高转速比异步变频电机电磁设计

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三相异步电机matlab电磁设计、温度场分析与ansoft磁场仿真学习资料

高温异步电机设计与性能分析High Temperature Induction Motor Design and PerformanceAnalysis学院：电气工程学院专业班级：学号：学生姓名：指导教师：（教授）2012年 6 月摘要Abstract目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................................................ I I 目录 (I)第1章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 课题背景及意义 (1)1.2.1课题研究背景、目的及意义 (1)1.2.2课题国内外研究现状及趋势 (4)第2章三相单鼠笼异步电动机电磁计算 (6)2.1 额定数据及主要尺寸 (6)2.1.1参数的选择 (6)2.1.2电机的主要尺寸 (7)2.1.3定子绕组的计算 (9)2.1.4定子槽型的计算 (10)2.1.5转子绕组的计算 (11)2.2 磁路计算 (13)2.3 参数计算 (18)2.3.1线圈长度计算 (18)2.3.2电机定子绕组漏抗计算 (19)2.3.3电机转子绕组漏抗的计算 (21)2.3.4有效材料的计算 (22)2.3.5空载特性 (24)2.4 工作性能计算 (26)2.4.1电负荷计算 (26)2.4.2电机损耗计算 (27)2.4.3主要性能计算确定 (29)2.5 起动性能计算 (30)2.5.1起动时定子参数 (30)2.5.2起动时转子参数 (31)2.5.3起动参数的确定 (33)2.6 MATLAB语言结构 (34)第3章异步电机通过matlab的温度场分析 (35)3.1 matlab在电机设计和仿真中的应用 (35)3.2温度对异步电机的性能影响 (36)3.2.1. 温升 (36)3.2.2 发热 (37)3.2.3 环境温度对电动机的影响 (38)3.3 异步电动机温度场特性仿真结果 (38)第4章异步电机的ansoft仿真 (40)4.1. ansoft maxwell的介绍 (40)4.1.1 三维静电场分析(3D Electrostatic Field) (40)4.1.2 三维直流磁场分析(3D DC Magnetic) (40)4.1.3 涡流场分析(Eddy Current Field) (40)4.1.4 瞬态场(Transient Field） (40)4.2 Maxwell 仿真一般步骤 (40)4.3 Maxwell的仿真结果与分析 (41)4.3.1建立电机模型 (41)4.3.2 Rmxprt导入至Maxwenll 2D有限元模块 (42)4.4本章小结 (43)第5章结论 (44)参考文献 (45)致谢 (48)附录 (49)5.1 附录1 (49)5.2 附录2 (61)第1章绪论1.1 引言随着四个现代化的发展，工业生产的自动化程度提高，还需要大量各种各样具有高性能的控制电机作为自动化系统的控制元件或执行元件。

(完整版)异步电动机变频调速系统..

