《电机设计》陈世坤课后习题参考答案期末复习资料
《电机设计》(陈世坤)课后习题标准答案(期末复习资料)
电机设计第一章1.电机设计的任务是什么？答：电机设计的任务是根据用户提出的产品规格（功率、电压、转速）与技术要求（效率、参数、温升、机械可靠性），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。
2.电机设计过程分为哪几个阶段？答：电机设计的过程可分为：①准备阶段：通常包括两方面内容：首先是熟悉国家标准，收集相近电机的产品样本和技术资料，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。
②电磁设计：本阶段的任务是根据技术任务书的规定，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，并核算电磁性能。
③结构设计：结构设计的任务是确定电机的机械结构，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、通风计算和温升计算。
3.电机设计通常给定的数据有哪些？答：电机设计时通常会给定下列数据：(1)额定功率(2)额定电压(3)相数及相同连接方式(4)额定频率(5)额定转速或同步转速(6)额定功率因数感应电动机通常给定(1)～(5)；同步电机通常给定(1)～(6)；直流电机通常给定(1)(2)(5)第二章1.电机常数C A和利用系数K A的物理意义是什么？答：C A：大体反映了产生单位计算转矩所消耗的有效材料（铜铝或电工钢）的体积，并在一定程度上反映了结构材料的耗用量。
K A：表示单位体积的有效材料所能产生的计算转矩，它的大小反映了电机有效材料的利用程度。
2.什么是主要尺寸关系式？根据它可以得出什么结论？答：主要尺寸关系式为：，根据这个关系式得到的重要结论有:①电机的主要尺寸由其计算功率Pˊ和转速n之比或计算转矩Tˊ所决定；②电磁负荷A和Bδ不变时，相同功率的电机，转速较高的，。
电机设计知识点公式总结整理 陈世坤
电机设计陈世坤版精心整理目录第一章感应电动机设计 (1)第二章 Y132m2-6型三相感应电动机电磁计算 (4)第一章感应电动机设计一、电机设计的任务精心整理电机设计的任务是根据用户提出的产品规格（如功率、电压、转速等）、技术要求（如效率、参数、温升限度、机械可靠性要求等），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，正确处理设计是遇到的各种矛盾，从而设计出性能良好、体积小、结构简单、运行可靠、制造和使用维修方便的2、电磁设计本阶段的任务是根据技术任务书的规定，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的尺寸和数据，选定有关材料，并和算其电精心整理磁性能。
3、结构设计结构设计的任务是确定电机的机械结构、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。
1234、效率η=85.3%N5、功率因数cosϕ=0.78N6、极对数 p=37、定转子槽数Z=36。
2Z=331精心整理精心整理8、定转子每极槽数 1p Z =12Z p =366=6。
2p Z =22Z p =336=5129、定转子冲片尺寸 1D =210mm 。
1i D =148mm 。
2i D =48mm 。
2D = 1i D -2δ=148-2⨯0.35=147.3mm定子采用梨型槽，尺寸如下：11b =6.8mm 、21r =4.4mm 、01h =0.8mm 、11h +21h =11.5mm 、01b'1t b =''1t b =1t b = 、02b 123t b1011、定子齿距 1t =11i D Z π=14836π⨯=12.92mm 12、转子齿距 2t =22D Z π=147.333π⨯=14.02mm精心整理13、节距 y=614、转子斜槽宽 1sk b t ==12.92mm 15、每槽导体数 1s N =42 16、每相串联导体数 1N φ=1111s N Z m a =423631⨯⨯=5041718 2mm i A =i ∆19净铁心长 0.95180171Fe Fe t l K l mm ==⨯= 20、绕组系数1dp K =1d K 1p K（1）分布系数 1d K =11230sinsin 220.9730sin 2sin22q q αα⨯==⨯精心整理（2）短距系数 1p K =sin 12πβ=21、每相有效串联导体数 1N φ1dp K =504⨯0.97=488.88二、磁路计算 22'1L ε-1E =232425'222222147.3482(0.520)029.152323i j s v D D h h D mm --=--=-++⨯= 转子轭部截面积 '2220.9518029.154984.65j Fe t j A K l h mm ==⨯⨯= 26、空气隙面积 277.45180.713995.22ef A l mm δτ==⨯=精心整理27、波幅系数假设饱和系数 ' 1.20s K = 由()s s F f K =曲线可知 1.486s F = 28、定子齿磁密 161 1.4860.006371.466494.5810s t t F B T A -Φ⨯===⨯ 116.3/t H A cm = 29301j H =31/cm3233定子 圆底槽 1112121()11.5 4.412.9733t L h h r mm =++=+⨯= 转子 平底槽 2122220t L h h mm =+= 34、轭部磁路计算长度精心整理定子 '11'1()11(21015.77)50.8222223j j D h L mm p ππ--===⨯转子 '22'2()11(4829.15)20.1922223i j j D h L mmp ππ++===⨯35、有效气隙长度1K δ2K δK δ= 3637由j C '2j h τ=定子 '311110.68 6.1650.82100.21j j j j F C H L A -==⨯⨯⨯=转子'322220.22 1.9120.19100.01j j j j F C H L A-==⨯⨯⨯=38、空气隙磁压降 371.340.35100.676252.42410K B F A δδδδμπ--⨯⨯⨯===⨯精心整理39、饱和系数 12252.4221.1427.21.19252.42t t s F F F K F δδ++++=== 误差''1.19 1.200.8%1%1.20s s s K K K --==-<±（合格） 40、总磁压降 01212252.4221.1427.20.210.01300.98t t j j F F F F F F A δ=++++=++++= 41424344y τ=长 4546 47、定子槽比漏磁导由于的单层绕组，整距，节距漏抗系数11 