感应电机的电磁设计
高温超导直线感应电机的设计和电磁分析
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固２高温超导直线感应电机结构目
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高温超导材料临界电流的Ａ小直接跌定了高
温超导直线感麻电机的通流能力。Ｂ１．２２２３高温超
导材料在７７Ｋ温度，白场环境Ｆ的临界ｆｎ流，．为 ９８Ａ，制成敢饼线圈后由于弯曲形变的影响ｆ将会
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高温超导直线感应电机的设计和电磁分析
赵佳１，张威１，方进１，扬中平１，郑琼林‘，刘友梅
（１北京互通大学电气Ｉ程学院，北京市海淀区
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第网膈中国高枝电力电子与电力传动学术年会论文集
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感应电机现代电磁设计方法
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图ｌ ４ 在０ ． ０ ４ ｓ 时Ａｌ 、 Ｂ ｌ 和ｃｌ 绕组同时发生开路故障 前后Ａ ２ 、 Ｂ ２ 和ｃ ２ 绕组的电流波形
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［ ９ 】齐 蓉 ， 陈明． 多 电飞机 容 错 作 动 系统 拓 扑 结 构 分析 ［ Ｊ 】 ． 航 空 计 算技术 ， ２ ０ ０ ５ （ ３ ） ： ８ ２ ． ８ ５ ．
［ １ Ｏ 】齐蓉 ， 陈峥 ， 林辉 ． 永磁容错 电机解耦控制研究［ Ｊ １ ． 西北工业
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高温超导直线感应电机的电磁优化设计
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如今 ， 直线感应电机正在得到越来越多的应用 ， 如何从设计上提高直线感应电机的性能是很多学者
正在 研究 的 问题 ． 随着 高温超 导带 材 的发展 ， 高温 超
在直流电机和交流 同步 电机方面 ， 高温超导直线电 机 的研究主要集 中在块材直线 电机和永磁同步电机
方面 ， 有关 初级绕 组 超 导 的高 温超 导直 线 感 应 电 机
高温 超 导 直 线 感 应 电机 的 电磁 优 化 设 计
赵 佳， 张 威， 方 进 ， 中平 ， 杨 郑琼林 ， 刘友梅
电机电磁设计方法
电机电磁设计方法电机电磁设计就像是一场精心的魔法创作呢。
咱们先来说说电机电磁设计的基础——电磁理论。
这就好比魔法的咒语一样，像什么法拉第电磁感应定律啦，这可是非常关键的。
这个定律告诉我们，当导体在磁场中运动或者磁场发生变化时，就会产生感应电动势。
在电机里呀，这个原理可是到处都在起作用的。
比如说，电机的转子在磁场里转动的时候，就会产生感应电动势，然后就有电流啦，这电流又和磁场相互作用，让电机能欢快地转起来。
再聊聊电机的磁路设计。
磁路就像是电机里的魔法通道，我们得让磁力线乖乖地按照我们想要的路线走。
这就需要合理地选择铁芯材料哦。
好的铁芯材料就像一个听话的小助手，能让磁力线顺畅通过，而且还能减少能量的损耗。
就像我们挑东西一样，要挑那种磁导率高的材料，这样磁力线就更容易通过啦。
同时呢，磁路的长度和截面积也得好好设计，要是磁路太长，磁力线走起来就累，能量损耗就大；截面积要是不合适，也会有各种问题。
绕组设计也是电机电磁设计里很有趣的一部分。
绕组就像是电机的神经脉络。
绕组的匝数、线径这些都得好好考虑。
匝数要是多了，感应电动势会大，但是电阻也大了，电流就可能受影响；线径要是小了，电阻大，发热就严重，电机可能就会像个生病的小娃娃，没力气干活。
而且绕组的连接方式也很重要呢，不同的连接方式会让电机有不同的性能表现。
还有气隙这个小细节。
气隙虽然看起来就是个小小的间隙，但它对电机的性能影响可不小。
气隙要是太大，就像两个人之间距离太远，磁场的相互作用就弱了，电机的转矩就小了。
气隙太小呢，又容易让转子和定子“打架”，也就是发生摩擦，这可不好。
电机电磁设计其实就是要在这么多因素之间找到一个最佳的平衡。
就像走钢丝一样，要小心翼翼地调整每个参数，让电机既能高效地工作，又能稳定可靠地运行。
这需要我们不断地学习、尝试，有时候可能要失败几次才能找到那个最合适的设计方法。
不过只要有耐心，就像照顾小宠物一样细心地对待电机的电磁设计，一定能设计出很棒的电机的。
电机电磁兼容性设计原理
电机电磁兼容性设计原理电机电磁兼容性（EMC）设计是一种确保电机正确运行并避免对周围电子设备造成干扰的重要原理。
在设计电机系统时，我们需要考虑各种因素，以确保整个系统在电磁环境中的稳定工作。
本文将介绍电机电磁兼容性设计的原理以及一些常用的方法。
一、电机电磁干扰源分析在进行电机电磁兼容性设计之前，首先需要对电机系统的电磁干扰源进行分析。
