风以及对学生的谆谆 教导，在精神上也给予了我很大的鼓励，支持着我不断地克服设计 过程中的困难。我会努力工作不辜负他们对我的厚爱和期望。衷心 的祝愿他们以后的工作和生活更加顺利、幸福。
首先是熟悉国家标准收集相近电机的产品样本或样机和技术资料包括试验数据并听取生产和使用单位的意见与要求然后在国家标准有关规定及分析相应资料的基础上编制技术任务书或技术建议书本阶段的任务是根据技术条件或技术任务书技术建议书的规定参照生产实践经验通过计算和方案比较来确定与所设计电机电磁性能有关的尺寸和数据选定有关资料并核算其电磁性二电磁设计三结构设计结构设计的任务是确定电机的机械机构零部件尺寸加工要求与材料的规格及性能要求包括必要的机械计算及通风和温升计算
课程设计---三相异步电动机的电磁设计
目录摘要 (2)第一章绪论 (4)第二章三相异步电动机的基本介绍 (4)2.1三相异步电动机的基本结构 (4)2.1.1 定\转子的结构组成 (6)2.1.2 工作原理 (6)2.2 异步电动机存在的缺点 (6)2.3电机主要尺寸比的选择及一般方法 (7)2.3.1主要尺寸比的选择 (7)2.3.2确定主要尺寸的一般方法 (8)第三章三相异步电动机的内部机构构设计 (9)3.1 磁路计算 (9)3.1.1电磁负荷匹配 (9)3.1.2 绕组型式的选择 (10)3.1.3气隙磁压降的计算 (11)3.1.4齿轭部磁压降计算 (12)3.2定子绕组与铁心的设计 (13)3.2.1 定子槽数的选择 (13)3.2.2 定子绕组形式和节距的选择 (13)3.3 定、转子的设计 (15)3.3.1 冲片尺寸的确定 (15)3.3.2 定子槽形的确定 (16)3.3.3转子绕组与铁心的设计 (17)3.4 工作性能计算 (18)的计算 (19)3.4.1定子电流I13.4.2 功率因数的计算 (20)3.4.3 效率的计算 (20)3.4.4额定转差率的计算 (20)3.4.5 最大转矩倍数 (21)3.5 起动性能计算 (21)3.5.1 感应电动机起动时漏磁路饱和效应及其对漏抗的影响.. 213.5.2集肤效应及其对转子参数的影响 (22)3.5.3 起动电流和起动转矩的计算 (22)3.6 结构设计 (23)3.6.1 任务与要点 (23)3.6.2 绝缘结构 (24)3.6.3 绕组及铁心的固定 (27)3.6.4 铁心 (28)第四章结论与展望 (30)参考文献 (31)致谢 (32)摘要异步电动机具有结构简单、制造容易，运用可靠、效率较高，价格低廉，坚固耐用等优点。
它在工农业和日常生活中获得最为广泛的应用。
在电网的总负荷中，异步电动机用电量约占60%以上。
本文是对三相异步电动机做出深入的剖析与设计。
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—、设计任务的依据《电机设计》的课程设计是电气工程及英自动化专业电机电器及其控制方向（本科）、电 机制造（专科）专业的一个重要实践性教学环节，通过电机设计的学习及课程设计的训练, 为今后从事电机设计工作、维护的人才打下良好的基础。
电机设汁课程设汁的目的：一是让 学生在学完该课程后，对电机设计工作过程有一个全而的、系统的了解。
另一个是在设计过 程培养学生分析问题、解决问题的能力，培养学生査阅表格、资料的能力，训练学生的绘图 阅图能力，为今后从事电机设计技术工作打下坚实的基础。
根据用户对产品提出的技术要求及使用特点，结合设讣和制造的可能性而编制。
1设计的指导思想设计一般用途的全封闭自扇冷、笼型三相异步电动机，应具有高效节能、起动转矩大、性 能好、噪声低、振动小、可靠性高，功率等级和安装尺寸符合IEC 标准及使用维护方便等 优点。
2产品的用途环境条件：海拔不超过1000米，环境空气温度随季节而变化，但不超过400C 。
6 •主要标准（1）Y 系列三相电动机产品目录（2） Y 系列三相异步电动机技术条件适用于不含易燃、 易爆或腐蚀性气体的一般场所和无特姝要求的机械上。
3 •额定数据 型号额左容量 额左电压 额左电流 额左转速4. 主要性能指标效率 功率因数起动电流倍数 起动转矩倍数 最大转矩倍数4 •工作方式Y100L1 1.5KW 220V 5.03A 1430r/m0.81 0.82 7 2 2.35. 结构与安装尺寸 外壳防护等级IP44 安装结构B3 绝缘等级 B 级外型 转子结构 铸铝热套安装 A*B/二、设计内容：1.在查阅有关资料的基础上，确左电机主要尺寸、槽配合，左、转子槽形及槽形尺寸。
2•确崔立、转子绕组方案。
3.完成电机电磁设计计算方案。