1.0U L K K ==0111101011120.820.950.413.5 3.5 6.8U h h b b b λ⨯=+=+=++精心整理由于212111.50.95 1.2022 4.4h r -==⨯ 1121 6.80.7722 4.4b r ==⨯ 查表可知10.68L λ= 定子槽比漏磁导 111110.410.68 1.09s U U L L K K λλλ=+=+= 48、定子槽漏抗 11122112233180 1.090.0360.02360.97180.7t s s x dp efm pl X C Z K l λ*⨯⨯⨯⨯==⨯=⨯⨯ 495051522U λ=5354550.00356、转子斜槽漏抗 222212.920.5()0.5(0.0430.01814.02sk skb X X t δ**==⨯⨯= 57、转子漏抗 22220.270.0430.0030.0180.334s E sk X X X X X σδ*****=+++=+++= 58、总漏抗 120.0680.3340.402X X X σσσ***=+=+=精心整理59、定子直流电阻 611'211122252314.530.021710 2.4771.331()12c t c N l R N A a ρπ-⨯⨯==⨯⨯=Ω⨯⨯60、定子相电阻标幺值 11 4.822.4770.0314380kw N I R R U φ*==⨯= 61、有效材料w G Kg 62B A ='BR ='RR =Ω 端环电阻标幺值 '4.820.780.010380kw RR N I R R U φ*==⨯= 转子电阻标幺值 20.0190.0100.029BR R R R ***=+=+=精心整理四、工作性能计算63、满载时定子电流有功分量标幺值 1111.1785.3%p NI η*=== 64、满载时转子电流无功分量标幺值110.06811 1.039X σσ*=+=+=x I σ*=660.797= ''EK =22、23、28、29、30、161110.005671.05222696.6710j j B T A -Φ===⨯1 4.33/j H A cm=31、262110.005670.57224984.6510j j B T A -Φ===⨯2 1.74/j H A cm=精心整理32、61.4860.005670.6013995.2210s F B T A δδ-Φ⨯===⨯ 36、11118.912.971011.54t t t F H L A -==⨯⨯= 12228.36201016.72t t t F H L A-==⨯⨯=37、 '311110.68 4.3350.82100.15j j j j F C H L A -==⨯⨯⨯=38、39、 40、41、42、43、49、1ef dp s51、11110.020.0420.0060.068s E X X X X σδ****=++=++=54、1222377.450.0290.0360.0440.47 1.2x ef sm RX C K δτπδπ*⨯⨯==⨯=⨯⨯∑精心整理56、222212.920.5(0.5(0.0440.01914.02sk skb X X t δ**==⨯⨯= 57、22220.270.0440.0030.0190.336s E sk X X X X X σδ*****=+++=+++= 58、120.0680.3360.404X X X σσσ***=+=+=64110.06811 1.039X σσ*=+=+=x I σ*=1Q I I *=66、67686970、空载时定子轭磁密 010110.9611.05 1.2710.797j j L B B T εε-==⨯=- 108.1/j H A cm = 71、空载时转子轭磁密 020210.9610.570.6510.797j j L B B T εε-==⨯=-精心整理20 1.94/j H A cm=72、空载时气隙磁密0010.9610.60.72310.797L B B T δδεε-==⨯=-73747576777800F =流 m I 808182、线负荷 1111135048.36827.226/148i m N I A A mm D φππ⨯⨯===⨯83、转子电流标幺值 21.370I *===精心整理转子电流实际值11122235040.971.37 4.82293.47933dp kwm N K I I I AZ φ*⨯⨯==⨯⨯=端环电流实际值 2233293.479514.056223R Z I I A p ππ==⨯=⨯⨯ 84、转子电流密度85868788 89（1）定子齿重量 ''3112236494.5812.977.810 3.942i i i Fe G pA L Kg ρ==⨯⨯⨯⨯⨯=（2）定子轭重量''3114432696.6750.827.81012.827j j j Fe G pA L Kgρ==⨯⨯⨯⨯⨯=精心整理（3）损耗系数 由10 1.57t B T=和10 1.27j B T= 可知 5.98/hei p W Kg=和3.38/hej p W Kg=（4（5（690p∑1N P *92 63、64、221.0390.404 1.19[1(1.0390.404 1.19)]0.732=⨯⨯⨯+⨯⨯=65、10.570.732 1.302Q m X I I I ***=+=+=66、111111()1(1.190.099 1.3340.068)0.791E L p Q K I R I X σε****=-=-+=-⨯+⨯=精心整理68、010110.9611.3 1.5810.791t t L B B T εε-==⨯=- 1032.6/t H A cm = 69、020210.9611.28 1.5610.791t t L B B T εε-==⨯=- 2028.5/t H A cm = 70、010110.9611.05 1.2810.791j j L B B T εε-==⨯=- 108.36/j H A cm = 71、72、73、74、75、76、77、78、=79、80、11 1.797 4.828.662kw I I I A *==⨯=81、211'21118.662 6.238/1.3311()2t c I J A mm a N A π===⨯⨯精心整理82、1111135048.66228.182/148i m N I A A mm D φππ⨯⨯===⨯83、2 1.426I *===11122235040.971.426 4.82305.47533dp kwm N K I I IAZ φ*⨯⨯==⨯⨯=84、85、 86、 89、（3hej p （4） 6.12 3.94224.125Fei hei i p p G W ==⨯= （5） 3.4412.82744.125Fej hej j p p G W==⨯=（6）12 2.524.125244.125148.563Fe