75kW三相鼠笼异步电动机设计
电气-毕业论文-三相鼠笼式异步电动机PLC控制系统设计
二．设计目的
1．理解三相鼠笼式异步电动机PLC控制系统基本原理；
2．掌握主电路和控制电路的个电气器件功能及应用；
3．运用Autocad绘制原理图和接线图；
4．应用S7200编程方法实现.
三．设计任务及要求
1. 设计三相鼠笼式异步电动机PLC控制系统硬件电路；
自耦变压器降压启动的优点是可以直接人工操作控制,也可以用交流接触器自动控制，经久耐用,维护成本低,适合所有的空载、轻载启动异步电动机使用，在生产实践中得到广泛应用。缺点是人工操作要配置比较贵的自偶变压器箱（自偶补偿器箱），自动控制要配置自偶变压器、交流接触器等启动设备和元件.
(2)转子串电阻启动
绕线式三相异步电动机，转子绕组通过滑环与电阻连接。外部串接电阻相当于转子绕组的内阻增加了,减小了转子绕组的感应电流。从某个角度讲，电动机又像是一个变压器,二次电流小,相当于变压器一次绕组的电动机励磁绕组电流就相应减小。根据电动机的特性,转子串接电阻会降低电动机的转速，提高转动力矩，有更好的启动性能。
（2)由控制电路按钮使KM2与KM4通电，电机由星型启动进行反向运行。5s后KM2与KM3得电，电机切换到角型启动，持续反向运行。
3。电动机的过载保护由热继电器FR完成，在选择热继电器时应充分考虑电动机的额定功率,选择合适的热继电器.
4。电动机可逆运行控制电路的调试：
(1)检查主回路路的接线是否正确，为了保证两个接触器动作时能够可靠调换电动机的相序,接线时应使接触器的上口接线保持一致，在接触器的下口调相。
(2)检查接线无误后，通电试验,通电试验时为防止意外，应先将电动机的接线断开。
5。故障现象预处理:
（1)不启动；原因之一，检查控制保险FU是否断路，热继电器FR接点是否用错或接触不良，SB1按钮的常闭接点是否不良。原因之二按纽互锁的接线有误。
y802-40.75kw三相鼠笼式异步电动机设计()
三相鼠笼式异步电动机设计一、选题的依据及意义现在社会中，电能是使用最广泛的一种能源，在电能的生产、输送和使用等方面，作为动力设备的电机是不可缺少的一部分。
电机在国家经济建设，节约能源、环保和人民生中起着十分重要的作用。
发电机主要用于移动电源、风力发电、小型发电设备中；电动机在生产和交通运输中得到广泛使用，电动机主要用于驱动水泵、风机、机床、压缩机、冶金、石化、纺织、食品、造纸、建筑、矿山等机械产品上。
随着科学技术的不断创新和工农业的迅猛发展，电气化与自动化水平不断提高，国民经济各部门对异步电动机的需求量日益增加，对其性能，质量，技术经济指标也相应地提出了越来越高的要求。
因此，对异步电动机品种，必须适时实地做出更新与发展，以适应各个新兴工业领域不同的特殊要求，特别是对需求量最大的中小型异步电动机，在保证其质量运行，寿命长和能满足使用要求的同时，进一步节约铜、铁等材料，提高效率和功率因数，以提高其经济技术指标与降低耗电量，是具有十分重要的意义。
由于丫系列异步电动机具有体积小，重量轻，运行可靠，结构坚固耐用，外形美观等特点，具有较高的效率，有良好的节能效果，而且噪音低，寿命长，经久耐用。
作为普遍用于拖动各种机械的动力设备，其用电量在总的电网的总的负荷中占有重要的一席。
丫系列共有两个基本系列、十六个派生系列、九百多个规格，能满足国民经济各部门的不同需要。
所以设计研究三相异步电动机意义重大。
国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）1、现状国外公司注重新产品开发，在电机的安全、噪声、电磁兼容等方面很重视。
国外的先进水平主要体现在电机的可靠性高，寿命长，通用化程度高，电机效率不断提高，噪声低，重量轻，电机外形美观，绝缘等级采用F级和H级，而且也考虑电机制造成本的降低等国内虽有部分产品已达90年代初的国际水平，但相当部分的产品可靠性差, 重量重，体积大和噪声大，综合水平只相当于80年代初期国际水平，其主要原因是制造工艺落后，关键材料的质量和品种不能满足要求，科研和设计工作没有跟上，科研投入少，新产品开发资金匮乏，企业技术创新能力较弱2、电机行业发展趋势1）企业在改造中求发展企业要自己选准位置，立足生求，真抓实干，稳步发展。
三相鼠笼异步电动机实验报告
三相鼠笼异步电动机实验报告一、实验目的1．通过实验学习三相鼠笼异步电动机的基本结构和工作原理；2．观察电动机启动的过程，掌握电动机起动的方法；3．通过实验，了解电动机的特性，特别是负载特性；4．学习电动机的维护保养方法，提高电动机的使用寿命。
二、实验原理三相鼠笼异步电动机是应用广泛的电动机之一，它由定子和转子两部分组成。
定子和转子的结构是相同的，都是由三个相位的线圈组成，因此称为三相电动机。
其基本结构如图1所示。
图1 三相鼠笼异步电动机的基本结构三相鼠笼异步电动机是通过三相交流电源提供的电磁场来运转的。
当电动机的定子上通有三相交流电流时，就会在定子中形成一个旋转磁场。
这个旋转磁场的同步转速为：Ns = 120f/p其中，f为电源频率，p为电动机极数。
在定子磁场的作用下，转子线圈中感应出一个交变电动势，从而在转子中产生一个电流，该电流在转子绕组中产生了一个磁场，与定子磁场相互作用，使转子产生一个旋转力矩，从而使电动机运转起来。
三相鼠笼异步电动机的启动方法通常有直接起动、星三角起动、自耦变压器起动和变频起动等。
在实际应用中，要根据电动机的功率和负载的特点选择合适的起动方式。
同时，在负载运转的过程中，电动机的转速可能会受到负载的影响，从而产生转速波动。