电机系统中可能存在着各种电磁干扰源，比如电机本身的辐射、电磁波等。
通过对这些干扰源的分析，我们可以有针对性地采取措施来减少电磁干扰。
二、设计电机系统的地线地线是电机系统中非常重要的一个组成部分，它可以有效地减少电磁干扰。
在设计电机系统时，应当合理规划地线的布局，确保每个部分都有良好的接地。
同时，地线的长度也要控制在合适的范围内，以减小电磁回路的面积。
三、滤波器的应用滤波器是电机系统中常用的一种降噪装置，能够滤除电磁波等干扰信号，提高系统的稳定性。
在设计电机系统时，应当考虑在适当的位置设置滤波器，以减少电磁干扰的影响。
四、合理设计电机系统的线路线路的设计直接影响着电机系统的电磁兼容性。
在设计电机系统的线路时，应当尽量减少回路的面积，避免形成大面积的回路，从而减小电磁干扰的可能性。
同时，线路的设计也应当合理布局，避免出现干扰信号的交叉。
五、屏蔽的使用在一些特殊情况下，可以考虑使用屏蔽来减少电磁干扰。
屏蔽可以有效地隔绝电磁波等干扰信号，提高系统的电磁兼容性。
在设计电机系统时，可以考虑在敏感部位设置屏蔽，减少干扰信号的影响。
六、定期测试和检查为了确保电机系统的电磁兼容性设计符合要求，应当定期进行测试和检查。
通过测试可以检测系统中存在的电磁干扰，并及时采取相应的措施。
定期检查也可以确保系统的稳定性和可靠性。
综上所述，电机电磁兼容性设计是电机系统设计中非常重要的一个环节。
通过合理设计电机系统的地线、使用滤波器、合理设计线路等方法，可以有效地提高系统的电磁兼容性，确保系统在电磁环境中正确运行。
感应电机工作原理
感应电机工作原理
感应电机工作原理是基于法拉第电磁感应定律和摩擦力等原理。
当感应电机通电时，电流通过定子绕组，形成磁场。
定子磁场的存在会导致转子中的铝或铜条产生感应电流，并且在转子产生的感应电流与定子磁场之间会产生摩擦力。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动机的定子和转子之间产生的感应电流所产生的磁场与定子磁场相互作用，产生摩擦力。
这种摩擦力会导致转子开始旋转。
转子的旋转使得铝或铜条相对于定子磁场产生运动，进而产生感应电流，形成闭合电路。
通过不断施加电流，感应电机的定子磁场会保持稳定，并且转子会随着摩擦力的作用而旋转。
这种旋转运动可用于驱动机械装置或产生电力。
根据感应电动机的工作原理，可以调节定子的电流大小和方向来控制转子的转速和方向。
此外，转子的设计和材料也会影响到感应电机的工作效果。
总的来说，感应电机的工作原理是通过电磁感应和摩擦力相互作用，实现定子与转子之间的能量转换和机械运动。
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。
感应电机设计
目录1、型号Y132M—4感应电动机的电磁计算 (3)1.1 额定数据及主要尺寸 (3)1.2 磁路计算 (5)1.3 参数计算 (7)1.4 运行性能计算 (9)2、数据分析 (11)3、参考文献 (14)4、附图 (15)一、型号Y132M—4感应电动机的电磁计算1.1 额定数据及主要尺寸1、型号：Y132M—42、输出功率：3、相数：m=34、接法：连接5、相电压：380V6、功电流：7、极对数：p=28、定子槽数：9、转子槽数：10、定子每极：11、定转子冲片尺寸：（见附图二）定子外径定子内径转子外径转子内径定子槽形：半闭口圆底槽定子槽尺寸转子槽形：梯形槽转子槽尺寸12、极距：13、定子齿距：14、转子齿距：15、气隙长度：16、转子斜槽距：17、铁心长度：18、铁心有效长度：无径向通风道19、净铁心长：无径向通道其中铁心叠压系数为20、绕组型式：单层交叉式（见附图一）21、并联路数22、节距：y为1~9、2~10、11~1823、每槽导线数：24、导线并绕根数、线径25、每根导线截面积：26、槽有效面积：式中槽楔厚度h=2mm槽绝缘厚度Ci=0.03cm其中27、槽满率：式中d——绝缘外径（cm）(d=)28、每相串联导线数29、绕组分布系数式中q1=(对60度相带)30、绕组短距系数31、绕组系数：1.2 磁路计算32、每极主磁通式中33、每极下定子齿面积34、每极下转子齿面积式中=，=，假设，=1.5T,=1.5T35、定子轭截面积式中=1.877cm（圆底槽轭的高处高度）36、转子轭截面=30.458式中=2.016cm（平底槽轭的计算高度）——转子轴向通风孔直径37、空气隙面积=38、波幅系数：先假定39、定子齿磁密:，本算例中<5%，符合精度要求40、转子齿磁密：，本算例中<5%符合精度要求41、定子轭磁密：42、转子轭磁密：43、气隙磁密：，本算例中<5%符合精度要求44、定子齿磁场45、转子齿磁场46、定子轭磁场47、转子轭磁场48、定子齿磁路计算长度=1.597cm（圆底槽）49、转子齿磁路计算长度=2.3cm（平底槽）50、定子轭磁路计算长度51、转子轭磁路计算长度52、气隙磁路计算长度其中=1.308;=1.03153、定子齿磁位降54、转子齿磁位降55、定子轭磁位降其中C1=0.48——定子轭磁路校正系数，查附图56、转子轭磁位降其中C2=0.382——转子轭磁路校正系数，查附图57、气隙轭磁位降58、饱和系数=1.346本算例中<5%符合精度要求59、总磁位降F60、励磁电流61、励磁电流标62、励磁电抗标幺值==1.9011.3 