《自动控制元件及线路》课程实习报告异步电动机变频调速系统1.4.1 系统原理框图及各部分简介本文设计的交直交变频器由以下几部分组成，如图1.1所示。

图1.1 系统原理框图系统各组成部分简介：供电电源：电源部分因变频器输出功率的大小不同而异，小功率的多用单相220V，中大功率的采用三相380V电源。

因为本设计中采用中等容量的电动机，所以采用三相380V电源。

整流电路：整流部分将交流电变为脉动的直流电，必须加以滤波。

在本设计中采用三相不可控整流。

它可以使电网的功率因数接近1。

滤波电路：因在本设计中采用电压型变频器，所以采用电容滤波，中间的电容除了起滤波作用外，还在整流电路与逆变电路间起到去耦作用，消除干扰。

逆变电路：逆变部分将直流电逆变成我们需要的交流电。

在设计中采用三相桥逆变，开关器件选用全控型开关管IGBT。

电流电压检测：一般在中间直流端采集信号，作为过压，欠压，过流保护信号。

控制电路：采用8051单片机和SPWM波生成芯片SA4828，控制电路的主要功能是接受各种设定信息和指令，根据这些指令和设定信息形成驱动逆变器工作的信号。

这些信号经过光电隔离后去驱动开关管的关断。

1.4.2 变频器主电路方案的选定变频器最早的形式是用旋转发电机组作为可变频率电源，供给交流电动机。

随着电力半导体器件的发展，静止式的变频电源成为了变频器的主要形式。

静止式变频器从变换环节分为两大类：交-直-交变频器和交-交变频器。

1.交-交型变频器：它的功能是把一种频率的交流电直接变换成另一种频率可调电压的交流电（转换前后的相数相同），又称直接式变频器。

由于中间不经过直流环节，不需换流，故效率很高。

因而多用于低速大功率系统中，如回转窑、轧钢机等。

但这种控制方式决定了最高输出频率只能达到电源频率的1/3～1/2,所以不能高速运行。

2.交-直-交型变频器：交-直-交变频器是先把工频交流通过整流器变成直流，然后再直流变换成频率电压可调的交流，又称间接变频器，交-直-交变频器是目前广泛应用的通用变频器。

电磁调速电机与变频电机能耗_概述及解释说明

电磁调速电机与变频电机能耗概述及解释说明1. 引言1.1 概述本篇文章将重点探讨电磁调速电机与变频电机的能耗问题。

电磁调速电机和变频电机作为常见的传动设备，广泛应用于各个行业领域。

它们在工作原理、系统组成和能效方面存在一定差异，对能源消耗产生了不同程度的影响。

因此，通过比较和分析两者的能耗情况，有助于我们更好地理解它们的性能特点，并且为今后的工程应用提供指导和改进建议。

1.2 文章结构本文分为五个主要部分进行阐述。

首先是引言部分，介绍文章的背景、目的和结构安排。

其次是第二部分，将对电磁调速电机和变频电机进行概述，包括它们的基本原理、工作方式及应用范围等。

之后，在第三部分中，我们将进行能耗对比分析，具体比较两种类型电机在不同负载条件下的能源消耗情况，并探究其中产生差异的原因。

然后，在第四部分中解释说明了两种电机工作原理、系统组成以及如何通过一些措施来提高能效。

最后，我们给出了文章的结论，总结了主要观点和发现，并对今后研究提供了一些建议。

1.3 目的本篇文章的目的在于探讨电磁调速电机与变频电机在能耗方面的差异，并解释其工作原理及系统组成。

通过此文，读者可以清楚了解两种电机的特点和性能表现，以便针对具体应用情景选择更为适合的驱动方式。

同时，借鉴能效改进措施的说明，有助于节约能源、降低生产成本，并推动环保型社会建设。

以上是引言部分内容撰写，请问是否还需要其他相关内容补充？2. 电磁调速电机与变频电机：2.1 电磁调速电机概述：电磁调速电机，也称为感应耦合调速异步电机，是一种常见的交流调速驱动设备。