4.用计算机（手画也可以）画出左、转子冲片图，电机结构图。
三、课程设计的基本要求1.求每位同学独立完成一种型号规格电机的全部电磁方案讣算过程，并根据所算结果绘出定、转子冲片图、电机总装图。
2.要求计算准确，绘岀图形正确、整洁。
3.要求学生在设计过程中能正确查阅有关资料、图表及公式。
四、指导书、参考资料指导书：《电机设计》陈世坤主编，机械工业出版社，2002年岀版参考资料：Y系列三相异步电动机技术设计小型三相异步电动机技术手册五、说明书格式1.课程设计封而：2.课程设计任务书：3.说明书目录4.前言5.三相感应电动机电磁设计特点及设汁思想（重点写）。
6.三相感应电动机泄、转子绕组方案。
7.电磁设计设计单。
8.定、转子冲片图。
9.总结与体会10.参考资料。
目录刖吕 (1)一、................................ 三相感应电机及设计特点及设计思想・2二、.................................. 三相感应电动机定、转子绕组方案2三、.................................................. 定、转子冲片图12四、...................................................... 总结与体会14参考文献 (14)在自然界各种能源中，电能具有大规模集中生产、远距离经济传输、智能化自动控制的突出特点，而作为电能生产、传输、使用和电能特性变化的核心装备，电机在现代社会所有行业和部门中也占据着越来越重要的地位。
电机包括变压器和旋转电机，都用于实现机械能和电能之间的转换。
旋转电机分为直流电机和交流电机，交流电机又分为异步电机和同步电机。
三相异步电动机隶属交流电动机, 又称感应电机。
具有结构简单，制造容易，坚固耐用，维修方便，成本低廉等一系列优点。
因英具有较髙的效率及接近于恒速的负载特性，故能满足绝大部分工农业生产机械的拖动要求。
三相异步电动机在国内外的生产量、需求量都非常大，我国有许多厂家能生产各类永磁直流电机。
对于从事电机设计、生产的工作者来讲，在电机设计实践中经常会遇到电机仿制、电机按性能要求进行改制、电机按技术参数全新设计等问题，因此就需要有一套比较实用的能够进行永磁直流电机设计的思路和方法，以便有效、简便、正确地对电机进行设计。
电机设计的任务是根据用户提出的产品规格、技术要求，结合技术经济方面国家的方针政策和生产实际情况，运用有关的理论和计算方法，正确处理设计时遇到的各种矛盾，从而设计出性能好、体积小、结构简单、运行可靠、制造和使用维修方便的先进产品。
电机设计是个复杂的过程，需要考虑的因素、确定的尺寸和数据很多。
设计要根据电机用户对电机各方而性能的要求，能因地制宜，针对具体情况采取不同的解决方法，从而设计岀性能好、体积小、结构简单、运行可靠、制造和使用维护方便的先进产品。
设计一台小型三相异步电动机的意义在于：首先设计电机是电机原理和实践电机相结合的环节，是设讣者综合运用所学知识解决所学专业实际问题能力的检验，是学习深化知识和提髙的重要过程。
其次，三相异步电动机是各行各业生产过程及日常生活中普遍使用的基础设备，使用广泛，值得研究。
而本次课程设计的目的就是通过收集各类书籍，杂志，网络相关资源, 了解三相异步电动机在国内外的发展状况；通过电机设讣相关教材，结合具体情况设计一般用途的全封闭自扇冷、笼型三相异步电动机，应具有高效卩能、起动转矩大、性能好、噪声低、振动小、可靠性髙，功率等级和安装尺寸符合IEC标准及使用维护方便等优点。
二、三相感应电动机定、转子绕组方案(-)额定数据及主要尺寸1输出功率PN=2.2kW 2额定电压Un =380V3 功电流 I^v = P— =3.33A mg 4效率尸0.815功率因数cos0=O ・82 6极对数p=2 7泄转子槽数Zl=36 Z2=328定转子每极槽数 Z . =^L = 9 Z .