参数计算63、线圈平均半匝长度64、线圈端部平均长度65、阻抗折算系数=14376.3566、定子相电阻=1.561标幺值=0.02767、转子导条电阻标幺值68、转子端环电阻标幺值=0.005769、转子电阻标幺值70、漏抗系数71、定子槽漏磁导其中=1，槽上部节距漏抗系数=1，槽下部节距漏抗系数=0.4097，槽上部漏磁导72、定子槽漏抗73、定子谐波漏磁导，经查书上的附图，得74、定子谐波漏抗75、定子端部漏磁导(对单层交叉式绕组)76、定子端部漏抗77、定子漏抗标幺值78、转子槽漏磁导79、转子槽漏抗80、转子谐波漏磁导81、转子谐波漏抗82、转子端部漏磁导83、转子端部漏抗84、转子斜槽漏抗85、转子漏抗标幺值86、运行总漏抗1.4 运行性能计算87、满载电流有功分量计算时先按设计要求假定88、满载电抗电流2]=0.1837式中89、满载电流无功分量90、满载电动势比值=0.9259此值应与32项假定值相差小于一定精度要求，否则需重新假定值，本例中误差为=0.314%<5%符合精度要求91、定子电流I*=I1=I1*I w=8.8138A92、转子导条电流I2*=I2=I2*I w K1=I2*I w其中为电流折算系数93、转子端环电流I R=94、定子电密J1=/mm295、线负荷A1=96、热负荷AJ1=A1J1=1260.913A/cm97、转子导条电密J B=A/mm298、转子端环电密J R=A/mm299、空载电动势比值K EO=1-I m*X1*=0.9679100、空载定子齿磁密B t10=B t1=1.6122T101、空载定子轭磁密B j10=B j1=1.4877T102、定子齿单位铁损耗p t1由B t10查硅钢片损耗曲线，得p t1=45.71*10-3W/cm3103、定子轭单位铁损耗p j1由B j10查硅钢片损耗曲线，得p t1=39.18*10-3W/cm3104、定子齿体积V t1=2pA t1h t1’=484.489cm3105、定子轭体积V j1=4pA j1l j1’=1703.026cm3106、铁损耗p F1=k1p t1V t1+k2p j1V j1=188.831W式中k1k2为铁损校正系数，一般对半闭口槽取k1=2.5,k22 标幺值p F1*==0.0252107、基本铁损耗p Fe1*==0.0119108、定子电阻损耗p cu1*=I1*2R1*=0.0485p cu1= p cu1**p N*103=363.865W109、转子电阻损耗p cu2*=I2*2R2*=0.0485p cu2= p cu2**p N*103=363.758W110、风摩损耗p fv= p N*103=70W其中p jv*参考实验值确定:0.0093111、杂散损耗p s=p s*p N*103=150W其中p S*参考实验值确定:0.02112、总损耗=p cu1*+p cu2*+p Fe*+ p jv*+ p S*=0.1350113、输入功率p1*=1+=1.1350114、满载效率=0.8810此值应与88项假定值相差小于一定精度要求，否则需重新假定值，本例中误差为=0.119%<5%符合精度要求115、功率因数116、满载转差率s N=式中为气隙电磁功率，=p1*-p cu1*-p Fe1*117、额定转速n N==1455.296r/min118、最大转矩倍数T max*==2.955二、数据分析：本算例与书上的算例的计算结果比较，如下表（见下页）所示：由上表数据可知：当铁芯长度和槽导线数一起减小时，电机的满载效率增大，功率因数cos减小，额定转矩nN增大，最大转矩倍数Tmax 增大。
电动机的电磁设计与性能优化方法
电动机的电磁设计与性能优化方法电动机作为一种能够将电能转化为机械能的装置，广泛应用于各个领域。
在电动机的设计过程中，电磁设计是其中至关重要的一环，它直接决定了电动机的性能。
本文将介绍电动机的电磁设计原理，并探讨几种常用的性能优化方法。
一、电磁设计原理电动机的电磁设计是根据电动机工作原理和要求，通过合理配置导磁、绕组和气隙等参数，使电动机能够产生所需的磁场和转矩。
下面将介绍几个影响电动机性能的关键参数。
1.1 导磁材料导磁材料的选择对电动机的性能有着直接的影响。
常见的导磁材料有硅钢片、铁氧体和软磁复合材料等。
硅钢片具有低磁滞损耗和低铁损耗的特性，适合用于低频电磁设备。
而铁氧体材料的饱和磁感应强度高，适合用于高频电磁设备。
软磁复合材料是一种新型材料，具有优异的导磁性能和机械性能，是未来电动机设计的发展方向之一。
1.2 绕组设计绕组是电动机中起到传递电能和产生磁场的关键部件。
在绕组设计中，需要合理选择导线截面积和绕组方式，并考虑电压、电流和导线阻抗等参数。
合理的绕组设计可以提高电动机的效率和输出功率。
1.3 气隙设计气隙是指转子和定子之间的间隙，对电动机的磁路和转矩产生重要影响。
合理设计气隙可以提高电动机的输出功率和转矩密度。
在气隙设计中，需要考虑转速、负载和绕组参数等因素，通过数值模拟和实验验证，得出最佳的气隙设计参数。