Fei Fej p k p k p W =+=⨯+⨯=精心整理3148.5630.0275.510Fe FeN p p P *===⨯ 90、120.10.0560.0150.0040.0270.202Cu Ai s fw Fe p P p p p p ******=++++=++++=∑ 91、1110.202 1.202N P p **=+=+=∑92、效率0.202110.836p η*=-=-=∑9394N s =95969798、起动时定转子槽磁势平均'211111120.707[s st stU d p N ZF I K K K a Z =⨯+2423617.2260.707[10.9711016.13133A =⨯⨯⨯+⨯⨯=精心整理99、空气隙中漏磁场的虚拟磁密00.640.640.925β=+=+=70304101016.13 1.971220.35100.925st L F B T μπδβ--⨯⨯===⨯⨯⨯ 0.850z K =1001(s C =1012(s C =1021U λ∆1()s st λ103104105106ξ=107、转子电阻增加系数和电抗减少系数0.28F K = 0.93x K =108、启动时转子槽比漏磁导精心整理022*******.5 1.9530.3311 1.9531s U s h C b C b λ∆==⨯=++22()22()0.50.3310.930.860.969L s st U U x K λλλλ=-∆+=-+⨯=109、启动时转子槽漏抗 2()2()220.9690.0270.0191.36s st s st s s XX λλ**==⨯= 1101111120.074113114=1151161179798、''211111120.707[s st stU d p N ZF I K K K a Z =⨯+2423631.320.707[10.9711847.503133A =⨯⨯⨯+⨯⨯=99、70304101847.5033.584220.35100.925st L F B T μπδβ--⨯⨯===⨯⨯⨯ 0.550z K =精心整理100、1101()(1)(12.92 3.5)(10.550) 4.239s z C t b K mm =--=--= 101、2202()(1)(14.021)(10.550) 5.859s z C t b K mm =--=--= 102、011111011010.580.80.50.95 4.239(()0.1631.5 3.5 4.239 1.5 3.5s U s h h C b C b λ++⨯∆==⨯=++⨯1()s st λ1031041051082()s st λ109110111112113116、启动时总阻抗 0.149st Z *=== 117、起动电流 4.8232.230.149KW st st I I A Z *===精心整理误差''31.3232.23 2.9%3%31.32st st st I I I --==<± （合格）118、起动转矩倍数 2()220.037(1)(10.044) 1.590.149st stN stR T s Z ***=-=-=精心整理精心整理。
电机第四章《电机设计(第2版)——高等学校教材》陈世坤 主编
4.3 主电抗计算
二、异步电机励磁电抗的计算方法
2、计算 X m
（7）
X
* m
Xm U N
I N1X m U N
EN1 U N
N1 N
FN1 FN
IN1
FN1, N1, EN1 —由定子额定电流产生的基波磁势、基波磁通及所感生电势
（ I0 IN1 假想） EN1 I0Zm IN1(rm xm ) Im xm
直流电阻： R l
Ac
l 绕组导体长度
Ac 导体截面积
导体材料电阻率
GB755-81规定：要换算到相应绝缘等级的基准工作温度。
t 151 (t t15)
A、E、B：t 75 F、H： t 115
4.1 绕组电阻的计算
交流电阻： 绕组通以交流时，由于集肤效应，电阻值较通直流时增大。
U N , N , FN —额定电压、在定子绕组中感应电势 E UN
时所需基波磁通、相应的气隙磁势。
4.3 主电抗计算
二、异步电机励磁电抗的计算方法
2、计算 X m
FN1
2m
p
I
N1NKdp1
2
(
2mNI
D
N1
)
D
2p
Kdp1
2
A
Kdp1
FN
B 1 ef 0
X
m
FN1 FN
0
2A Kdp1 B1ef
IR
IR
IR
IB
2sin
IB
2sin
p
IB
2 p
2
Z2
Z2
RR
(
IR IB
)2
RR
(
Z2
电机设计知识点公式总结材料整理陈世坤
电机设计知识点公式总结材料整理陈世坤电机设计陈世坤版知识点、公式总结整理⽬录第⼀章感应电动机设计 (1)第⼆章 Y132m2-6型三相感应电动机电磁计算 (4)附录参考⽂献 (27)第⼀章感应电动机设计⼀、电机设计的任务电机设计的任务是根据⽤户提出的产品规格（如功率、电压、转速等）、技术要求（如效率、参数、温升限度、机械可靠性要求等），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，正确处理设计是遇到的各种⽭盾，从⽽设计出性能良好、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。
⼆、感应电机设计时给定的数据（1）额定功率（2）额定电压（3）相数及相间连接⽅式（4）额定频率（5）额定转速或同步转速（6）额定功率因数三、电机设计的过程和内容1、准备阶段通常包括两个⽅⾯的内容：⾸先是熟悉相关打国家标准，⼿机相近电机的产品样本和技术资料，并听取⽣产和使⽤单位的意见和要求；其次是在国家标准及分析有过资料的基础上编制技术任务书或技术建议书。
2、电磁设计本阶段的任务是根据技术任务书的规定，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的尺⼨和数据，选定有关材料，并和算其电磁性能。
3、结构设计结构设计的任务是确定电机的机械结构、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。
结构设计通常在电磁设计之后进⾏，但有时也和电磁设计平⾏交叉的进⾏，以便相互调整。
第⼆章 Y132m2-6型三相感应电动机电磁计算⼀、额定数据及主要尺⼨ 1、输出功率 N P =5.5kW2、外施相电压 N U φ=N U =380V （?接）3、功电流 KW I =1NN P mU φ=35.5103380??=4.82A4、效率 N η=85.3%5、功率因数 cos N ?=0.786、极对数 p=37、定转⼦槽数1Z =36。
2Z =33 8、定转⼦每极槽数 1p Z =12Z p =366=6。
《电机设计》(陈世坤)课后知识题目解析(期末深刻复习资料)