它通过改变励磁状态的方式来实现转速的调节。

具体而言，当需要减小转速时，通过减小定子线圈中的电流来降低转子上感应出的转矩；而当需要增大转速时，则通过增加定子线圈中的电流来提高输出转矩。

2.2 变频电机概述：变频电机使用变频器作为驱动控制设备，可根据需要改变输出功率和供给频率以实现转速的调节。

它将直流或固定频率交流输入信号转换为可以任意调整幅值和频率的交流输出信号。

异步电动机变压变频调速原理和按稳态模型控制的转差功率不变调速系统

１９
将式（３１３）对ｓ求导，令ｄＴｅ／ｄｓ＝０，可得恒Ｅｓ／ω１控制特性在最大转矩时的临界转差率为
最大转矩为
ｓｍ
＝
Ｒ′ｒ
ω１（Ｌｌｓ＋Ｌ′ｌｒ）
（３１６）
( ) ３
Ｔｅｍａｘ＝２ｐｎ
Ｅｓ ω１
２１Ｌｌｓ＋Ｌ′ｌｒ
（３１７）
值得注意的是，在式（３１７）中，当频率变化时，按恒Ｅｓ／ω１控制的Ｔｅｍａｘ值恒定不变，再与式（３１１）相比可见，恒Ｅｓ／ω１控制的最大转矩大于恒Ｕｓ／ω１控制时的最大转矩，可见恒Ｅｓ／ω１控制的稳态性能是优于恒Ｕｓ／ω１控制的。
分母中的Ｒ′ｒ２项，则
( ) Ｔｅ≈３ｐｎ
Ｅｓ ω１
２
ｓω１（ＬＲｌｓ′ｒ＋Ｌ′ｌｒ）２∝
１ｓ
（３１５）
这又是一段双曲线。ｓ值为上述两段的中间值时，
机械特性在直线和双曲线之间逐渐过渡，整条特
性与恒压频比特性相似，图３６中给出了不同控
制方式时的机械特性。其中，特性曲线１是恒
Ｕｓ／ω１控制特性，特性曲线２是恒Ｅｓ／ω１控制特性。
带负载时，转速降落 Δｎ为
ｎ１
＝６０ｆ１＝６０ω１ｐｎ２πｐｎ
（１１）
６０ Δｎ＝ｓｎ１＝２πｐｎｓω１在式（３７）所示的机械特性近似直线段上，可以导出
（３９）
( ) ｓω１≈３ｐＲｎ′ｒωＵＴｅ１ｓ２
（３１０）
由此可见，当Ｕｓ／ω１为恒值时，对于同一转矩Ｔｅ值，ｓω１基本不变，因而 Δｎ
Ｒ′ｒ２＋ｓ２ω２１（Ｌｌｓ＋Ｌ′ｌｒ）２
（３１３）
这就是恒Ｅｓ／ω１或恒 Φｓｍ控制时的机械特性方程式。利用与前述相似的分析方法，当ｓ很小时，可忽略式（３１３）分母中含ｓ项，则

变频调速的控制方式

５）矩阵式交—交方式ＶＶＶＦ变频、矢量控制变频、直接转矩控制变频都是交—直—交变频控制方式中的一种。其共同缺点是输入功率因数低，谐波电流大，直流回路需要大的储能电容，再生能量又不能反馈回电网，即不能进行四象限运行。为此，矩阵式交—交变频应运而生。由于矩阵式交—交变频省去了中间直流环节，从而省去了体积大、价格贵的电解电容。它能实现功率因数为１，输入电流为正弦且能四象限运行，系统的功率密度大。该技术目前尚未成熟，仍吸引着众多的学者深入研究。其实质不是间接的控制电流、磁链等量，而是靠把转矩直接作为被控量来实现的。具体方法如下：
４）直接转矩控制（ＤＴＣ控制）直接转矩控制是把电动机和逆变器看成一个整体，采用空间电压矢量分析方法在定子坐标系进行磁通、转矩计算，通过跟踪型ＰＷＭ逆变器的开关状态直接控制转矩。因此，无需对定子电流进行解耦，免去矢量变换的复
杂计算，控制结构简单。该技术在很大程度上弥补了矢量控制的不足，并以新颖的控制思想，简洁明了的系统结构，优良的动静态性能得到了迅速发展。目前，该技术已成功地应用在电力机车牵引的大功率交流传动上。
直接转矩控制它以测量电动机电流和直流电压作为自适应电动机模型的输入。该模型每隔２５ μｓ产生一组精确的转矩和磁通实际值，转矩比较器和磁通比较器将转矩和磁通的实际值与转矩和磁通的给定值进行比较获得最佳开关位置。由此可以看出它是通过对转矩和磁通的测量，即刻调整逆变电路的开关状态，进而调整电动机的转矩和磁通，以达到精确控制的目的。
７）其他非智能控制方式在实际应用中，还有一些非智能控制方式在变频电源的控制中得以实现，例如自适应控制、滑模变结构控制、差频控制、环流控制、频率控制等。
２．智能控制方式１）神经网络控制神经网络控制方式应用在变频电源的控制中，一般是用于比较复杂的系统控制，这时对于系统的模型了解甚少，因此神经网络既要完成系统辨识的功能，又要进行控制。而且神经网络控制方式可以同时控制多个变频电源，因此神经网络在多个变频电源级联时进行控制比较适合。但是神经网络的层数太多或者算法过于复杂都会在具体应用中带来不少实际困难。