因此，了解电动机的特性，特别是负载特性是非常重要的。
三、实验内容本实验使用的是三相鼠笼异步电动机，实验内容包括：1．电动机的组装和连接；2．电动机直接起动实验；3．电动机负载特性实验；4．电动机保养和维护。
四、实验步骤1．将三相鼠笼异步电动机的零部件全部取出来，包括定子、转子和末端盖等，然后根据说明书将定子和转子组装好，并安装到电动机底座上。
2．将电动机的电源线连接好，然后将电动机转子旋转几圈，检查电动机的运转是否灵活，是否有卡滞和松动现象。
3．将电动机启动电源接入到三相电源上，然后将电动机的开关打开，观察电动机的起动过程。
在启动的过程中，要注意观察电动机各部件的运转情况，以及是否出现异常声音和震动等现象。
鼠笼式三相异步电动机结构
鼠笼式三相异步电动机结构一、引言鼠笼式三相异步电动机是一种常见的工业用电动机，其结构简单、可靠性高、维护方便，广泛应用于各个领域。
它采用了一种特殊的转子结构，使得电动机能够在三相交流电源的激励下产生旋转磁场，从而实现机械能的转换。
二、鼠笼转子的结构鼠笼式三相异步电动机的转子由许多平行排列的导体棒组成，这些导体棒通常是铜或铝制成。
导体棒的两端通过两个短路环连接起来，形成了一个类似于鼠笼的结构，因此被称为鼠笼转子。
这种结构简单、坚固，能够承受高电流和高转速的工作条件。
三、定子的结构鼠笼式三相异步电动机的定子由三个相互平衡的线圈组成，每个线圈都被均匀地分布在定子的周围。
这三个线圈分别连接到三相交流电源上，通过电流的流动产生旋转磁场。
定子的结构通常采用铁芯绕组，以提高磁场的强度和稳定性。
四、工作原理当三相交流电源通电时，定子中的电流会产生一个旋转磁场，这个磁场的方向和大小随着电源电压和频率的变化而变化。
而鼠笼转子中的导体棒处于这个旋转磁场中，由于导体棒本身的电阻，导体棒中会产生感应电流。
这些感应电流在导体棒中形成了一个与旋转磁场方向相反的磁场，产生了一个电磁力，使得转子开始旋转。
由于导体棒是短路的，感应电流会在导体棒之间形成环流，使得转子继续旋转。
这样，电动机就完成了能量的转换，将电能转化为机械能。
五、优点和应用鼠笼式三相异步电动机具有结构简单、可靠性高、维护方便等优点，因此被广泛应用于各个领域。
它常用于电动机驱动的机械设备，如风机、泵、压缩机等。
由于其可靠性高，即使在恶劣的工作环境下，也能够正常工作。
此外，鼠笼式三相异步电动机的启动电流较小，能够节约能源，降低电网负荷。
六、总结鼠笼式三相异步电动机是一种结构简单、可靠性高的电动机。
其通过鼠笼转子的特殊结构，利用定子中的旋转磁场产生感应电流，从而将电能转化为机械能。
由于其优点和应用广泛，鼠笼式三相异步电动机在各个领域都有着重要的地位。
我们在日常生活和工业生产中都能够看到它的身影，为我们的生活和工作提供了便利。
三相鼠笼式异步电机工作原理
三相鼠笼式异步电机工作原理三相鼠笼式异步电机是目前工业和民用领域使用最为广泛的电机之一。
它适用于各种功率等级，广泛应用于机器制造、电力、交通、建筑、矿山等各个领域。
本文将介绍三相鼠笼式异步电机的工作原理。
一、三相鼠笼式异步电机基本构造三相鼠笼式异步电机的基本构造由固定部分和旋转部分组成。
其固定部分又称为定子，由铁心、绕组和端盖等组成；旋转部分又称为转子，由铁心和根据不同型号而有所不同的铝或铜向外突出的鼠笼形导条所组成。
转子可分为两类，一类是短路转子（又称鼠笼转子），另一类是抽象极转子。
二、三相鼠笼式异步电机工作原理三相鼠笼式异步电机是一种交流电动机，其工作原理是依据异步电动机的运行原理。
异步电动机的运行是通过定子上交变电磁场与转子中感应电动势作用产生的扭矩来实现的。
1. 定子产生旋转磁场三相交流电压AC在定子上的三个绕组（也称为初始绕组）间轮流通电，分别形成三个简单的旋转磁场，这三个旋转磁场相互距离相等，夹角为120度，并沿着定子的纵轴线旋转。
这个旋转磁场是由定数上的电流所产生的，定子上的电流也是由交流电压所引起的。
2. 转子中产生感应电动势由于变化的磁场，在转子中感应出一电流。
这不仅有能量损失，也会导致电机损耗。
这时电动磁通的作用在转子中生成感应电流，而感应电流在旋转磁场的作用下将受到些方向和大小变化的力的作用，使它绕着定子的纵轴线旋转。
3. 定子和转子的同步速度不同定子两个极间的电磁场总是与转子上的导条彼此交错。
当变化的磁场转动时，导条内的电流也会随之偏转。
由于旋转磁场的旋转速度不同于转子的旋转速度，导致在转子中形成了电流的旋转磁场，与定子电磁场方向相对。
在理论上，如果转子的旋转速度与电磁场的旋转速度相同，那么就可以获得最大扭矩。
4. 转子受到的力和扭矩在实际情况中，转子的旋转速度比电磁场的旋转速度稍慢一些，导致效率稍微降低。
由于定子和转子之间的磁场之间的相对滞后，产生了导电节团中的电流旋转磁场，电机的转动根据力矩计算，可得到最大扭矩的产生时刻，此时转子的旋转速度与电磁场的旋转速度相同。
75kw三相异步电动机的正反转控制
75kw 三相异步电动机的正反转控制一、75kw 异步电动机正反原理：异步电动机的正反转的控制原理，电动机的旋·A ·B ·C转方向，三相异步电动机的旋转方向取决于磁场的旋转方向，而磁场的方向又取决于电源的相序，所以电源相序决定了电动机的旋转方向，任意改变电源的相序后，电动机的旋转方向也随之改变。