电机设计第一章1.电机设计的任务是什么？答：电机设计的任务是根据用户提出的产品规格（功率、电压、转速）与技术要求（效率、参数、温升、机械可靠性），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。
2.电机设计过程分为哪几个阶段？答：电机设计的过程可分为：①准备阶段：通常包括两方面内容：首先是熟悉国家标准，收集相近电机的产品样本和技术资料，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。
②电磁设计：本阶段的任务是根据技术任务书的规定，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，并核算电磁性能。
③结构设计：结构设计的任务是确定电机的机械结构，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、通风计算和温升计算。
3.电机设计通常给定的数据有哪些？答：电机设计时通常会给定下列数据：(1)额定功率(2)额定电压(3)相数及相同连接方式(4)额定频率(5)额定转速或同步转速(6)额定功率因数感应电动机通常给定(1)～(5)；同步电机通常给定(1)～(6)； 直流电机通常给定(1)(2)(5)第二章1.电机常数C A 和利用系数K A 的物理意义是什么？答：C A ：大体反映了产生单位计算转矩所消耗的有效材料（铜铝或电工钢）的体积，并在一定程度上反映了结构材料的耗用量。
K A ：表示单位体积的有效材料所能产生的计算转矩，它的大小反映了电机有效材料的利用程度。
2.什么是主要尺寸关系式？根据它可以得出什么结论？ 答：主要尺寸关系式为：δαAB K K n dp Nm ef 'p '2 6.1p l D =，根据这个关系式得到的重要结论有:①电机的主要尺寸由其计算功率P ˊ和转速n 之比n p '或计算转矩T ˊ所决定；②电磁负荷A 和B δ不变时，相同功率的电机，转速较高的，尺寸较小；尺寸相同的电机，转速较高的，则功率较大。
电机设计知识点公式总结整理 陈世坤
电机设计知识点公式总结整理陈世坤(总31页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除电机设计陈世坤版知识点、公式总结整理目录第一章感应电动机设计 (1)第二章 Y132m2-6型三相感应电动机电磁计算 (4)附录参考文献 (27)第一章感应电动机设计一、电机设计的任务电机设计的任务是根据用户提出的产品规格（如功率、电压、转速等）、技术要求（如效率、参数、温升限度、机械可靠性要求等），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，正确处理设计是遇到的各种矛盾，从而设计出性能良好、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。
二、感应电机设计时给定的数据（1）额定功率（2）额定电压（3）相数及相间连接方式（4）额定频率（5）额定转速或同步转速（6）额定功率因数三、电机设计的过程和内容1、准备阶段通常包括两个方面的内容：首先是熟悉相关打国家标准，手机相近电机的产品样本和技术资料，并听取生产和使用单位的意见和要求；其次是在国家标准及分析有过资料的基础上编制技术任务书或技术建议书。
2、电磁设计本阶段的任务是根据技术任务书的规定，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的尺寸和数据，选定有关材料，并和算其电磁性能。
3、结构设计结构设计的任务是确定电机的机械结构、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。
结构设计通常在电磁设计之后进行，但有时也和电磁设计平行交叉的进行，以便相互调整。
第二章 Y132m2-6型三相感应电动机电磁计算一、额定数据及主要尺寸1、输出功率 N P =5.5kW2、外施相电压 N U φ=N U =380V （∆接）3、功电流 KW I =1N N P mU φ=35.5103380⨯⨯=4.82A4、效率 N η=85.3%5、功率因数 cos N ϕ=0.786、极对数 p=37、定转子槽数1Z =36。
电机设计课后答案(陈世坤第二版)
电机设计复习重点和课后答案（世坤第二版）第二章1电机的主要尺寸是指什么？【P9】它们由什么决定？【P12】答：电机的主要尺寸是指电枢铁心的直径和长度。
对于直流电机，电枢直径是指转子外径；对于一般结构的感应电机和同步电机，则是指定子径。
它们由计算功率P ’决定。
2电机的主要尺寸间的关系是什么？【P10】根据这个关系式能得出哪些重要结论？【P12】答：电机的主要尺寸间的关系是D 2l ef n/P ’=6.1/(αp ’K Nm K dp AB δ).根据这个关系式得到的重要结论有:①电机的主要尺寸由其计算功率P ’和转速n 之比P ’/n 或计算转矩T所决定;②电磁负荷A 和B δ不变时，相同功率的电机，转速较高的，尺寸较小；尺寸相同的电机，转速较高的，则功率较大。
这表明提高转速可减小电机的体积和重量。
③转速一定时，若直径不变而采取不同长度，则可得到不同功率的电机。
④由于极弧系数αp ’、 K Nm 与K d 的数值一般变化不大，因此电机的主要尺寸在很大程度上和选用的电磁负荷A 和B δ有关。
电磁负荷选得越高电机的尺寸就越小。
第三章3磁路计算的目的?【P23】答：磁路计算的目的在于确定产生主磁场所必需的磁化力或励磁磁动势，并进而计算励磁电流以及电机的空载特性。
通过磁路计算还可以校核电机各部分磁通密度选择是否合适。
4磁路计算所依据的基本原理？【P23】答：磁路计算所依据的基本原理是安培环路定理⎰l d H =∑I 。
积分路径沿着磁场强度矢量取向（磁力线），则⎰=dl H ∑I 。
等式左边为磁场H 在dl 方向上的线积分；所选择的闭合回路一般通过磁极的中心线，等式右边为回路包围的全电流，即等于每对极的励磁磁势。
5电机的磁路可分为几段进行？【P23】为什么气隙磁压降占整个回路磁压降很大的比例？答：电机的磁路可分为如下各段：1）空气隙；2）定子齿（或磁极）；3）转子齿（或磁极）；4）定子轭；5）转子轭。