异步电动机节能原理与技术

异步电动机节能原理与技术异步电动机是目前广泛应用于工业生产中的一种电动机。

它主要由转子和定子两部分组成。

通过变化电磁场的方式使得转子在定子的作用下产生转动，从而实现对机械动力能量的转换。

但是，传统的异步电动机存在着能源浪费的问题。

为解决这个问题，目前存在着各种异步电动机节能的原理和技术。

本文将分步骤阐述异步电动机节能原理与技术。

步骤1：优化设计减少损失异步电动机的优化设计可以有效减少损失。

优化设计包括轴承、机壳、转子的减震等。

轴承设计时可以采用具有低摩擦和低噪声特点的高质量轴承。

机壳的墙壁厚度和结构形式也可以进行优化设计。

同时，转子也可以采用具有良好导热和导电性能的材料制成，从而实现传热均衡，减少能量损失。

步骤2：变频技术变频技术也是减少异步电动机能源浪费的一种有效方式。

变频技术可以确保电机运行在最佳效率点上，降低电机的损失并提高电机效率。

通过调整变频器的频率可以控制电机运行速度，同时呈现出更节能的特点。

步骤3：轴承优化通过轴承的优化，可以降低电机的摩擦损失和振动噪声。

采用复合轴承、磁悬浮轴承、空气导向轴承等可以减少电机滑动摩擦损失，降低能耗和噪声。

步骤4：高效电机高效电机是一种以效率为主要考虑因素的电机。

与传统电机相比，高效电机能大量降低转化能量的损失。

高效电机采用优质材料和先进技术制造，设有高效空气导流和高品质绝缘材料等。

取得优异的节能效果。

步骤5：LED灯变频技术利用LED灯的变频技术，可以在控制设备的电源电压变化时，改变LED 灯电流，进而改变异步电机的工作效率。

这种技术能够产生高效率的能量，大幅度降低运行成本，减少空气污染，提高环境的电气安全性。

综上所述，异步电动机的节能原理与技术是多种多样的。

经过技术创新和不断优化，可以大幅度降低能源浪费，实现环境保护和经济效益的最大化。

我们应该研发优质的节能技术，推广和宣传应用，让社会既享受到生产带来的经济效益，又能够为环保和可持续发展贡献一份力量。

变频调速电机的选型

变频调速电机的选型变频调速电机一般均选择4级电机，基频工作点设计在50Hz，频率0-50Hz（转速0-1480r/min）范围内电机作恒转矩运行，频率50-100Hz（转速1480-2800r/min）范围内电机作恒功率运行，整个调速范围为(0-2800r/min），基本满足一般驱动设备的要求，其工作特性与直流调速电机相同，调速平滑稳定。

如果在恒转矩调速范围内要提高输出转矩，也可以选择6级或8级电机，但电机的体积相对要大一点。

由于变频调速电机的电磁设计运用了灵活的CAD 设计软件，电机的基频设计点可以随时进行调整，我们可以在计算机上精确的模拟电机在各基频点上的工作特性，由此也就扩大了电机的恒转矩调速范围，根据电机的实际使用工况，我们可以在同一个机座号内把电机的功率做的更大，也可以在使用同一台变频器的基础上将电机的输出转矩提的更高，以满足在各种工况条件下将电机的设计制造在最佳状态。

变频调速电机可以另外选配附加的转速编码器，可实现高精度转速、位置控制、快速动态特性响应的优点。

也可配以电机专用的直流（或交流）制动器以实现电机快速、有效、安全、可靠的制动性能。

由于变频调速电机的基频可调性设计，我们也可以制造出各种高速电机，在高速运行时保持恒转矩的特性，在一定程度上替代了原来的中频电机，而且价格低廉。

变频调速电机为三相交流同步或异步电动机，根据变频器的输出电源有三相380V或三相220V，所以电机电源也有三相380V或三相220V的不同区别，一般4KW以下的变频器才有三相220V可，由于变频电机是以电机的基频点（或拐点）来划分不同的恒功率调速区和恒转矩调速区的，所以变频器基频点和变频电机基频点的设置都非常重要。

同步变频与异步变频调速电机的区别异步变频调速电机是由普通异步电机派生而来，由于要适应变频器输出电源的特性，电机在转子槽型，绝缘工艺，电磁设计校核等作了很大的改动，特别是电机的通风散热，它在一般情况下附加了一个独立式强迫冷却风机，以适应电机在低速运行时的高效散热和降低电机在高速运行时的风摩耗。