一>、倒顺开关正反转控制线路ZC FC3 ZOA FR TA A B CV ZOA ZOA ZC FC1ZC1 W U ZC2 FOA FC2 ZC3 FC1.分析原理：正转分析： KM1辅助常闭触点断开（互锁）按下SB1→KM1线圈得电吸合 KM1主触点闭合---------→KM1辅助常开触点闭合（自锁）→电动机正转→按下SB3→电动机停止反转分析： KM2辅助常闭触点断开（互锁）按下SB2→KM2线圈得电吸合 KM2主触点闭合---------→KM2辅助常开触点闭合（自锁）→电动机反转→按下SB3→电动机停止2.分析缺陷：电动机从正转变为反转时，必须先按下停止按钮后，才能按反转启动按钮，否则由于接触器的联锁作用，不能直接实现反转控制。
引导学生归纳总结电路优、缺点。
以上电路的缺点，我们做任何事都希望尽量完美，当然设计电路也不例外。
启发引导学生根据前面两种电路设计一个没有缺点相对完善的电路来实现正反转。
可以把两种联锁合在一起就可以完全避免这两个电路的缺点。
由此引出按钮接触器双重联锁正反转控制线路。
二>、接触器联锁正反转控制电路1、接触器联锁正反转控制电路如图1, 右部分是其控制电路, 它由两条启动支路构成, 且在对方支路中相互串联彼此的常闭辅助触头, 使一接触器线圈得电吸合后另一个接触器因所串联的常闭辅助约无法得电, 保证了KM1, KM2不能同时得电, 从而可靠地避免了两相电源短路事故的发生, 电路安全、可靠。
这种在一个接触器得电动作时通过其常闭辅助触头使另一个接触器不能得电动作的作用称为联锁或互锁。
y802-4 0.75 kw三相鼠笼式异步电动机设计()
三相鼠笼式异步电动机设计一、选题的依据及意义现在社会中，电能是使用最广泛的一种能源，在电能的生产、输送和使用等方面，作为动力设备的电机是不可缺少的一部分。
电机在国家经济建设，节约能源、环保和人民生中起着十分重要的作用。
发电机主要用于移动电源、风力发电、小型发电设备中；电动机在生产和交通运输中得到广泛使用，电动机主要用于驱动水泵、风机、机床、压缩机、冶金、石化、纺织、食品、造纸、建筑、矿山等机械产品上。
随着科学技术的不断创新和工农业的迅猛发展，电气化与自动化水平不断提高，国民经济各部门对异步电动机的需求量日益增加，对其性能，质量，技术经济指标也相应地提出了越来越高的要求。
因此，对异步电动机品种，必须适时实地做出更新与发展，以适应各个新兴工业领域不同的特殊要求，特别是对需求量最大的中小型异步电动机，在保证其质量运行，寿命长和能满足使用要求的同时，进一步节约铜、铁等材料，提高效率和功率因数，以提高其经济技术指标与降低耗电量，是具有十分重要的意义。
由于Y系列异步电动机具有体积小，重量轻，运行可靠，结构坚固耐用，外形美观等特点，具有较高的效率，有良好的节能效果，而且噪音低，寿命长，经久耐用。
作为普遍用于拖动各种机械的动力设备，其用电量在总的电网的总的负荷中占有重要的一席。
Y系列共有两个基本系列、十六个派生系列、九百多个规格，能满足国民经济各部门的不同需要。
所以设计研究三相异步电动机意义重大。
国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）1、现状国外公司注重新产品开发，在电机的安全、噪声、电磁兼容等方面很重视。
国外的先进水平主要体现在电机的可靠性高，寿命长，通用化程度高，电机效率不断提高，噪声低，重量轻，电机外形美观，绝缘等级采用F级和H级，而且也考虑电机制造成本的降低等国内虽有部分产品已达90年代初的国际水平，但相当部分的产品可靠性差，重量重，体积大和噪声大，综合水平只相当于80年代初期国际水平，其主要原因是制造工艺落后，关键材料的质量和品种不能满足要求，科研和设计工作没有跟上，科研投入少，新产品开发资金匮乏，企业技术创新能力较弱2、电机行业发展趋势1）企业在改造中求发展企业要自己选准位置，立足生求，真抓实干，稳步发展。
「三相鼠笼式异步电动机设计实例」
「三相鼠笼式异步电动机设计实例」鼠笼式异步电动机是一种常见的三相感应电动机，由于其结构简单、耐久可靠、成本较低等特点，在工业领域得到了广泛应用。
本文将以三相鼠笼式异步电动机的设计实例为主题，详细介绍其设计原理和步骤。
首先，我们需要确定设计的目标和参数。
假设我们要设计一台额定功率为20kW、三相380V、50Hz的鼠笼式异步电动机。
根据这些参数，我们可以开始设计。
第一步是确定定子绕组的电气参数。
根据所给的电压和功率，可以计算出对应的电流值。
假设我们要求电流密度为6 A/mm²，根据功率和电压得到额定电流值为40 A，根据定子槽数的设计要求，可以计算出定子绕组的导体截面积。
第二步是计算定子槽数和转子槽数。
一般来说，定子槽数和转子槽数的比值在2.5~3之间。
根据这个比值，我们可以计算出定子和转子的槽数。
第三步是确定空载电流和满载电流的比值。
一般来说，空载电流和满载电流的比值范围为1.4~1.8、根据给定的功率和额定电流值，可以计算出空载电流和满载电流。
第四步是确定磁链密度和定子绕组的电磁参数。
磁链密度是电机设计中的一个重要参数，它会影响电机的输出功率、效率和性能。
根据给定的功率和电压，可以计算出磁链密度。
然后，根据导体截面积和定子槽数，可以计算出定子绕组的电阻、电感和导纳。
第五步是确定转子电阻和转子槽数。
转子电阻是电机设计中的另一个重要参数，它会影响电机的起动性能和负载特性。
根据给定的功率和电压，可以计算出转子电阻。
然后，根据转子电阻和转子槽数，可以计算出转子的电感和电纳。
第六步是根据电磁参数，计算出电机的等效电路参数。
这些参数包括定子和转子的电阻、电感和导纳。
通过电机的等效电路参数可以进行电机的性能分析和计算。
第七步是进行电机的磁路设计。
根据所给的电压和功率，可以计算出磁路的长度、磁链密度和磁通。
根据磁路的长度和磁链密度，可以确定磁路的尺寸和磁通。