=玉=82/?2p9定转子冲片尺寸ri （泄子电流初步值）=/AUt = 5.01 A “ COS018槽满率（教材图10-8）⑴槽而积人=如上如（”_力）+ 丑 = 0.008172511*2 2（2）憎有效面积A” = 4•一 A 严 0.00589869 nrV（3） 槽满率 Sf = rr 一 X 100%= 0.78Aef 19铁心长厶铁心有效长/r=105mm绕组系数 5 = K d{ Kp\ = 0.959795极距 r-- "-0.07696m2p 泄子齿距 也I 人 _“ 一 0.00855mZ\转子齿距 兀D 、& =——-=0.00956m 2Z» 节距 y=3转子斜槽宽 b 运仃=0.0145m每槽导体数 单层线圈N Z相串联导体数N 扯一 s{ 1 -49210 1112 1613 14 15 17 绕组线规(估算)= — =1.42 mnr21每相有效串联导体数N机K如=477（二）磁路计算22 每极磁通（b =-------- - ------ ①------- - ------ =0.0068125T4心冰如何 2.22fN机K如其中E I=（1Y』U W = 203.38V （假设KJ=1 —勺'）23极齿部截而积定子Ai = K/b^Zp严 0.004039m2 转子码=K&/九Zp2 = 0.003591m2 24馳部截而积 A 八=KM/l = 0・001683m2建子轨部计算高度圆底槽仏=- - h xl + — = 0.01687m2 3转子A J{ = = °・°°25805 m2转子轨部计算髙度圆底槽力八=D】—D亡_] +鱼一？〃0・02587m八2 3 325 空气隙而积A5 =r-/r/ = 0.00808m226波幅系数-蒼55（可先假定饱合系数糾，再从教材图附心查出化）27左子齿磁密n Fs(!)B. =一=1.53326T A.28转子齿磁密n Fs(fiB 门=—=1.58243T29楚子轨磁密B“_ \ ■ 0 - 1.45644T J 2釘30转子轨磁密B“一「0 — 1.42909T 八2①231空气隙磁密F (bB§=』= 0.724068T32根据加、B左、B八伤2、肌从磁化曲线（教材附录5）中査岀乩八乩2、旳、H J2 33齿部磁路计算长度立子圆底槽厶］=力］［+/?2］ +-/2i = 0.0127008m转子平底槽L g2 =力］2 + 力22 =0.020m=兀（卩二 乞）X 丄=0.05424m八2p 2龙（0 _力J ）转子厂一 2 j2'2p 35有效气隙长度5ef =/C J = 0.000378m开口槽34部磁路讣算长度左子0.02809m36 齿部磁压降37 厄部磁压降左子 转子定子 转子K /(5J + /?0)6/(55 + Z?0)-Z?Q你=£&|T&°4vF t2 = H l2L l2= 17.24vFj\ =C.,H.1L ,.I =25.75v Fj2 =C >2/7/2r y2 = 9.113v=1.324438 空气隙磁压降391.64V〃（）1.4307（K 、值与26项中假泄的K J 应相符，否则重新假泄K,',并重新计算26〜39项 中各有关量，直至相符。
要求精度＜±1%）40 39 饱和系数K磁压降 41 满载磁化电流F° = F& +F a +F tl + Fj 、+ F j2 =367.95V2［叽---- --- ——=3.4411 A °・9"MK 如42 满载磁化电流标么值 川=0.7549543 励磁电抗标么值X 加=-r = 1.1883 "m（三）44 参数计算 线圈平均半匝长（见教材图附1-4） 单层线圈 lc= ° * KJ' =O ・ 156432m 46单层线圈端部平均长「= 2心+K£=0.067645m47漏抗系数厂4加o(RK 如“几 _0・263(MKdpJ%£v 「心OX — -------------- -------- — ------------- --------- x 1U= 0.032178 二m 、pU 爲48泄子槽比漏磁导 U=K 〃血］+©血=L 3518849立子槽漏抗x^Zl Z ：Cx=om无径向通风道时I 八=/rl =0.026813m50定子谐波漏抗X ；| - .川": Cx - 0.012063。
（心 从图 13 或表 5 中查出）査出）有效材料定子导线重量 G w = ClNZAfN 亠 3.9602kg式中C 为考虑导线绝缘和引线重量的系数，漆包圆铝线取1・1,漆包圆铜线取1.05；Q 为导线密度,铝为2.7X l^kg/m 3,铜为8.9X KPkg/m 3硅钢片重量G he = K Fe l t ^+^2= 37.678kg （5为冲剪余量，取5mm ）51 定子端部漏抗52 5354 #（l r -0.64rJX r[ =0.67 --- ---- Gv=0.005667n1尺\定子漏抗 X ；. = X.； + X ； + X ；, = 0.042033 n 转子槽比漏磁导2v2 =^2+4, = 1.5812 （九2、血2从教材附录四査出） 转子槽漏抗X ；=加皿心Cx = 0.02929 Q单层同心式55 Zg无径向通风道时 l',2 = l l2 =O.O2979mCx= 0.031493。