YVF315～630系列高压变频调速三相异步电动机

YVF315～630系列高压变频调速三相异步电动机刘彦华;乔建伟;吴宣东【摘要】设计开发了新一代YVF315～630系列高压变频调速三相异步电动机,产品具有系统节能、低振动、低噪声、外形小、重量轻、型谱广、功率密度高、节能环保等特点.特别对变频调速系统节能、基本数据、高效设计、绝缘结构设计、强迫通风内外风路设计、绝缘端盖设计做了重点介绍.最后通过产品试验数据与目标数据对比,分析得出了该系列产品开发设计达到了预期目标.%Designed and exploited anewgeneration of YVF315 ～ 630 series high voltage varible frequency speed regulation three phase asynchronous motor,with features of energy saving,low vibration,low noise,small shape,light weight,wide spectrum,high power density,energyconservation,environmental protection,etc.The variable frequency speed regulation system,basic data,highefficiency design,insulation structure design,forced ventilation,both insideand outside the wind road design and insulation cover design were introduced,finally compared with the product test data and target data,the analysis showed that the development and design of this series product had achieved the expected goal.【期刊名称】《电机与控制应用》【年(卷),期】2017(044)009【总页数】4页(P44-47)【关键词】YVF315～630;变频调速;风扇;端盖;设计;三相异步电动机【作者】刘彦华;乔建伟;吴宣东【作者单位】河南工业职业技术学院,河南南阳473008;卧龙电气南阳防爆集团股份有限公司,河南南阳473008;卧龙电气南阳防爆集团股份有限公司,河南南阳473008【正文语种】中文【中图分类】TM343随着电力电子技术、微电子技术的发展和中高压变频技术的不断进步，高压变频器技术越来越成熟。

毕设论文--异步电动机SPWM变频调速原理与仿真分析

异步电动机SPWM变频调速原理与仿真分析摘要在分析SPWM原理的基础上，利用MATLAB/SIMULINK软件构造了SPWM调速系统的仿真模型并说明了规则采样法的可行性。

该模型主要利用S-函数模拟自然采样法和规则采样法的控制规则并应用电力系统工具箱构建逆变桥和电机，能够比较好的模拟真实的系统并实现变频调速的功能。

通过对仿真结果的分析，对比自然采样法和规则采样法控制性能的差异，得出了规则采样法在工程实际中应用的可行性。

关键词：SPWM，异步电机，MATLAB，仿真，规则采样法，自然采样法The Simulation and Analysis of the Fundmental Principle of Asynchronous Motor SPWM Speed AdjustingABSTRACTBase on analizing SPWM principle, the SPWM velocity modulation system's simulation model has been constructed by using the MATLAB/SIMULINK software.After analizing the results of simulation,the feasibility of the regular sample law is given out. This model mainly uses the S- function analogue natural sampling law and the regular sampling method control rule and construct inverter and machine ,this model can simulate the real system and realize the frequency conversion velocity modulation function. The simulation results is given out in this paper, though analizing the simulation results and constrasting the difference of the control performance of natural sampling law and regular sampling,the application feasibility of the regular sampling law in the project has been obtained.KEYWORDS: SPWM ,aynchronous motor,MATLAB,simulation, regular sampling law, ntural sampling law目录摘要 (I)ABSTRACT .................................................................................................................................................... I I 1 绪论 (1)1.1交流调速系统的发展 (1)1.2交流调速系统的基本类型 (2)1.2.1 异步电动机调速系统的基本类型 (2)1.2.2 同步电动机调速的基本类型 (4)2 Siulink 仿真基础 (5)2.1 Simulink简介 (5)2.1.1 Simulink 启动 (5)2.1.2 Simulink 组成 (5)2.1.3 仿真过程 (6)2.2 Simulink 模块库简介 (6)2.3电力系统工具箱简介 (6)2.4 S-函数简介 (6)2.4.1 S-函数的基本概念 (6)2.4.2 S-函数的使用 (7)2.4.3 与S-函数相关的一些术语 (7)2.4.4 S-函数的工作原理 (8)2.4.5 编写M文件S-函数 (9)3 异步电动机变压变频调速系统 (11)3.1概述 (11)3.2变压变频调速的基本控制方式 (11)3.2.1 基频以下调速 (11)3.2.2 基频以上调速 (12)3.3异步电动机电压－频率协调控制时的机械特性 (12)4 PWM控制技术 (15)4.1 正弦脉宽调制原理及其优点 (15)4.1.1 SPWM原理 (15)4.1.2 SPWM的优点 (18)4.1.3关于SPWM的开关频率 (19)4.2 同步调制和异步调制 (19)4.2.1 异步调制 (19)4.2.2 同步调制 (19)4.2.3 分段同步调制 (20)4.3 SPWM波形的生成 (20)4.3.1 自然采样法 (20)4.3.2 规则采样法 (21)5 异步电动机SPWM变频调速仿真系统的设计 (23)5.1自然采样法系统的设计 (23)5.1.1 三角波的生成 (23)5.1.2 自然采样法SPWM 脉冲的生成 (25)5.1.3 直流电源 (25)5.1.4 逆变器的设计 (25)5.1.5 系统总框图的设计 (26)5.2 规则采样法系统的设计 (26)5.2.1 规则采样法脉冲的生成 (26)5.2.2 规则采样法系统总框图的设计 (28)5.3仿真分析 (28)5.3.1 额定转速（50HZ）的波形 (29)5.3.2 性能对比分析 (30)致谢 (36)参考文献 (37)1 绪论1.1 交流调速系统的发展[1]直流电气传动和交流电气传动在19世纪先后诞生。