第八步是进行电机的槽设计。
根据定子和转子的槽数，可以确定槽的尺寸和形状。
三相鼠笼异步电动机
能调速，进一步提高能效。
智能化控制技术
传感器技术应用
利用传感器实时监测电机 的运行状态和参数，为控 制算法提供准确的数据支 持。
控制算法优化
研究和发展先进的控制算 法，如矢量控制、直接转 矩控制等，提高电机的动 态响应和稳态性能。
网络化与远程监控
实现电机与上位机的通讯， 通过远程监控和诊断系统， 实时监测电机的运行状态 和故障预警。
改变极对数调速
通过改变电动机定子绕组的极对数来改变同步转速，实现调速。
变频调速
01
变频器的工作原理
变频器通过改变电源的频率来改变电动机的转速，从而实现调速。
02
变频器的种类
按照工作原理可分为交-直-交变频器和交-交变频器，按照输出电压的
调制方式可分为脉冲宽度调制（PWM）和脉频调制（PFM）。
03
应用领域
工业领域
广泛应用于各种类型的 机械装置，如压缩机、 泵、风机、传送带等。
农业领域
建筑领域
其他领域
用于农业机械，如拖拉 机、灌溉设备等。
用于电梯、电动工具等。
如家电、办公设备等。
02
三相鼠笼异步电动机的 启动与调速
启动方式
01
02
03
直接启动
直接将电动机的定子绕组 接入额定电压的电源，是 最简单、最经济的启动方 式。
工作原理
三相鼠笼异步电动机利用三相交流电 产生旋转磁场，该磁场与转子中的电 流相互作用，使转子转动。转子中的 电流是由磁场旋转产生的感应电流。
结构与特点
结构
三相鼠笼异步电动机主要由定子 、转子和机座组成。定子包括铁 心和三相绕组，转子包括鼠笼导 条和两端环。
特点
结构简单、运行可靠、维护方便 、价格低廉、启动性能好、过载 能力强等。
鼠笼式异步电机
03
电机启动困难
• 检查电源电压和频率，确保符合电机要求
• 检查电机绕组阻值，排除绕组故障
鼠笼式异步电机的日常维护与保养
清洁保养
检查保养
润滑保养
• 定期清理电机表面灰尘和杂物
• 定期检查电机绕组绝缘性能
• 定期润滑电机轴承
• 检查电机通风散热情况，保持清洁
• 检查电机轴承润滑情况，及时补充
• 选择合适的润滑剂，保证轴承运行
转子旋转
• 电磁转矩驱动转子旋转
• 转子旋转时，鼠笼导条切割磁场线，产生感应电动势
• 感应电动势与电流相互作用，维持转子的恒定转速
鼠笼式异步电机的性能特点
效率高，功率因数低
• 鼠笼式异步电机具有较高的运行效率
• 但由于转子电流与电源频率有关，功率因数较低
结构简单，制造容易
• 定子和转子采用简单的圆柱形结构，便于加工制造
产业升级需求
• 随着工业自动化和绿色发展的推进
• 对高效、环保、智能电机的需求不断增长
新兴市场机遇
• 如新能源汽车、机器人等领域的快速发展
• 为鼠笼式异步电机提供了广阔的市场空间
国际合作机会
• 随着全球经济一体化的推进
• 与国际企业的合作与交流，提高电机技术水平和市场份额
⌛️
鼠笼式异步电机的行业发展趋势与展望
畅通
润滑剂
良好
04
鼠笼式异步电机的节能与环保应用
鼠笼式异步电机的节能技术
01
高效电机技术
• 采用高性能铁芯和绕组材料，提高电机效率
• 优化电机结构设计，降低机械损耗和磁场损耗
02
变频调速技术
• 采用变频器等控制装置，实现电机转速的无级调节
75kW三相鼠笼异步电机设计
本科毕业设计7.5kW三相鼠笼异步电机设计学生姓名：学生学号：院（系）：年级专业：指导教师：二〇〇七年六月摘要电机在各行各业的广泛应用，推动了中小型电机行业的发展不断壮大，因此研究中小型电机存在重大意义。
本课题主要是在熟悉三相异步电动机的原理的基础上，根据设计要求设计一台小型三相鼠笼式异步电动机。
首先确定电机的电磁负荷和电机的主要尺寸，然后分别对电机绕组、电机铁心进行设计，并且对设计电机的参数、工作性能进行核算，反复调整，直到设计的参数符合设计任务的要求。
在初选方案的基础上改变气隙大小、改变定子匝数、和改变铁心长度进行了几个方案设计，最后对所有设计方案进行比较，优化设计。
关键词电机、电磁设计、改变参数ABSTRACTThe electrical machinery in all the various trades' and occupations'widespread application, impelled the middle and small scale electricalmachinery profession development unceasingly to expand, thereforestudied the middle and small scale electrical machinery existencegreat significance. This topic mainly is in the familiar three-phaseasynchronous motor principle foundation, according to designs therequest to design a small three-phase mouse cage type asynchronousmotor. First determined the electrical machinery the electromagnetismload and the electrical machinery main dimension, then separately tothe electrical machinery winding, the electrical