因为空气隙的磁导率比铁的磁导率小得多，δm R =δ/(S µ.),mFe R =l /(S Fe μ).所以气隙磁阻比铁心磁阻大得多,又因为Um=Φm R m .所以气隙磁压降比铁心磁压降大得多,故气隙磁压降占整个回路磁压降很大的比例.6在电机设计时通常对铁心磁密BFe 取硅钢片磁化曲线的饱和点,为什么?答:铁心磁密的饱和点为B Fe =1.5T.当B Fe 小于1.5T 时,材料利用不够.当B Fe 大于1.5T 时,过饱和点,上升幅度不大.而且又需要更大的励磁电流、损耗和成本都会增加.所以应取B Fe =1.5T.7计算交流电机齿联轭的轭部磁压降时一般取什么磁密为计算磁密?为什么引入轭部磁压降校正系数Cj 这一概念?【P36-37】答:计算交流电机齿联轭的轭部磁压降时,一般取轭部切向最大磁密Bj 作为计算磁密.因为齿联轭磁密分布不均匀,齿联轭磁路全长上的磁压降Fj=⎰Ljl d H 0 .为了简化计算,引用一个等效的均匀磁场代替不均匀磁场Hjav=⎰Lj l d H Lj01 .Hjav 和Hj 存在值不同,引入磁压降校正系数Cj=Hjjav H 来修正. 8在磁路计算中,当齿部磁密超过1.8T 时,为什么要进行修正?【P33】答:齿部磁密超过 1.8T,此时齿部磁密比较饱和,铁的磁导率μ.比较低,使齿部的磁阻和槽部相比差别不是很大.这样,一个齿距的磁通大部分将由齿部进入轭部,部分磁通通过槽部进入轭部.因而齿部中的实际磁通密度B 比通过公式B δl ef t/(K e F b l t t ')小些.即实际的磁场强度及磁压降也会小一些,所以要进行修正.第四章9异步电机与同步电机绕组漏抗分别由哪几部分组成?【P51-62】答:异步电机:槽漏抗,谐波漏抗,端部漏抗,斜槽漏抗.同步电机:槽漏抗,谐波漏抗,齿顶漏抗,端部漏抗.10交流电机定子单层整距绕组每槽漏感L s '如何计算?【P51-52】答:高度h.围全部槽中电流产生的漏磁链Ψs1=Ns(Bs1S)=Ns*S*μ.2INs/bs=N 2s 2I μ.h.lef/bs.高度h1围距槽底X 处高dx 的围产生的漏磁链d Ψs2=(Ns*x/h1)d Φx=(Ns*x/h1)22I μ.lefdx/bs.高度h1围由槽中电流产生的漏磁链为Ψs2=Ψ10⎰h d s2=N 2s μ.lef 2I dx h x ⎰102=N 2s 2I μ.h1lef/(3bs).槽漏磁链总和Ψs=Ψs1+Ψs2=N 2s 2μ。
《电机设计》(陈世坤)课后习题参考答案(期末复习资料)
电机设计第一章1.电机设计的任务是什么？答：电机设计的任务是根据用户提出的产品规格（功率、电压、转速）与技术要求（效率、参数、温升、机械可靠性），结合技术经济方面国家的方针政策然后在国家标选尺寸，加工要求与材料的规格及性能要求，包括必要的机械计算、通风计算和温升计算。
3.电机设计通常给定的数据有哪些？答：电机设计时通常会给定下列数据：(1)额定功率(2)额定电压(3)相数及相同连接方式(4)额定频率(5)额定转速或同步转速(6)额定功率因数感应电动机通常给定(1)～(5)；同步电机通常给定(1)～(6)；直流电机通常给定第二章答：CK Ap'或计算转矩Tˊ所决论有n寸相同的电机，转速较高的，则功率较大。
这表明提高转速可减小电机的体积和重量；③转速一定时，若直径不变而采取不同长度，则可得到不同功率的电α、波形系数K Nm与绕组系数K dp的数值一般变化不机；④由于计算极弧系数'p大，因此电机的主要尺寸在很大程度上和选用的电磁负荷A和Bδ有关。
电磁负荷选得越高，电机的尺寸就越小。
3.什么是电机中的几何相似定律？为何在可能情况下，总希望用大功率电机来代替总功率相等的小功率电机？为何冷却问题对于大电机比对小电机更显得重要?答：在转速相同的情况下，当Db a D =lb la =hb ha =bb ba =…下，'P G ∝'P C ef ∝'P P ∑∝'43'P p ∝41'1p 即当B 和J 的数值保持不变时，对一系列功率递增，几何形状相似的电机，每单位功率所需有效材料的重量G 、成本C ef长度l4.生产固定效率的电机，若其电磁负荷越高，电机的尺寸将越小，重量越轻，成本越低，经济效益越好。
电磁负荷选用常需要考虑制造运行费用，冷却条件，所用材料与绝缘等级，电机的功率，转速等。
5.若2台电机的规格，材料结构，绝缘等级与冷却条件都相同，若电机1的线负荷比电机2的线负荷高，则2台电机的导体电流密度能否选得一样，为什么？答：不能选的一样，因为：从q a =ρAJ 式子上看，A 1>A 2由题中可知ρ1=ρ2，q 1=q 2，所以J 1<J 2。
ijnkcAAA《电机设计》(陈世坤)课后习题答案(期末复习资料)
电机设计第一章1 •电机设计的任务是什么答：电机设计的任务是根据用户提出的产品规格（功率、电压、转速）与技术要求（效率、参数、温升、机械可靠性），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。
2 •电机设计过程分为哪几个阶段答：电机设计的过程可分为：①准备阶段：通常包括两方面内容：首先是熟悉国家标准，收集相近电机的产品样本和技术资料，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。
②电磁设计：本阶段的任务是根据技术任务书的规定，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，并核算电磁性能。
③结构设计：结构设计的任务是确定电机的机械结构，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、通风计算和温升计算。
3.电机设计通常给定的数据有哪些答：电机设计时通常会给定下列数据:(1) 额定功率(2) 额定电压(3) 相数及相同连接方式(4)额定频率(5)额定转速或同步转速(6)额定功率因数感应电动机通常给定⑴〜(5)；同步电机通常给定⑴〜(6)；直流电机通常给定⑴⑵⑸第二章1 •电机常数C A和利用系数K A的物理意义是什么答：C A：大体反映了产生单位计算转矩所消耗的有效材料(铜铝或电工钢)的体积，并在一定程度上反映了结构材料的耗用量。
K A:表示单位体积的有效材料所能产生的计算转矩，它的大小反映了电机有效材料的利用程度。
2 •什么是主要尺寸关系式根据它可以得出什么结论答・・主要尺寸关系式为牛亠卅可根据这个关系式得到的重要结论有:①电机的主要尺寸由其计算功率P，和转速n之比仝或计算转矩T'所决定；②电磁负荷A和肌不变时，相同n 功率的电机，转速较高的，尺寸较小；尺寸相同的电机，转速较高的，则功率较大。
电机设计》(XXX)课后习题答案(期末复习资料)
电机设计》(XXX)课后习题答案(期末复习资料)的影响，同样功率的电机，不同类型的电机尺寸也会有所不同。
3.电机设计中的效率和功率因数有何重要性？答：电机设计中的效率和功率因数是衡量电机性能的重要指标。
效率反映了电机转换输入电能为输出机械能的能力，高效率的电机能够更好地节约能源，并减少能源的浪费。
功率因数则反映了电机对电网的影响程度，高功率因数的电机能够减少电网的无功负荷，提高电网的供电能力。
因此，在电机设计中，需要充分考虑效率和功率因数的优化，以提高电机的经济性和可靠性。
4.电机设计中的温升计算有什么作用？答：电机设计中的温升计算是为了保证电机在正常工作条件下不超过允许的温升限值，从而保证电机的安全可靠运行。
温升过高会导致电机绝缘老化、电机寿命缩短甚至引起电机烧毁等问题，因此，温升计算是电机设计中不可忽视的重要环节。
在温升计算中，需要考虑电机的各种损耗（铜损、铁损、风扇损等）对温升的影响，并根据电机的散热方式和环境温度等因素，计算出电机的温升值，以确保电机的安全可靠运行。