完整版《三相异步电动机变频调速系统设计》

完整版《三相异步电动机变频调速系统设计》
一、异步电动机变频调速系统简介
异步电动机变频调速系统是一种基于变频器技术完成频率控制的调速系统，其结构组成主要包括：异步电动机、变频器、控制器和传动机构等组成。

本系统可以实现对电动机的输出功率、转速和负载的关系，从而提高机器的能源利用率，减少电机输出的能耗。

二、异步电动机变频调速系统组成
1.异步电动机：异步电动机是一种由能量变换设备的机械部分，它通过电能激励的电磁作用而可发生转动，其结构由定子、转子及密封装置等组成。

该部件能够接受输入的直流电压，完成外界功率转换。

2.变频器：变频器是由变频技术控制异步电动机输出电压和频率的装置，其特性是能够将低电压变高，将低频率调整到高频率，使输出电压与频率可以随着被控制设备的运行状况而灵活变化，能有效节省电源能耗，减少设备故障。

3.控制器：控制器是负责控制变频器给异步电动机提供指令的，它的功能有：对异步电动机的转矩与频率进行控制；实现变频器与异步电动机的细微调整；实现较快速度的反应。

电磁调速电机和变频调速电机的区别介绍

电磁调速电机和变频调速电机的区别一、技术特点不同1、电磁调速电机：具有调速范围广、速度调节开环、起动转矩大、控制功率小、有速度负反馈、自动调节系统时机械特性硬度高等一系列优点。

2、变频调速电机：噪声低，通过优化电磁设计、通风状况、结构尺寸等技术，电动机的噪声较低。

，轴承负载能力高，电动机选用深沟球轴承，寿命长。

二、原理不同1、电磁调速电机：由普通鼠笼式异步电动机、电磁滑差离合器和电气控制装置三部分组成。

异步电机作为原动机使用，当它旋转时带动离合器的电枢一起旋转，电气控制装置是提供滑差离合器励磁线圈励磁电流的装置。

2、变频调速电机：利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。

三、应用不同1、电磁调速电机：在印刷机及骑马订书机、无线装订、高频烘干联动机、链条锅炉炉排控制中都得到广泛应用。

2、变频调速电机：特别是随着变频器在工业控制领域内日益广泛的应用，变频电机的使用也日益广泛起来，可以这样说由于变频电机在变频控制方面较普通电机的优越性，凡是用到变频器的地方我们都不难看到变频电机的身影。

电磁调速电机电磁调速异步电动机又称滑差电机，它是一种利用直流电磁滑差恒转矩控制的交流无级变速电动机。

由于它具有调速范围广、速度调节开环、起动转矩大、控制功率小、有速度负反馈、自动调节系统时机械特性硬度高等一系列优点，因此在印刷机及骑马订书机、无线装订、高频烘干联动机、链条锅炉炉排控制中都得到广泛应用。