machinery iron corecarries on the design, and to designs the electrical machinery theparameter, the operating performance carries on the calculation,repeatedly adjusts, conforms to the design duty requirement until thedesign parameter. Changed the air gap size, the change stator numberof windings in the primary election plan foundation, and the changecore length has carried on several plans designs, finally carried onthe comparison to all design proposal, the optimized design.Key word Electrical machinery, electromagnetism design, changeparameter目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1 课题设计背景 (1)2 国内外鼠笼型异步电动机的发展状况 (2)2.1电机在国外的发展状况及趋势 (2)2.2我国电机的发展状况及趋势 (3)2.3中小型的发展状况及趋势 (4)3 电磁设计 (5)3.1额定数据和主要尺寸 (5)3.1.1额定数据 (5)3.1.2主要尺寸 (6)3.2磁路设计 (13)3.2.1面积计算 (13)3.2.2磁密计算 (14)3.3参数计算 (18)3.3.1定子线圈次寸 (18)3.3.2漏抗计算 (19)3.3.3空载特性计算 (25)3.4工作性能计算 (26)3.4.1电流计算 (26)3.4.2损耗计算 (27)3.5起动性能计算 (29)4 改变参数 (33)4.1改变气隙大小的设计方案 (33)4.2改变定子匝数的设计方案 (39)4.3改变铁心长度设计方案 (44)5 电子计算机在电机设计计算中的应用 (49)5.1概述 (49)5.2设计分析程序 (52)5.2.1算程序改编成计算程序 (52)5.2.2图的作用与编制原则 (52)5.2.3下面以起动性能计算为例进行编程设计 (54)结论 (54)参考文献 (55)致谢 (56)1 绪论1.1 课题设计背景（1）设计要求是：额定功率为7.5kW,额定电压为380V,相数3相,额定频率为50Hz,联结方式为三角形，额定效率为88%,功率因数为0.85。
75kW三相鼠笼异步电动机设计
本科毕业设计（论文）75kW三相鼠笼异步电动机设计学生姓名：学生学号：院（系）：电气信息学院年级专业： 2009级电气工程与自动化指导教师：二〇一三年六月摘要本论文介绍了Y系列三相鼠笼异步电动机的设计方法,文章首先从异步电机的基本理论以及工作特性着手，简单介绍了异步电动机的发展近况、基本特性、类型、用途、结构、技术指标、工作原理及运行特性等，这为电机的设计做好必要的理论准备。
电动机的设计是个复杂的过程，需要考虑的因素和确定的尺寸、数据很多，因此往往会遇到错综复杂的矛盾。
而本文全面地、综合地看待了这个问题，在电动机的耗材量与各项性能之间以及技术指标和经济指标之间的关系作了充分的协调。
作者先按照电动机的电磁手算程序进行手算工作，了解了国家的相关标准规定，熟悉了电动机各项性能指标之间的大致关系，为优化方案打了个基础。
在主要尺寸、气隙磁密以及定转子绕组和铁心绕组设计好以后，就要进行起动性能的计算和工作性能的计算。
三相鼠笼异步电动机的起动性能主要是指起动转矩和起动电流对相应额定值的倍数。
三相鼠笼异步电动机的起动特性则由电机的参数决定。
关键词异步电动机，电磁程序，优化方案，工作性能，起动性能ABSTRACTIn this paper, Y series three-phase squirrel-cage induction motor design method is introduced, the article ,first of all, from the basic theory of induction motor characteristics and the work to proceed, briefly introduced the latest development of the induction motor, the basic characteristics, type, structure, technical indicators, the working principle and operation characteristics, designed for the motor to make the necessary preparations for the theory .Designing a motor is a complex process. The designer must consider many factors and lots of sizes and data, so often encounter complicated contradictions. However, this study treats