τ较大，重量较轻，但成本较高；2）电机的效率较低，因为损耗随着长度的增加而增加；3）电机的起动转矩较小，因为电机的磁路长度增加，导致磁阻增加；4）电机的输出功率较低，因为电机的有效材料减少。
主要尺寸比对电机的性能和经济性有很大影响。
在设计电机时，需要根据具体的应用场景和要求，选择合适的主要尺寸比来平衡电机的性能和经济性。
答：当齿磁通密度超过1.8T时，由于饱和效应的影响，齿磁位降的计算方法需要进行校正。
因为在饱和区，磁通密度的增加不再是线性的，而是呈现出饱和曲线的非线性增长，所以需要根据实际情况进行校正，以获得更准确的计算结果。
答：漏抗的大小直接影响电机的效率和功率因数，漏抗越大，电机的效率越低，功率因数越小。
同时，漏抗还会影响电机的转矩和速度特性，使得电机的负载能力和稳定性变差。
因此，在电机设计中，需要尽量减小漏抗的大小，以提高电机的性能。
《电机设计》(陈世坤)课后习题答案(期末复习资料).pdf
电机设计第一章1.电机设计的任务是什么？答：电机设计的任务是根据用户提出的产品规格（功率、电压、转速）与技术要求（效率、参数、温升、机械可靠性），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。
2.电机设计过程分为哪几个阶段？答：电机设计的过程可分为：①准备阶段：通常包括两方面内容：首先是熟悉国家标准，收集相近电机的产品样本和技术资料，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。
②电磁设计：本阶段的任务是根据技术任务书的规定，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，并核算电磁性能。
③结构设计：结构设计的任务是确定电机的机械结构，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、通风计算和温升计算。
3.电机设计通常给定的数据有哪些？答：电机设计时通常会给定下列数据：(1)额定功率(2)额定电压(3)相数及相同连接方式(4)额定频率(5)额定转速或同步转速(6)额定功率因数感应电动机通常给定(1)～(5)；同步电机通常给定(1)～(6)； 直流电机通常给定(1)(2)(5)第二章1.电机常数C A 和利用系数K A 的物理意义是什么？答：C A ：大体反映了产生单位计算转矩所消耗的有效材料（铜铝或电工钢）的体积，并在一定程度上反映了结构材料的耗用量。
K A ：表示单位体积的有效材料所能产生的计算转矩，它的大小反映了电机有效材料的利用程度。
2.什么是主要尺寸关系式？根据它可以得出什么结论？ 答：主要尺寸关系式为：δαAB K K n dp Nm ef 'p '2 6.1p l D =，根据这个关系式得到的重要结论有:①电机的主要尺寸由其计算功率P ˊ和转速n之比n p '或计算转矩T ˊ所决定；②电磁负荷A 和B δ不变时，相同功率的电机，转速较高的，尺寸较小；尺寸相同的电机，转速较高的，则功率较大。
电机设计期末复习总结
电机设计期末复习总结第二章电机的主要参数之间的关系电机的主要尺寸是指电枢铁心的直径和长度,直流电机中,电枢直径指的是转子外径,对于一般构造的同步电机和感应电机,那么是指定子径。
2-1 电机的主要参数之间的关系式1、电机进展能量转换时,能量都是以电磁能的形式通过定、转子之间的气隙进展传递的,对应的功率称之为电磁功率。
P’=mEI2、1)直流电机：P’=EαIα2)电机常数C A的表达式：电机常数大致反映了产生单位计算转矩所耗用的有效材料的体积,并在一定程度上反映构造材料的耗用量。
3、根据以上两个式子得出的重要结论：(1)电机的主要尺寸由其计算功率P’和转速之比P’/n或计算转矩T’所决定。
功率较大、转速较高的电机有可能和功率较小、转速较低的电机体积接近。
(2)电磁负荷A和Bδ不变时,一样功率的电机,转速较高的,尺寸较小；尺寸一样的电机,转速较高的,那么功率较大。
这说明提高转速可减小电机的体积和重量。
(3)转速一定时,假设直径不变而采用不同的长度,那么可得到不同的功率的电机。
(4)系数的数值一般变化不大,因此电机的主要尺寸在很大程度上和选用的电磁负荷A、Bδ有关。
电磁负荷越高,电机的尺寸就越小。
2-2电机中的几何相似定律1、几何相似定律：说明：在B和J的数值保持不变时,对一系列功率递增、几何形状相似的电机,每单位功率所需要有效材料的重量、本钱及产生的损耗,均与功率的1/4次方成反比,即随着电机容量的增大,其有效材料的利用率和电机的效率均将提高。
2-3电机负荷的选择由于正常电机系数实际变化不大,因此在计算功率P’与转速n一定时,电机的主要尺寸决定于电磁负荷和A、Bδ电磁负荷越高,电机的尺寸将越小,重量就越轻,本钱越低。
从而,一般选取较高的A和Bδ值。
1、电磁负荷对电机性能和经济性的影响1)线负荷A较高,气隙磁密Bδ不变。
(1)电机的尺寸和体积将较小,可节省钢铁材料。
(2) Bδ一定时,由于铁心重量减小,铁耗随之减少。
(完整word版)《电机设计》(陈世坤)课后习题答案(期末复习资料)
电机设计第一章1.电机设计的任务是什么？答：电机设计的任务是根据用户提出的产品规格（功率、电压、转速）与技术要求（效率、参数、温升、机械可靠性），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。
2.电机设计过程分为哪几个阶段？答：电机设计的过程可分为：①准备阶段：通常包括两方面内容：首先是熟悉国家标准，收集相近电机的产品样本和技术资料，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。
②电磁设计：本阶段的任务是根据技术任务书的规定，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，并核算电磁性能。
③结构设计：结构设计的任务是确定电机的机械结构，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、通风计算和温升计算。
3.电机设计通常给定的数据有哪些？答：电机设计时通常会给定下列数据：(1)额定功率(2)额定电压(3)相数及相同连接方式(4)额定频率(5)额定转速或同步转速(6)额定功率因数感应电动机通常给定(1)～(5)；同步电机通常给定(1)～(6)； 直流电机通常给定(1)(2)(5)第二章1.电机常数C A 和利用系数K A 的物理意义是什么？答：C A ：大体反映了产生单位计算转矩所消耗的有效材料（铜铝或电工钢）的体积，并在一定程度上反映了结构材料的耗用量。
K A ：表示单位体积的有效材料所能产生的计算转矩，它的大小反映了电机有效材料的利用程度。