变频调速电机变频调速电机简称变频电机，是变频器驱动的电动机的统称。

实际上为变频器设计的电机为变频专用电机，电机可以在变频器的驱动下实现不同的转速与扭矩，以适应负载的需求变化。

变频电动机由传统的鼠笼式电动机发展而来，把传统的电机风机改为独立出来的风机，并且提高了电机绕组的绝缘性能。

在要求不高的场合如小功率和频率在额定工作频率工作情况下，可以用普通鼠笼电动机代替。

三相异步电机交流变频调速系统设计实验

三相异步电机交流变频调速系统设计实验指导书仇国庆编写重庆邮电大学自动化学院测控技术实验中心2010/11/2三相异步电机交流变频调速系统设计实验指导书一、实验目的：1. 了解三相异步电机调速的方法；2. 熟悉交流变频器的使用；3. 掌握三相异步电机交流变频调速系统设计。

4. 交流异步电动机机械特性及变频调速特性测试二、控制系统设计要求系统设计要求能够实现三相异步电动机的如下状态的控制：正转；反转；停止；点动；加速；减速。

图1 控制系统硬件结构图三、基本知识：1.异步电动机调速系统种类很多，常见的有：(1)降电压调速；(2)电磁转差离合器调速(3)绕线转子异步电机转子串电阻调速(4)绕线转子异步电机串级调速(5)变极对数调速(6)变频调速等等。

2.三相交流异步电动机2.1 异步电动机旋转原理异步电动机的电磁转矩是由定子主磁通和转子电流相互作用产生的。

n转速顺时针旋转，转子绕组切割磁力线，产生转子电流⑴磁场以⑵通电的转子绕组相对磁场运动，产生电磁力⑶ 电磁力使转子绕组以转速n 旋转，方向与磁场旋转方向相同2.2 旋转磁场的产生旋转磁场实际上是三个交变磁场合成的结果。

这三个交变磁场应满足：⑴ 空间位置上互差rad 3/2π电度角。

由定子三相绕组的布置来保证⑵ 在时间上互差rad 3/2π相位角（或1/3周期）。

由通入的三相交变电流来保证。

2.3 电动机转速产生转子电流的必要条件：是转子绕组切割定子磁场的磁力线。

因此，转子的转速n 必须低于定子磁场的转速0n 。

两者之差称为转差：n n n -=∆0转差与定子磁场转速（常称为同步转速）之比，称为转差率：0/n n s ∆=同步转速0n 由下式决定：p f n /600=上式中，f 为输入电流的频率，p 为旋转磁场的极对数。

由此可得转子的转速：p s f n /)1(60-=3.异步电动机调速由转速p s f n /)1(60-=可知异步电动机调速有以下几方法：(1) 改变磁极对数p （变极调速）定子磁场的极对数取决于定子绕组的结构。

变频器调速电动机的设计说明

变频调速电机的设计摘要在这个经济快速发展的社会，随着电力电子技术、计算机技术和自动控制技术的发展，交流调速代替DC调速已经成为现代电气传动的主要发展方向，这使得交流变频调速系统广泛应用于工业电机传动领域。

许多国外企业会在生产中应用变频技术。

此外，由于PLC功能强大、使用方便、可靠性高，常被用作数据采集和设备控制。

工作中发现身边很多设备都应用了变频技术，在接触中感受到了变频技术的重要性。

通过调节电机的速度来达到节能增产的效果，在未来必然更加重要。

变频器和可编程控制器以其优越的调速、启停性能、高效率、高功率因数和显著的节电效果，广泛应用于大中型交流电动机，被公认为最有前途的调速控制。

关键词:电气传动，变频技术，调速目录第一章导言..........................................................一1.1交流变频调速发展历史综述........................................一1.2逆变器的结构和功能........................................一1.3....................................二、逆变器的关键技术。

第二章变频器调速...................................................四2.1变频调速原理.................................................四2.2逆变器的控制模式 (5)2.3变频器调速模式 (6)第三章变频调试技术 (8)3.1变频器的结构和功能预设有.........................................8.3.2操作...................................................变频器9的第四章变频调速电机的设计 (11)4.1硬件设计 (11)4.2软件设计 (14)摘要 (20)致谢 (21)参考 (22)第一章导言1.1交流变频调速发展历史概述自1965年变频器问世以来，已经经历了40多年的发展。