二、性能优化方法在电动机的设计过程中，为了提高其性能，常常需要采取一些优化方法。
下面将介绍几种常见的性能优化方法。
2.1 材料优化通过选择合适的导磁材料和绝缘材料，可以提高电动机的效率和输出功率。
例如，在高频电磁设备中，可以选用高频导磁材料来减小磁损耗。
在绝缘材料方面，可以选择高温耐受性好的材料，以提高电动机的工作温度。
2.2 结构优化电动机的结构优化可以通过改变导磁路径、绕组结构和定子转子结构等方式进行。
例如，在电动机的铁芯结构中采用分段式绕组，可以减小铁芯的磁滞损耗。
同时，对于大型电动机来说，可以采用分段定子的结构，以提高绕组的散热性能。
电机电磁设计基本流程
电机电磁设计基本流程近日我发现一个有趣的情况：很多设计人员会使用软件计算结果，但是结果出来之后不知道该怎么分析，怎么优化。
在此，有必要普及一下电机电磁场设计的基本流程，供大家参考。
1. 基本流程2. 磁路设计流程A. 根据已有类似产品尺寸、性能、及设计目标，初步确定定子内径、外径，极数、铁芯长度；B. 预估定子齿宽，根据已有产品初步设定定子槽口宽度、槽肩高度等槽型尺寸；C. 根据已有类似产品初选线径、每相串联匝数；D. 根据现有工艺水平及目标电机效率水平，确定槽满率，初选定子槽底圆直径，确定槽面积；E. 根据类似产品初定转子磁钢极弧系数，磁钢厚度；F. Rmxprt计算，输出电机电阻、电感模型，供Maxwell使用。
3. 静磁场设计A. 通过静磁场计算，计算各部分磁路磁感应强度B，确保B在合理范围，避免磁感太高导致局部饱和，铁损增高；B. 根据计算所得B值，调整齿宽、槽肩高度、厄部宽度等尺寸，避免平均磁密过高；C. 计算气隙磁密Bg，提取气隙磁密波形，确保Bg在合理水平；D. 计算空载漏磁系数，确保漏磁系数在合理水平；E. 根据气隙磁密、磁密波形、漏磁系数，调整优化磁钢极弧系数，磁化方向长度；F. 输出高质量剖分网格，供瞬态场计算使用；G. 计算交直轴电感Ld、Lq，供控制使用。
4. 瞬态场计算4.1 空载瞬态场A. 通过瞬态场空载计算，得出电机空载反电动势幅值，波形，齿槽转矩波形，反电势系数Ke；B. 根据计算所得反电势波形、齿槽转矩波形，通过调整优化转子磁钢极弧系数，定子槽口区域形状优化，磁钢内外弧偏心处理等措施，尽量抑制齿槽转矩幅值，优化反电势波形；C. 通过空载瞬态场计算，铁芯损耗Pfe，并根据计算结果调整齿部、厄部磁路尺寸，优化铁损。
4.2 负载瞬态场A. 通过负载瞬态场计算，得出不同负载、不同转速下负载相电流，负载转矩、转速，负载铁损，负载铜损等参数，从而计算出各负载点及转速点电机效率，并评估设计目标是否完成；B. 负载气隙磁密计算，确定负载磁钢工作点，及磁钢材料利用率；C. 根据计算所得相电流、额定转矩，计算负载转矩系数Kt，供控制使用；D. 必要时根据负载相电流计算值，代入静磁场重复计算Ld、Lq电感，供控制使用；E. 进行最大负载最高转速计算，评估最高标称转速最大帯载能力；F. 进行极限负载最高转速计算，计算极限负载下磁钢工作点，进行退磁评估。
永磁同步电机以及直流无刷电机的电磁设计
永磁同步电机以及直流无刷电机的电磁设计首先，永磁同步电机采用永磁体作为励磁源，与传统的感应电机相比，具有更高的效率和功率密度。
永磁同步电机的电磁设计主要包括磁极形状、磁路设计和绕组设计。
磁极形状是永磁同步电机电磁设计的重要组成部分。
常见的磁极形状有平面磁极、凸起磁极和凹陷磁极等。
磁极形状的选择与电机的输出功率和转速有关。
例如，对于高转速应用，凸起磁极可以减小磁场漏磁，提高电机的效率。
磁路设计是永磁同步电机电磁设计中的关键环节。
通过优化磁路设计，可以改善电机的磁路磁阻和磁导率等参数，提高电机的磁路利用率和效率。
同时，磁路设计也需要考虑减小磁铁磁感应强度损失，采用合适的磁路材料和结构设计，降低磁铁的温升，提高电机的稳定性和可靠性。
绕组设计是永磁同步电机电磁设计中的另一个重要方面。
绕组设计涉及电机的定子和转子绕组的布置和计算。
合理设计绕组可以降低电动机的电阻损耗和铜损耗，提高电机的效率。
此外，绕组设计还需要考虑绕组的散热和绝缘问题，确保电机的安全运行。
直流无刷电机是一种采用永磁转子的直流电机。
与传统的有刷直流电机相比，直流无刷电机具有更高的效率和更小的电刷磨损，可以实现长时间的高速运转。
直流无刷电机的电磁设计主要包括转子和定子的磁路设计和绕组设计。
转子磁路设计是直流无刷电机电磁设计的重要组成部分。
合理设计转子磁路可以提高磁路磁阻和磁导率，提高电机的效率和转矩输出。
通常情况下，直流无刷电机采用内置式磁铁转子，磁铁的选择和磁铁的磁场分布对电机的性能有重要影响。
定子绕组设计是直流无刷电机电磁设计的另一个重要环节。
定子绕组设计涉及到绕组的尺寸、材料选择以及绕组的布局和计算等。
合理设计绕组可以降低电阻和损耗，提高电机的效率和输出性能。
此外，定子绕组设计还需要考虑电机的散热和绝缘等问题，确保电机的稳定运行和安全性。
综上所述，永磁同步电机和直流无刷电机的电磁设计是电机设计中的重要环节。
通过优化磁极形状、磁路设计和绕组设计，可以提高电机的效率、功率密度和输出性能。
电动机的电磁设计与优化