2.什么是主要尺寸关系式？根据它可以得出什么结论？ 答：主要尺寸关系式为：δαAB K K n dp Nm ef 'p '2 6.1p l D =，根据这个关系式得到的重要结论有:①电机的主要尺寸由其计算功率P ˊ和转速n之比n p '或计算转矩T ˊ所决定；②电磁负荷A 和B δ不变时，相同功率的电机，转速较高的，尺寸较小；尺寸相同的电机，转速较高的，则功率较大。
电机设计陈世坤课程设计
电机设计陈世坤课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握电机设计的基本原理和方法，培养学生解决实际电机设计问题的能力。
具体来说，知识目标包括：了解电机的基本结构和工作原理；掌握电机设计的基本理论和方法；熟悉电机的设计流程和注意事项。
技能目标包括：能够运用电机设计软件进行电机的设计；具备分析和解决电机设计问题的能力。
情感态度价值观目标包括：培养学生对电机设计的兴趣和热情；增强学生的创新意识和团队协作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括电机设计的基本原理、方法和实践。
具体安排如下：1.电机设计的基本原理：介绍电机的工作原理、电磁场理论、电机参数等。
2.电机设计的方法：讲解电机设计的基本步骤、设计原则、计算方法等。
3.电机设计的实践：通过案例分析和实验操作，使学生掌握电机设计的实际操作技巧。
三、教学方法为了实现教学目标，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过讲解电机设计的基本原理和方法，使学生掌握电机设计的基本知识。
2.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的思考能力和团队协作精神。
3.案例分析法：分析实际电机设计案例，使学生学会运用所学知识解决实际问题。
4.实验法：通过实验操作，让学生亲手实践，加深对电机设计原理和方法的理解。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的电机设计教材，为学生提供系统的学习资料。
2.参考书：提供电机设计相关的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的教学课件和视频，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备完善的实验设备，为学生提供实践操作的机会。
通过以上教学资源的支持，我们将努力提高教学质量，提升学生的学习效果。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化的评估方式，以全面、客观地评价学生的学习成果。
评估方式包括：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等环节，评估学生的学习态度和思考能力。
《电机设计》陈世坤)课后习题答案期末复习资料)
电机设计第一章1.电机设计的任务是什么？答：电机设计的任务是根据用户提出的产品规格（功率、电压、转速）与技术要求（效率、参数、温升、机械可靠性），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。
2.电机设计过程分为哪几个阶段？答：电机设计的过程可分为：①准备阶段：通常包括两方面内容：首先是熟悉国家标准，收集相近电机的产品样本和技术资料，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。
②电磁设计：本阶段的任务是根据技术任务书的规定，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，并核算电磁性能。
③结构设计：结构设计的任务是确定电机的机械结构，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、通风计算和温升计算。
3.电机设计通常给定的数据有哪些？答：电机设计时通常会给定下列数据：(1)额定功率(2)额定电压(3)相数及相同连接方式(4)额定频率(5)额定转速或同步转速(6)额定功率因数感应电动机通常给定(1)～(5)；同步电机通常给定(1)～(6)； 直流电机通常给定(1)(2)(5)第二章1.电机常数C A 和利用系数K A 的物理意义是什么？答：C A ：大体反映了产生单位计算转矩所消耗的有效材料（铜铝或电工钢）的体积，并在一定程度上反映了结构材料的耗用量。
K A ：表示单位体积的有效材料所能产生的计算转矩，它的大小反映了电机有效材料的利用程度。
2.什么是主要尺寸关系式？根据它可以得出什么结论？ 答：主要尺寸关系式为：δαAB K K n dp Nm ef 'p '2 6.1p l D =，根据这个关系式得到的重要结论有:①电机的主要尺寸由其计算功率P ˊ和转速n之比n p '或计算转矩T ˊ所决定；②电磁负荷A 和B δ不变时，相同功率的电机，转速较高的，尺寸较小；尺寸相同的电机，转速较高的，则功率较大。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
成本。其设计特点：1.功率按一定规律递增 2.安装尺寸和功率等级相适应 3.
电枢冲片外径充分利用现已有的工艺设备 4.重视零部件的标准化，系列化，通
用化 5.考虑派生的可能性。
第三章
1. 为什么可以将电机内部比较复杂的磁场当作比较简单的磁路计算？
答：为简化计算，可将复杂的磁场以磁极为对称单元，依据磁路理论
要尺寸及其他数据。
8.何谓系列电机，为什么电机厂生产的大多是系列电机？系列电机设计有哪些
特点？
答：系列电机指技术要求，应用范围，结构型式，冷却方式，生产工艺基本相
同，功率及安装尺寸按一定规律递增，零部件通用性很高的一系列电机。因为
生产系列电机生产简单并给制造，使用和维护带来很大方便，可成批生产通用
性很高的理工部件，使生产过程机械化，自动化，有利于提高产品质量，降低
闭口槽改为开口槽，则 Kδ将增大还是减小？
答：气隙系数 Kδ的引入是考虑因槽开口的影响使气隙磁阻增大的问题。由半闭
口槽变成开口槽，由于磁通不变（因为外部电压不变），槽的磁阻增大，通过
槽的磁通减小，通过齿部的磁通增大，即 Bδmax 增大，而 Bδ不变，Kδ将增大.
5.空气隙在整个磁路中所占的长度很小，但却在整个磁路计算中占有重要的地
负荷比电机 2 的线负荷高，则 2 台电机的导体电流密度能否选得一样，为什么？
答：不能选的一样，因为：从 qa=ρAJ 式子上看，A1>A2 由题中可知ρ1=ρ2，q1=q2， 所以 J1<J2。即电机 1 的电流密度须选得低一些。
6.什么是电机的主要尺寸比？它对电机的性能和经济性有何影响？
答：主要尺寸比
Im
K
F N
K
Rm N
N
不变，所以
N
需增
大 4 3 倍，槽尺寸不变，则线径应适当减小。
11.解释气隙系数
Kδ，有效气隙长度δef，计算极弧系数
' p
，波幅系数
Fδ，极
弧计算长度 b‘p ，饱和系数 Ks，波形系数 KNm，残隙δf，铁芯叠压系数 KFe，槽系