the problem all-sided and synthetically, and mades adequate coordination between economic indicators and technical indicators and between the motor and the amount of supplies between the performance . On the first hand calculated according to the electromagnetic motor hand count procedures work, to understand the provisions of the relevant national standards, are familiar with the approximate relationship between motor performance indicators for the optimization program called foundation. In good main dimensions, flux density and rotor windings and core winding design future, it is necessary to calculate performance computing and work starting performance. Three-phase squirrel cage induction motor starting performance mainly refers to the starting torque and starting current rating of the corresponding multiples. Three-phase squirrel cage induction motor starting characteristics is desided by the motor parameters.Key words Induction motor, Electromagnetic program, Optimization program,Working performance, Starting performance目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)2 异步电动机设计概述 (2)2.1三相异步电动机的发展趋势 (2)2.2三相异步电动机的结构和用途 (2)2.2.1异步电动机的结构 (2)2.2.2异步电动机用途 (4)3 三相异步电动机的工作原理和运行特性 (5)3.1三相异步电动机的工作原理 (5)3.2三相异步电动机的工作特性 (6)4 三相鼠笼异步电动机电磁计算程序 (7)4.1额定数据及主要尺寸 (7)4.1.1 主要性能参数 (7)4.1.2 电机的主要尺寸选择 (7)4.1.3定子绕组与槽形的计算 (10)4.1.4转子槽形与绕组的计算 (12)4.2磁路计算 (13)4.3参数计算 (16)4.3.1线圈尺寸计算 (16)4.3.2电机定、转子绕组漏抗计算 (17)4.3.3有效材料的计算 (19)4.3.4异步电机空载特性计算 (20)4.4工作性能计算 (21)4.4.1电负荷计算 (21)4.4.2电机损耗计算 (21)4.4.3其它性能指标的计算 (22)4.5起动性能计算 (23)4.5.1起动时定子参数 (23)4.5.2起动时转子参数 (24)4.5.3起动参数的确定 (25)5 三相鼠笼异步电动机优化方案及电磁调整 (26)5.1设计方案优化 (26)5.2电磁方案的调整 (26)结论 (29)参考文献 (30)附录A (31)致谢 (34)1 绪论现在社会中，电能是使用最广泛的一种能源，在电能的生产、输送和使用等方面，电机作为动力设备而言是不可或缺的一部分。
三相鼠笼式异步电动机的结构图解_New
三相鼠笼式异步电动机的结构图解————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：三相鼠笼式异步电动机的结构图解异步电动机的主要结构是由定子和转子两部分组成，定、转子中间是空气隙。
此外，还有端盖、轴承、机座等部件，图1是三相鼠笼式异步电动机的结构图。
图1 三相鼠笼式异步电动机的结构图1．定子定子是异步电动机固定不动的部分。
由机座、定子铁芯和定子绕组组成。
机座是电动机的外壳，起着支撑电机的作用，通常用铸铁铸成。
大机座也有用钢板拼焊起来的。
定子铁芯是电动机磁路的一部分，装在机座内部。
它是一个中空圆柱体，外壁与机座配合，内壁开槽，槽内放定子绕组。
为了减少铁芯中的损耗，定子铁芯用0．5mm厚的硅钢片叠成。
三相异步电机的定子绕组并不是都按星形接法联接，只有在大容量高电压时，才按星形接法联接。
一般中、小容量低电压的异步电机，通常把三相绕组的六根线头引出来，在外面根据需要把它接成三角形或星形接法。
这样，既可以使电机适用于两种不同等级的电源电压，例如星形接法用于380V电源；三角接法就可以用于220V电源上，又能满足起动的要求，即设计成在三角接法时，用于380V电源，起动时，改成星形接法，达到降压起动的目的。
定子绕组用绝缘的铜导线绕成，嵌在定子槽内，绕组与槽壁间用绝缘材料隔开。
2．气隙异步电机的气隙比同容量直流电机的气隙要小得多，在中、小型异步电机中，一般为0．2～1．0mm。
