电机设计基础复习

电机设计复习版(May you pass!!!)

第一章

2．电机设计的任务

① 根据用户提出的产品规格（功率、电压、转速）和技术要求（效 率、参数、温升、机械可靠性）；② 结合技术经济方面国家的方针政策和生产实际情况；③ 运用有关的理论和计算方法；④ 正确处理设计中遇到的多种矛盾； 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。

3.设计的依据

给定：（1）额定功率（2）额定电压（3）相数及相间连接法（4）额定频率（5）额定转速（6）额定功率因数 感应电机 1-5 同步电机1-6 直流电机1 2 5

4．电机设计过程 ：① 准备阶段② 电磁设计③ 结构设计

第二章

5.主要尺寸：靠近气隙的电枢直径（D ）与铁心有效长度（L ） 直流电机D 为转子外径.交流电机D

为转子内径

6. 电机的主要参数之间的关系式 计算功率：

m ── 电枢绕组相数；E ── 电枢绕组相电势 I ── 电枢绕组相电流

310()P mEI KVA -'=⨯

7从确定主要尺寸关系式所得的结论

1、电机的主要尺寸决定于：计算功率P’与转速n之比或计算转矩T’决定

2.、A 、Bδ不变时，相同功率的电机，n↑，尺寸较小；

尺寸相同的电机，n↑，功率较大

3、转速一定，若直径不变而采用不同长度可得不同的功率的电机

4、αיp KNm、Kdp一般变化不大电机的主要尺寸在很大程度上和选择的A 、Bδ有关， A 、Bδ↑，电机的尺寸就愈小。

8.几何相似定律

在电流密度、磁感应强度、转速、频率保持不变时，对一系列功率递增，几何相似的电机，每单位功

率所需有效材料的质量、成本及产生的损耗与功率的1/4次方成反比的定律称几何相似定律。

应用: 1,采用大功率的电机来代替总功率相等的数台小功率这定律可用来大电机的趋势。2大体上估计与已制成电机几何相似，但功率不同的电机的质量、成本或损耗 3.也可用来分析通常是几何相似的系列中各规格电机之间的对应关系。

9.电磁负荷对电机性能和经济性能的影响

（一）电负荷A较高

①电机的尺寸和体积将减小，可节省钢铁材料；

②Bδ一定时，由于铁心质量减小，铁耗减小。

③绕组用铜（铝）量将增加；

④增大了电枢单位表面上的铜（铝）耗，使绕组温升增大；

⑤改变了电机参数和电机特性。

（二）气隙磁密Bδ较高

优点：电机的尺寸和体积较小，可节省钢铁材料。

缺点：①使电枢基本铁耗增大

②气隙磁位降和磁路饱和程度将增加

③改变了电机参数和电机特性。

10.主要尺寸比：

λ大小的影响：

ef

C

)

(G

M

τ

λef

l

=

11. 确定主要尺寸的一般方法：

1、确定主要尺寸的步骤

2、用“类比法”来确定主要尺寸

12，系列电机：指技术要求、应用范围、结构型式、冷却方式、生产工艺基本上相同，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。

系列电机的优点

①由此减少材料与工设计时，消耗、降低成本：由于它们的生产工艺过程与另部件型式相同，可以充分利用冲模、模具、量具、卡具等工艺装配；

②缩短生产周期：由于充分利用了原有的工模具等工艺装配图纸等条件；

③可以减少设计、制造、使用、维修方面的许多工作；可以腾出手来提高产品的质量。

13，系列电机设计的特点：

①功率等级的确定要根据用户的要求、选用的方便、经济性等多方面全面综合分析来确定。（功率按一定规律递增）

②安装尺寸的确定及功率等级与安装尺寸的对应关系。

③交流电机系列定子冲片外径的确定

1）与规定的轴中心高数值的一致性；

2）硅钢片利用的经济合理性；

3）整个系列外形的均称性，并在条件允许的情况下，能充分利用已有的工艺装备。

④零部件的标准化、系列化和通用化；

⑤派生的可能性。

课后题：

①为什么在可能的情况下尽可能采用大功率电机来代替总功率等的数台小功率（为什么要提高单机容量）？

随着单机容量增加，其有效材料的重量、成本的增加相对容量的加要慢。因此有效材料的利用率提高了，损耗增加相对容量增加也，因此效率提高了。人们常说的电机怕效率也就是这个道理。

②为何冷却问题对大功率电机比对小功率电机更显得重要（也就是人们常说的大电机怕温升）？

电机损耗与长度的立方成正比，而冷却表面却与长度的平方成正比，功率，长度，损耗>冷却表面，故电机温升。因此就必须设法改变冷却系统或冷却方式，放弃它们的几何形状相似。

第三章磁路计算14，磁路包括哪几部分？

15，空气隙磁压降

16. 齿部磁压降的计算

17. 轭部磁压降

齿联轭计算方法：

第三章复习思考题：

第四章参数计算

18.

L绕组导体长度, Ac导体截面积, p导体材料电阻率

绕组电阻的计算::

19.电抗的一般计算方法：（磁链法、能量法）

20电抗与哪些因素有关：略

21.电抗对电机性能的影响：略

22，出现电机性能指标不达标时，怎样调整，调整参数。略课后答案：略

第五章损耗与效率

23.电机损耗包括哪些？

24，基本铁耗的原因

由主磁场在铁心内发生变化时所产生的：

①交变磁化性质：变压器铁心、定转子齿中发生

②旋转磁化性质：定、转子铁轭中发生的

不论是交变磁化还是旋转磁化，它们均会在铁心中引起磁滞和涡流损耗。