数 ks，磁极漏磁系数σ的含义。
答：1.气隙系数 Kδ表示了由于齿槽存在而使气隙磁密增大的倍数
进入轭部，部分磁通通过槽部进入轭部。因而齿部中的实际磁通密度 Bt 比通过
公式 Bt
B left
K Fel'tbt
计算出来的结果小些，即实际的磁场强度及磁压降也会小一
些，所以要进行修正。
7.在不均匀磁场的计算中，为什么常把磁场看作均匀的，而将磁路长度（空气
隙有效长度δef，铁芯轴向有效长度 lef 和齿联轭磁路长度 Lj）加以校正？校正 系数有的大于 1，有的小于 1，试说明其物理意义？
8.残隙δf：由于工艺上的原因及旋转时离心力的作用，凸极同步电机转子磁极
6
pFe kFe f 1.3 B2 V ，在不计饱和时，铁耗将增加为原来的1.27 倍。 10.将一台 380V，Y 接法的电机改为 接法，维持原冲片及磁化电流不变，问如
何设计？
答：Y 接法的电机改为 接法， E 将增大 3倍，频率不变；则 N 将增大 3 倍，
又冲片不变，则 Rm
不变，槽尺寸不变，又
KA：表示单位体积的有效材料所能产生的计算转矩，它的大小反映了电机有效
材料的利用程度。
2.什么是主要尺寸关系式？根据它可以得出什么结论？
答：主要尺寸关系式为： D2lef n
p'
6.1 p'K Nm K dp AB
，根据这个关系式得到的重要结
论有:①电机的主要尺寸由其计算功率 Pˊ和转速 n 之比 p' 或计算转矩 Tˊ所决
2.有效气隙长度δef 是指用一台无槽电机来代替有槽电机，在气隙磁密的值仍
当作有槽电机气隙磁密最大值 Bδ时，无槽电机的气隙长度
3.计算极弧系数
' p
=
B av B
，表示气隙磁密平均值与最大值之比
4.波幅系数
Fδ=
1
' p
= B
B av
，表示气隙磁密最大值与平均值之比
5.极弧计算长度 b'p p' 是假想每极气隙磁通集中在一定范围内，并认为在这
各部分磁压降的总和便是每极所需要磁势；3.计算出磁化电流或空载特性。它
们与线圈匝数，磁路尺寸，气隙大小，磁路饱和程度有关。若它们的数值过大，
可从增加匝数，减小气隙来调整
9.将一台感应电机的频率由 50Hz 改为 60Hz，维持原设计的冲片及励磁磁势不
变，问应如何调整设计？在不计饱和时其值为多少？
解：维持冲片及励磁磁势不变，则磁通 不变；根据 E 4.44fNK dp ,当频率 f 由 50Hz 改为 60Hz,要保持电机输出不变，则匝数 N 应减少为原来的 5 。又
(5)额定转速或同步转速
(6)额定功率因数
感应电动机通常给定(1)～(5)；同步电机通常给定(1)～(6)；
直流电机通常给定(1)(2)(5)
第二章
1.电机常数 CA 和利用系数 KA 的物理意义是什么？
答：CA：大体反映了产生单位计算转矩所消耗的有效材料（铜铝或电工钢）的
体积，并在一定程度上反映了结构材料的耗用量。
电
机
设
计
第一章 1.电机设计的任务是什么？ 答：电机设计的任务是根据用户提出的产品规格（功率、电压、转速）与技术 要求（效率、参数、温升、机械可靠性），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
也可得到相同的结果。
3.磁路计算的一般步骤是怎么样的？
答：①先根据假设条件将电机内的磁路分段。
②利用磁路定律列写各段的磁压降和磁通密度的关系式，该关系式是磁
路尺寸参数和材料特性的函数。
③修正磁场，简化磁路计算过程中带来的偏差，给出磁压降和磁通密度
关系式的修正公式。
4.气隙系数 Kδ的引入是考虑了什么问题？假设其他条件相同，而把电枢槽由半
从而导致轴向温度分布不均匀度增大
（5）由于电机细长，线圈数目较粗短的电机较少，因而使线圈制造工时和绝
缘材料的消耗减小。但电机冲片数目增多，冲片冲剪和铁芯叠压的工时增加，
冲模磨损加剧；同时机座加工工时增加，并因铁芯直径较小，下线难度稍大，
而可能使下线工时增多。
（6）由于电机细长，转子的转动惯量与圆周速度较小，这对于转速较高或要
得越高，电机的尺寸就越小。
3.什么是电机中的几何相似定律？为何在可能情况下，总希望用大功率电机来
代替总功率相等的小功率电机？为何冷却问题对于大电机比对小电机更显得
重要
1
答：在转速相同的情况下，当 Da = la = ha = ba =…下，G
∝ C ef
'3
∝ P ∝ p 4
'1
∝p 4
即
Db lb hb bb
的先进产品。 2.电机设计过程分为哪几个阶段？
答：电机设计的过程可分为： ①准备阶段：通常包括两方面内容：首先是熟悉国家标准，收集相近电机的 产品样本和技术资料，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。 ②电磁设计：本阶段的任务是根据技术任务书的规定，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
（2）电机的体积不变，因此铁的重量不变，在同一磁通密度下基本铁耗也不
变。但附加铁耗有所降低，机械损耗则因直径变小而减小。再考虑到电流密度
一定时，端部铜（铝）耗将减小，因此，电机中总损耗下降，效率提高。
（3）由于绕组端部较短，因此端部漏抗减小。一般情况下总漏抗将减小。
（4）由于电机细长，在采用气体作为冷却介质时，风路加长，冷却条件变差，
个范围内气隙磁场均匀分布，其磁密等于最大值 Bδ
6.饱和系数 Ks 表示了齿部磁路的饱和程度， K S
F
Ft1 F
Ft2
，其中，Fδ为气
隙磁压降；Ft1 为定子齿部磁压降；Ft2 为转子齿部磁压降
7.波形系数 KNm 为半波有效值与半波平均值的比值，对于正弦波 KNm=1.11，随着
Ks 的增大，Bδav 增大，因此 KNm 逐渐减小
P ' P ' P' P'
当 B 和 J 的数值保持不变时，对一系列功率递增，几何形状相似的电机，每单
位功率所需有效材料的重量
G、成本
Cef
及产生损耗Σp
均与计算功率的
1 4
次方
成反比。用大功率电机代替总功率相等的数台小电机的原因是随着单机容量的
增加，其有效材料的重量 G、成本 Cef 和损耗Σp 的增加要慢，其有效材料的利 用率和电机的效率均将提高，因此用大功率电机代替总功率相等的数台小电功
素？
答：当
p' n
一定，由于
' p
，KNm，Kdp
变化不大，则电机主要尺寸决定于电磁负荷。
生产固定效率的电机，若其电磁负荷越高，电机的尺寸将越小，重量越轻，成
本越低，经济效益越好。电磁负荷选用常需要考虑制造运行费用，冷却条件，
所用材料与绝缘等级，电机的功率，转速等。
5.若 2 台电机的规格，材料结构，绝缘等级与冷却条件都相同，若电机 1 的线
求机电时间常数较小的电机是有利的。
7.电机的主要尺寸是指什么？怎样确定？
答：电机的主要尺寸是指电枢铁芯的直径和长度。对于直流电机，电枢直径是
指转子外径；对于一般结构的感应电机和同步电机，则是指定子内径。电机的
p' 主要尺寸由其计算功率和转速之比 n 或计算转矩T 所决定。确定电机主要尺寸 一般采用两种方法，即计算法和类比法。