电动机的电磁设计与优化在现代社会中，电动机作为驱动各种机械装置的核心部件，它的电磁设计与优化显得尤为重要。
本文将从理论和实践两方面探讨电动机的电磁设计与优化方法，以提高电动机的性能和效率。
一、电动机的电磁设计电动机的电磁设计是确定电机的结构参数、磁场分布和电气参数的过程。
在设计过程中，应考虑电机的功率、效率、转矩输出和响应速度等因素。
1. 结构参数设计结构参数设计是电动机设计的基础，包括定子和转子的结构尺寸、槽数、绕组方式等。
合理的结构参数设计可以提高电机的稳定性和耐久性。
2. 磁场分布设计磁场分布设计是电动机设计的核心，它直接影响电机的性能。
通过优化磁路设计和磁场分布，可以提高电机的效率和输出功率。
3. 电气参数设计电气参数设计包括定子绕组的匝数、导线规格和电枢线圈的电气特性等。
合理的电气参数设计可以提高电机的响应速度和输出功率。
二、电动机的电磁优化电动机的电磁优化是在电机设计的基础上，通过合理的电气控制和磁场调节，提高电机性能的过程。
1. 电气控制优化电气控制优化指的是通过改变电机的供电方式、电流和电压等参数，实现电机性能的调节。
例如，变频调速技术可以在不改变电机结构的情况下，实现电机转速的连续可调。
2. 磁场调节优化磁场调节优化是通过改变磁场的分布和强度，实现电磁力和磁耦合的优化。
例如，采用磁体调节技术可以调节电机的输出转矩和响应时间。
三、电动机的电磁设计与优化方法电动机的电磁设计与优化方法丰富多样，根据具体需求和实际情况选择合适的方法可以提高电机的性能。
1. 数值计算方法数值计算方法是电动机电磁设计与优化的常用方法，主要包括有限元分析和最优化设计等。
有限元分析可以模拟电机的电磁场分布和磁场特性。
最优化设计可以通过改变设计参数，在满足设计约束条件的前提下，寻找最优的设计方案。
2. 试验测试方法试验测试方法是电动机电磁设计与优化的重要手段，可以通过实际测试来验证和改进设计方案。
试验测试方法可以测量电机的输出功率、效率和转矩等性能指标，以评估电机的性能。
电机的电磁设计10点注意事项
．2不要设计过于细长或扁平的电机电机设计力求以最少的材料和成本获得最佳的性能。一般说来，扁平的电机有效材料用铁较少，用铜较多．结构材料较多。细长的电机有效材料用铁较多．用铜较少，结构材料较少，但结构的刚度较差。所以电机的直径和长度之比有一个最佳值．铁心内圆和长度之比为1：1左右。设计电机要根据电机各种性能要求及市场上有效材料，结构材料的价格进行优化设计，此外还要考虑系列化、零部件通用化以及结构的工艺性、工模具的成本等问题。见下图l．2电机线圈的电流密度不宜过大或过小电机线圈具有一定电阻，当电流通过线圈时就产生损耗，使电机效率降低，绕组温度升高。电机设计时希望减小电阻，以减少损耗，降低温升，提高效率。降低电流密度，增加导线截面积可以减小电阻，但会导致线圈材料用量增加。由于槽面积的加大，引起铁心磁密增加，使电机的励磁电流及铁损耗增加。所以电流密度的选择要全面考虑电机性能。电流密度一般选用3～7A／mm²。对于大电机及封闭式电机取小值．对于小电机及开启式电机则取大值。见下图1．3电机铁心的磁通密度不宜过高或过低当铁心材料、频率及硅钢片厚度一定时．铁损耗决定于磁通密度的大小。磁通密度过高．使铁耗增加．电机效率降低．铁心发热使电机温升增高。并由于励磁安匝增加．电机功率因数降低。所以铁心的磁通密度不宜过高,尽量避免用在磁化曲线的过饱和段。小型电机一般不超过155T。磁通密度过低则使电机材料用量增加，成车提高。1．4电机的槽满率不宜过高或过低所滑槽满率是指槽内导线的面积和槽有效面积之比，即N2d
见下图式中，N为导线并绕根散l=为每槽导体数；d为导线绝缘后外径Is，为槽有效面积(为槽面积减击槽绝缘所占面积)。槽满率大,表示槽内填充紧密，槽满率小，表示槽内填充松散。就电机用料的充分利用和运行性能来说，槽辨率最为好。但过高嵌线困难，劳动量及工时增加，容易损伤绝缘。槽满率低，电机运行时导线在槽内松动，易掼坏绝缘，此外，槽内空隙多．由于空气导热差，影响线圈的散热，使电机温升增高。槽满率一般取75％～78％，不大于80％。见下图1．5电机槽形的设计尽可能选用平行齿梯形槽硅钢片工作在磁化曲线的饱和段，单位长度励磁消耗的安匝数随磁通密度的增加而大量增加。为了合理充分利用电机内部空间，电机设计时总是使硅钢片比较饱和。如果采用梯形齿，则齿的窄部由于磁通密度大，励磁安匝数大量增加，电机的功率因数降低。如果采用平行齿．则沿齿部长度内磁通密度均匀，励磁消耗的安匝数大为减少。见下图1．6槽形边缘不要有尖角，见下图槽形的设计应考虑便于冲模的制造。冲模淬火时．凹槽尖角处常因应力集中而产生裂纹。园角还有助于延长冲模寿命。槽形设计其边缘处应尽量采用圆角，圆角半径应不小于1mm。1．7尽量用圆底槽代替平底槽圆底槽的优点：A.圆底槽能改善导线的填充情况．槽绝缘不易损坏，在槽满率相同的情况下，圆底槽嵌线比平底槽容易。B.转于铸铝时，圆底槽比平底槽铝水填充情况好。C.圆底槽比平底槽便于模具制造。见下图1．8电机铁心槽口宽度不宜过大电机槽口太小，下线困难。电机槽口太大．使气隙磁通分布不均，齿谐波增大．附加损耗增加。半闭口槽的槽口宽度一般为2～3根导线的直径，约为3．5mm。低压成形线圈采用槽内四个元件边的半开口槽结构，使其槽口宽度减少为槽宽的一半。