这是因为异步电机的励磁电流是由电网供给的，气隙大时，励磁电流也就大，从而降低了电机的功率因数。
为了提高功率因数，应尽量把气隙做得小些。
但是气隙过小时，将使装配困难，运行不可靠，高次谐波磁场增强，从而使附加损耗增加。
3．转子电动机的转子是由转子铁芯、转子绕组和转轴组成的。
转子铁芯也是磁路的一部分，一般由硅钢片叠成，铁芯固定在转轴上。
转子绕组如果是绕线式的，它可以联成星形或三角形。
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本科毕业设计（论文）75kW三相鼠笼异步电动机设计学生姓名：学生学号：院（系）：电气信息学院年级专业： 2009级电气工程与自动化指导教师：二〇一三年六月摘要本论文介绍了Y系列三相鼠笼异步电动机的设计方法,文章首先从异步电机的基本理论以及工作特性着手，简单介绍了异步电动机的发展近况、基本特性、类型、用途、结构、技术指标、工作原理及运行特性等，这为电机的设计做好必要的理论准备。
电动机的设计是个复杂的过程，需要考虑的因素和确定的尺寸、数据很多，因此往往会遇到错综复杂的矛盾。
而本文全面地、综合地看待了这个问题，在电动机的耗材量与各项性能之间以及技术指标和经济指标之间的关系作了充分的协调。
作者先按照电动机的电磁手算程序进行手算工作，了解了国家的相关标准规定，熟悉了电动机各项性能指标之间的大致关系，为优化方案打了个基础。
在主要尺寸、气隙磁密以及定转子绕组和铁心绕组设计好以后，就要进行起动性能的计算和工作性能的计算。
三相鼠笼异步电动机的起动性能主要是指起动转矩和起动电流对相应额定值的倍数。
三相鼠笼异步电动机的起动特性则由电机的参数决定。
关键词异步电动机，电磁程序，优化方案，工作性能，起动性能ABSTRACTIn this paper, Y series three-phase squirrel-cage induction motor design method is introduced, the article ,first of all, from the basic theory of induction motor characteristics and the work to proceed, briefly introduced the latest development of the induction motor, the basic characteristics, type, structure, technical indicators, the working principle and operation characteristics, designed for the motor to make the necessary preparations for the theory .Designing a motor is a complex process. The designer must consider many factors and lots of sizes and data, so often encounter complicated contradictions. However, this study treats the problem all-sided and synthetically, and mades adequate coordination between economic indicators and technical indicators and between the motor and the amount of supplies between the performance . On the first hand calculated according to the electromagnetic motor hand count procedures work, to understand the provisions of the relevant national standards, are familiar with the approximate relationship between motor performance indicators for the optimization program called foundation. In good main dimensions, flux density and rotor windings and core winding design future, it is necessary to calculate performance computing and work starting performance. Three-phase squirrel cage induction motor starting performance mainly refers to the starting torque and starting current rating of the corresponding multiples. Three-phase squirrel cage induction motor starting characteristics is desided by the motor parameters.Key words Induction