见下图1．9定子槽数不要太多或太少异步电动机定子槽数多，磁动势、电动势波形好．附加损耗小，电机效率高。槽数多，还使线圈和铁心的接触面积增加，线圈散热好，温升低。但槽数多，铁心齿部过窄，冲压变形大，工艺性差。槽数多还使模具制造成本增加，有关电机设计的问题，线圈制造及下线工时增加，一般说来．定子槽数多、电机性能好．但成本高。一般异步电动机每极每相槽散q≥2。见下图1．10异步电动机避免选用过大或过小的气隙气隙是指电机定子和转子间的空隙。气隙大小对电机性能及制造工艺有很大的影响。气隙大．磁阻大，励磁安匝数多，使电机励磁电流增大．电机功率因数降低。但气隙大使谐波磁场减弱，电机的附加损耗降低。气隙大，对电机零部件的同轴度及装配精度的要求降低；气隙过小，则容易引起定转子扫膛，以及由于附加损耗增加而使电机效率降低。见下图注：摘自电气设计
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 =。
电机设计电磁参数方案调整
电机设计电磁参数方案调整在电机设计中，电磁参数是非常重要的一部分。
通过调整电磁参数，可以提高电机的性能和效率。
本文将探讨电机设计中的电磁参数方案调整的方法和注意事项。
一、电机设计的基本原理电机是将电能转换为机械能的装置，其基本原理是利用磁场的作用力作用于导电体上，从而产生机械运动。
电磁参数是决定电机性能的关键因素，包括电磁线圈的结构、电流大小、绕组的匝数等。
在设计电机时，需要根据特定的工作要求和应用场景，选择合适的电磁参数方案。
调整电磁参数既可以改变电机的输出功率和转矩，也可以优化电机的效率和功耗。
二、调整电流大小电流是电机工作的关键因素之一，它直接决定了电机的输出功率和转矩。
通过调整电流大小可以改变电机的性能。
一般来说，增大电流可以增大电机的输出功率和转矩，但也会增加电机的功耗和损耗。
因此，在调整电流大小时需要考虑功率和效率的平衡。
调整电流的方法可以通过改变电源电压、调节电阻或使用功率放大器等。
当需要提高电机的输出功率时，可以适当增大电流。
而当需要提高电机的效率时，可以尽量减小电流，以降低功耗和损耗。
三、调整绕组的匝数绕组的匝数是决定电磁力大小和转矩的因素之一。
通过调整绕组的匝数可以改变电机的输出力和转矩。
当需要提高电机的输出力和转矩时，可以增加绕组的匝数。
增加匝数会使得磁通量增加，从而增大电机的输出力。
然而，增加绕组的匝数也会增加电阻，导致额外的功耗产生，因此需要权衡考虑。
四、调整磁场结构电机的磁场结构也会对电机的性能产生影响。
通过调整磁场结构可以改变电机的输出力和效率。
调整磁场结构的方法有很多种，如改变磁铁的形状和材料、调节永磁体的磁场强度等。
当需要提高电机的输出力时，可以增强磁场的强度和均匀性。
而当需要提高电机的效率时，可以减小磁场的漏磁和磁阻，以提高磁场利用率。
五、引入磁场调制技术磁场调制技术是一种新的电机设计方法，它通过调整磁场的频率和幅值，可以实现电机的高效率和高功率输出。
磁场调制技术的原理是利用电子器件对电流进行调制，从而改变磁场的磁通量。
感应电动机的工作原理与优化
感应电动机的工作原理与优化感应电动机是一种常用的电动机类型，具有高效、可靠、节能等特点，在工业生产和家庭应用中广泛使用。
本文将介绍感应电动机的工作原理及其在实际应用中的优化措施。
一、感应电动机的工作原理感应电动机的工作原理基于法拉第电磁感应定律和楞次定律。
感应电动机由定子和转子组成，定子上绕有三相对称分布的绕组，这些绕组通过三相交流电源供电。
当交流电通过定子绕组时，会在绕组中产生一个旋转磁场。
转子内导体中存在的铝、铜等磁性材料会受到磁场的感应作用，从而引起转子内感应电流的产生。
感应电流在转子内流动时，会产生反向磁场，与定子磁场相互作用，从而使转子开始旋转。
二、感应电动机的优化措施为了提高感应电动机的工作效率和性能，可以采取以下优化措施：1. 提高电磁设计电磁设计是感应电动机优化的关键。
通过合理设计定子和转子的磁路结构，可以减小磁阻、提高磁感应强度，从而提高电动机的输出功率和效率。
另外，还可以采用优质磁材料，并通过优化定子绕组布局和参数选择，进一步提高电动机的性能。
2. 优化转子设计转子是感应电动机的旋转部分，其设计对电动机的性能有较大影响。
优化转子设计可以减小转子损耗，提高电动机的效率。
一种常见的优化方法是采用铜条转子代替铸铝转子，铜条转子具有更好的导电性能和热传导性能，能够有效减少转子损耗。
3. 动态调速控制感应电动机通过调节供电频率和电压来实现速度调节。
在实际应用中，通过采用变频器等调速设备，可以实现对感应电动机的动态调速控制。
通过调整供电频率和电压，可以依据不同负载条件实现电动机的高效运行，进一步提高电动机的能效。
4. 耗能降低措施感应电动机在运行过程中存在一定的耗能，例如转子导条和轴承摩擦等。
为了降低这些损耗，可以采用定期润滑轴承、减少机械部件摩擦等措施。
此外，在电动机选型和使用过程中，也可以注意合理匹配电动机的功率，避免电动机过载或空载运行，以减少能源浪费。
5. 管理与维护良好的管理与维护对于感应电动机的性能优化至关重要。
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。
电机电磁设计通俗讲解
电机电磁设计通俗讲解
电机电磁是指将电能转化为机械能的一种基本原理，它是利用电
磁的相互作用，使用一个固定的磁环而形成电磁转动势，在同一个固
定磁环上形成电磁转动转矩，从而使用另一个固定磁环形成电磁力，
形成电磁转动势，将电能转化为机械能。
在电动机工作中，它靠外界供电电流、保护电路板和控制系统，
电流和磁场相互作用，磁场能够在机械或电子结构上产生力，磁流圈
会产生受激响应电流，从而得到旋转动力。
再来看看电磁的物理原理。
电磁由两个部分组成，即电流和磁场，电流会产生一个磁场，磁场会影响其周围的电流。
当电磁场处于一定
的结构时，电动机的磁屏障会产生不同的电流，使其产生转动力矩，
由此可以实现电机的旋转。
因此，电机电磁设计其实就是利用电磁的上述原理，构建一个能
够有效利用电流和磁场影响彼此的电磁结构，以实现电机转动的目的。
电机电磁设计主要参数
电机电磁设计主要参数电机电磁设计是电机设计中的一个重要环节，它决定了电机的性能和效率。
电机电磁设计的主要参数包括磁极数、磁极弧度、气隙长度、磁场分布等。
首先，磁极数是指电机中磁极的数量。
磁极数的选择与电机的转速和输出功率有关。
一般来说，磁极数越多，电机的转速越高，输出功率也越大。
但是磁极数增加会增加电机的制造成本和体积，因此需要在转速和功率要求之间进行权衡。
其次，磁极弧度是指磁极的角度大小。
磁极弧度的选择与电机的转矩和输出功率有关。
一般来说，磁极弧度越大，电机的转矩越大，输出功率也越大。
但是磁极弧度增加会增加电机的制造难度和成本，因此需要在转矩和功率要求之间进行权衡。
再次，气隙长度是指电机中磁场产生的空气隙的长度。
气隙长度的选择与电机的效率和输出功率有关。
一般来说，气隙长度越小，电机的效率越高，输出功率也越大。
但是气隙长度减小会增加电机的制造难度和成本，并且容易导致磨损和噪音增加，因此需要在效率和功率要求之间进行权衡。
最后，磁场分布是指电机中磁场的分布情况。
磁场分布的选择与电机的转速、转矩和效率有关。
一般来说，均匀的磁场分布可以提高电机的效率和输出功率。
但是在实际设计中，由于制造工艺和材料特性等因素的限制，往往无法实现完全均匀的磁场分布，因此需要在效率、功率和制造成本之间进行权衡。
除了上述主要参数外，电机电磁设计还需要考虑其他因素，如铁心形状、绕组形式、绝缘材料等。
这些因素都会对电机的性能和效率产生影响，并且相互之间存在复杂的相互作用关系。
总之，电机电磁设计是电机设计中至关重要的一环。
合理选择和优化主要参数，可以提高电机的性能和效率，满足不同应用场景的需求。
同时，还需要综合考虑其他因素，实现性能、效率和成本之间的平衡。
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其中对 Ist ,Tst ,Tmax, S 关系最密切
笼型转子尺寸的确定另须着重考虑起动性能的要求。 ②对于铸铝转子，槽面积和铝条面积认为相等，先估算转子导条电流
I2
I2
KI I1
m1 N 1 K dp1 m2 N2 Kdp2
m2 N2 Z2
Kdp2 1
I2
KI I1
3N 1 K dp1 Z2
（四）绕组节距的选择
双层绕组
正常电机： y 5 削弱5、7次谐波
6
两极电机： y 2
3
便于嵌线，缩短端部长度
单层绕组： 一般用整距
分布系数：
Kd1
sin(
2
q1)
q1 sin 2
短距系数：
K p1 sin 2
2 p
Z1
槽距电角
y1
m1q1
基波绕组系数：
Kdp1 Kd1 K p1
三、每相串联导体数、每槽导体数计算
2 pV
参考表10 3达式 Di1 D1
D1 按标准外径调整Di1 lef
V Di12
五、空气隙的确定
1、影响： Im cos
过小 影响机械可靠性 X ,Tst ,Tmax ,损耗,温升
2、气隙
基本上决定于定子内径、轴直径、轴承间的转子长度。
3、经验公式：
小功率电机：
0..3(0.4 7 Di1lt )103 m
④ 槽口高度：
h01 =0.5~2.0 mm
⑤
1 角： 30°左右
根据估算和选用数据，作图确定尺寸，核算槽满率，必要调整
2、平行槽 槽形尺寸和扁线尺寸及绝缘结构尺寸结合考虑，不须核算槽满率。
bs1 (0.45 ~ 0.62)t1 hs1 (3.5 ~ 5.5)bs1
最后需核验齿部最小磁密
Bt max 2.0T
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：
H 630 mm D1 1m P 400 kW
② 为避免起动过程中较强的异步附加损耗，使 ；
③ 为避免起动过程中较强的同步附加损耗、振动和噪声，应避免（表 10-7）中的槽配合。
（二）转子槽形的选择和槽形尺寸的确定 1、转子槽形
平行齿
平行槽
①铸铝转子：
凸形槽
刀形槽 闭口槽 双笼转子槽 梯形槽
②铜条转子： 半闭口平行槽
2、转子槽形尺寸的确定
①影响： Ist ,Tst ,Tmax,T S曲线形状, S, pCu 2 , cos,,
单层: N1 双层: N1
N s1 N s1
2
N1 N1 每相串联匝数
四、电流密度的选择及线规、并绕根数和并联支路数的确定 1、电密：