motor, Electromagnetic program, Optimization program,Working performance, Starting performance目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)2 异步电动机设计概述 (2)2.1三相异步电动机的发展趋势 (2)2.2三相异步电动机的结构和用途 (2)2.2.1异步电动机的结构 (2)2.2.2异步电动机用途 (4)3 三相异步电动机的工作原理和运行特性 (5)3.1三相异步电动机的工作原理 (5)3.2三相异步电动机的工作特性 (6)4 三相鼠笼异步电动机电磁计算程序 (7)4.1额定数据及主要尺寸 (7)4.1.1 主要性能参数 (7)4.1.2 电机的主要尺寸选择 (7)4.1.3定子绕组与槽形的计算 (10)4.1.4转子槽形与绕组的计算 (12)4.2磁路计算 (13)4.3参数计算 (16)4.3.1线圈尺寸计算 (16)4.3.2电机定、转子绕组漏抗计算 (17)4.3.3有效材料的计算 (19)4.3.4异步电机空载特性计算 (20)4.4工作性能计算 (21)4.4.1电负荷计算 (21)4.4.2电机损耗计算 (21)4.4.3其它性能指标的计算 (22)4.5起动性能计算 (23)4.5.1起动时定子参数 (23)4.5.2起动时转子参数 (24)4.5.3起动参数的确定 (25)5 三相鼠笼异步电动机优化方案及电磁调整 (26)5.1设计方案优化 (26)5.2电磁方案的调整 (26)结论 (29)参考文献 (30)附录A (31)致谢 (34)1 绪论现在社会中，电能是使用最广泛的一种能源，在电能的生产、输送和使用等方面，电机作为动力设备而言是不可或缺的一部分。
电机是各个行业生产过程及日常生活中普遍使用的基础设备，它是进行电能量和机械能量转换的主要器件。
它在现代国防、现代工业、现代农业、科学技术、交通运输、信息传输和日常生活中都得到最广泛的应用。
三相异步电动机在生产和交通运输中得到广泛的使用，例如，在工业方面，它被广泛用于拖动各种机床、传送带、水泵、搅拌机、起重机械等。
在农业方面，它被广泛用于拖动排灌机械、收割机及各种农产品的加工机械。
异步电动机被广泛应用于家用电器和医疗器械和国防设施中，作为拖动各种机械的动力设备。
随着电气化和自动化程度的不断提高，异步电动机将占有越来越重要的地位。
而随着电力电子技术的不断发展，由异步电动机构成的电力拖动系统也将得到越来越广泛的应用。
异步电动机与其它类型电机相比，之所以能得到广泛的应用是因为它具有结构简单、制造容易、运行可靠、效率较高、成本较低和坚固耐用等优点。
电动机是把电能转化为机械能，电动机作为各种用途的生产机械的动力元件，功率从几瓦到几万千瓦，每分钟转速从几十到几千转，应用十分广泛。
电动机主要分为同步电动机、异步电动机与直流电动机三种，分别应用于不同的场合，而其中以三相异步电动机的使用最为广泛。
2 异步电动机设计概述2.1三相异步电动机的发展趋势随着社会的不断发展，如今工业技术要求在各行各业不断提高，电机无论是交通运输、医疗卫生、航空航天、农业生产、商务与办公设备，还是日常生活中的家用电器都大量地使用各式各样的电机，现有90%以上的动力来源于电动机，电动机已与人们的日常生活密不可分。
20世纪50年代以前，我国电机制造工业极端落后。
中华人民共和国成立后，电机工业才获得了迅速发展，产品的品种、数量不断增加，技术水平逐步提高。
如今，随着我国科技的日益发展，人们对自动化的需求越来越高，使电动机的复杂控制成为主流，而三相鼠笼式异步电动机其应用领域更是极为广泛。
近年来还先后出现和发展了带晶闸管变频装置的低速同步电机，户外电动机，低噪声电动机以及与中小型电机类似的大型电机等多种产品，其中三相鼠笼式异步电动机应用更为突出。
随着国家宏观经济的调整以及市场需求的推动，二十一世纪中小型电机的品种将得到更大的发展，尤其是对于发展高效率电机、高品位的出口电机和机电一体化的交流变频电机将会给予特别的重视，电机的技术发展动向是向小型化、薄型化、轻量化、智能化、高效化、节能化、环保化，电机采用新型磁性、导电、绝缘材料。
2.2三相异步电动机的结构和用途2.2.1异步电动机的结构三相鼠笼异步电动机主要由定子和转子两大部分组成，定、转子中间是空气隙。
此外，还有端盖、轴承、机座、风扇等部件。
1）定子固定部分有定子绕组、定子铁心、端盖、风罩、机壳等。
定子绕组是由三个对称绕组组成，是电动机的电路部分，通入三相交流电产生旋转磁场的绕组。
由三个在空间互隔120°电角度、队称排列的结构完全相同绕组连接而成，每个绕组异步电动机的定子绕组由许多线圈接一定的规律连接而成。
定子铁心是电机磁路的一部分，并在其上放置定子绕组，一般由圆形铁心冲片、齿压板和压圈等零件压装后，经扣片或焊接紧固定成一体，通常由相互绝缘的0.5mm厚的硅钢片冲成（如图2.1）。
机壳是用来支撑定子铁心和电动机端盖。
端盖是用来支撑电动机的转动部分（一般指转子）。
风罩保护风叶同时又起到通风的风路作用[2]。
图2.1 定子铁心2）转子转动部分有转子铁心、转子鼠笼、转轴、轴承、风叶等组成。
转子铁心是用0.5mm厚的硅钢片叠成的圆柱体，鼠笼转子每个槽里放上一根导体，每根导体都比铁心长，在铁心的两端用两个端环把所有的导条都短路起来，形成一个自己短路的绕组。
如果把转子铁心拿掉，剩下来的绕组形状像个松鼠笼子，因此叫鼠笼转子（如图2.2）。
轴承主要是连接转动部分与不动部分。