J1
Ac
节省材料,降低成本
p 寿命和可靠性降低
大、中、小型铜线电机：
J1 (4 106 ~ 6.5 106 ) A / m2
对大型电机：参考极距
槽口部分尺寸可参考相近规格的电机来决定。
3、端环的设计
端环电流：
IR
1
I2
p
2 s in
I2
Z2
2p
Z2
端环面积：
AR
IR JR
J R 端环电密 (0.45 ~ 0.8)J B
端环外径： 比转子外径小（3~8）mm （以便铸铝模定位）
端环内径： 略小于转子槽底所在圆直径 端环厚度： 按所需截面积 并考虑加工工艺要求决定
存在一定比例（表10-3）
D1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱDi1
变动范围在5%左右。
D D1 与内径
i1
四、主要尺寸的确定
P
(1 L )
n
1
cos
PN
参考图10 2,表10 选择A, B
1
Di12lef
1、
Di12lef
6.1
pKNm Kdp
1 AB
P n
V
KNm── 气隙磁场波形系数，当气隙磁场正弦分布时；
lt : 铁心长度
大、中型电机：
Di1(1
9 ) 103 2p
m
§10-3 定子绕组与铁心的设计
定子槽数的选择
q1
Z1 2 pm
1、 q1 值大小对电机的参数、附加损耗、温升、绝缘材料耗量等有影响
q1 大
定子谐波磁场减小，
pad X ↓
每槽导体数减少，
Xs
, Z1
, hs bs
, X s
槽中线圈边总散热面积↑，利于散热
大型电机：扁导线
① 导线宽厚比
b a
(1.5
~
4.0)
，槽口、槽宽、槽高尺寸适当；
② 每根导线截面积< 15
mm2
步骤： 计算导线截面
Ac1
I1 a1Nt1J1
→ 查标准线规表 → 选标准导线 → 圆线直径、扁线宽厚
五、 定子冲片的设计 （一）槽形：①半闭口槽（梨形槽、梯形槽） ②半开口槽 ③开口槽
Bt1 定子齿磁密 (1.4 ~ 1.6)T
② 每极磁通经齿部后分两部分进入轭部，定子轭部计算高度
h
j1
pB 2KFeB j1
Bj1 定子轭部磁密( Bt1) (1.1 ~ 1.5)T
p
计算极弧系数(
p
0.68)
③ 槽口宽度：
b =2.5-4.0mm，比线径大1.2-1.6mm； 01
机械嵌线时，槽口还需适当放宽。
Kdp1 定子基波绕组系数00..9926
单层 双层
p ── 计算极弧系数；
p
Bav B
2
0.637
(0.66 ~ 0.71)
正弦不饱和 饱和
KNm 1.11
2、参考表10-2选择
值， lef
Di12lef
Di13
2p
Di13
V
Di1
3
2 pV
初步计算
Di1 2 p
Di1
3
缺点：绝缘材料多，嵌线麻烦
（三）单双层绕组和Y-混合绕组
1、单双层绕组：短距时，某些槽内上下层导体属于同一相，而某些槽内上下层 属于不同相。把属于同相上下层导体合起来，用单层绕组代替，而不同相的仍保 持原来的双层，按同心式绕组端部形状将端部连接起来。
2、 Y-Δ混合绕组：把普通60°相带三相绕组分成两套三相绕组；其空间相位 互差30°电角度，一套Y，一套Δ；电流在时间相位上互差30°。
绝缘材料用量、工时↑，槽利用率↓
一般感应电动机：
q1 =（2~6） 取整数
2、
极数少，功率大电机：
q1 取大些 （2极取
q1 =（6~9））
q 极数多电机：
1 取小些
二、 定子绕组型式和节距的选择 （一）单层绕组 优点：① 槽内无层间绝缘，槽利用率高； ② 同槽内导线同相，不会发生相间击穿； ③ 线圈总数比双层少一半，嵌线方便。 缺点：① 不易做成短距，磁势波形较双层为差； ② 电机导线粗时，绕组嵌放和端部整形较困难。
(1
L
)
(1
L
)
0.5%
(1
L
)
值。
(1
L
)
经验公式估算：
2极小型：
1
L
0.92
0.0866ln
PN
非2极小型：
1
L
0.931
0.0108ln
PN
0.013p
中型：
1
L
0.892
0.0109ln
PN
0.01p
二、电磁负荷的选择
磁化电流：
Im
2 pF0 0.9m1N1Kdp1
① 每极磁势
F0 主要用来克服
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
效率
cos 功率因数
TM
最大转矩倍数
TN
Tst TN
起动转矩倍数
I st
起动电流倍数
IN
cu , Fe 绕组、铁心温升
Tm in
起动过程中最小转矩
（二） 额定数据
PN 额定功率 f N 额定频率
U N 额定电压
nN
额定转速
基值：
电压： U N
I F ， m 决定于
Im B
I KW
A
B
, A
I
* m
,cos
B ，
②
X*
I KW X
U N
A B
B , A X* ,Tst ,Tmax , Ist
选取方法：
中小型： A (15 103 ~ 50 103) A / m
B (0.5 ~ 0.8)T
大 型： A, B 可略高
三、主要尺寸比的选择 对于一定的极数，定子铁心外径
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
P
E1 U N