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变频调速永磁同步电动机的设计

变频调速永磁同步电动机的设计随着科技的不断发展，变频调速技术日益成为工业领域中重要的节能技术之一。

变频调速技术通过改变电源频率，实现对电动机的速度控制。

在众多类型的电动机中，永磁同步电动机因其高效、节能、高精度控制等优点，逐渐得到广泛应用。

本文将探讨变频调速永磁同步电动机的设计方法。

变频调速技术主要通过改变电源频率来改变电动机的转速。

根据异步电动机的转速公式 n=f(1-s)/p，其中n为转速，f为电源频率，s为转差率，p为极对数，可知当f改变时，n也会相应改变。

变频调速技术具有调速范围广、精度高、节能等优点，被广泛应用于各种工业领域。

永磁同步电动机是一种利用永磁体产生磁场的高效电动机。

其特点如下：效率高：永磁同步电动机的磁场由永磁体产生，可降低铁损和额定负载下的铜损，从而提高效率。

节能：由于其高效率，永磁同步电动机在长期运行中可节省大量能源。

调速性能好：永磁同步电动机的转速与电源频率成正比，因此可通过变频调速技术实现对电动机的速度精确控制。

维护成本低：永磁同步电动机结构简单，故障率低，维护成本相对较低。

变频调速永磁同步电动机的设计原则是在满足额定负载要求的前提下，尽可能提高电动机效率，同时确保调速性能优越。

为此，设计时需考虑以下几个方面：(1)优化电磁设计：通过合理选择永磁体的尺寸和位置，以及优化定子绕组的设计，降低铁损和铜损。

(2)转子结构设计：保证转子的强度和稳定性，同时考虑散热问题，防止因转子故障导致电动机损坏。

(3)控制系统设计：选择合适的控制算法和硬件设施，实现对电动机速度的精确控制。

(1)明确设计需求：根据应用场景和负载要求，确定电动机的功率、转速、电压、电流等参数。

(2)选择合适的永磁材料：根据需求和市场供应情况，选择合适的永磁材料，如钕铁硼等。

(3)设计定子结构：根据电磁负荷要求，设计定子的槽数、绕组形式等结构参数。

(4)优化转子设计：根据强度和稳定性要求，设计转子的结构形式，选择合适的材料和加工工艺。

YJTG系列变频调速三相异步电动机

一、概述YJTG系列变频调速三相异步电动机是为适应市场需要，在引进国外先进技术及总结本厂多年生产YJT系列变频调速电机经验的基础上而开发研制的新一代变频调速电机。

在电磁设计方面，对定、转子槽形及绕组型式、接法等进行了调整，使其能适应变频器电源供电的状况，并且，既能保证电机在高频时的过载能力，又能在低频时保持恒转矩输出。

在结构设计方面，安装尺寸与Y系列电机相同，除长度尺寸外，其它外形尺寸亦与Y系列电机相同，互换性强，便于用户配套使用。

该系列电机采用独立的轴流通风机强迫通风，保证电机在整个频率范围内均具有较好的冷却效果，温升不超过规定值。

YJTG系列变频调速三相异步电动机与变频装置构成的调速系统，与其它调速方式相比，节能效果显著，调速性能好，调速范围广，具有噪音低、振动小，可与国内外各种变频器配套的特点，可广泛应用干轻工、纺织、化工、冶金、机床等行业的恒转矩、恒功率调速的场合及风机、水泵等的节能调速，有助于实现调速系统的自动化控制。

YJTG系列电动机的4极电机符合《小型变频变压调速电动机及电源技术条件》JB/T7118-93的规定，其它极数的电机符合IEC34-1的规定，也符合GB/T755的规定。

二、型号说明YJTG200L1-6：“YJTG”表示电机型号，“200”表示中心高（mm），“L”表示机座长度代号，“1”表示铁心长度代号，“6”表示电机极数。

三、使用条件1、海拔不超过1000m。

2、环境空气温度随季节而变化，但不超过40℃，最低不超过-15℃。

3、最湿月平均相对湿度为90％，同时该月月平均最低温度不高于25℃。

四、结构形式1、外壳防护等级为IP44，也可按用户要求制成IP54。

2、冷却方式为全封闭带轴流通风机冷却(1C416)。

3、根据用户要求可带各种高分辨率的传感器(光电编码器、旋转变压器及测速发电机)。

4、根据用户要求可带电磁制动器(通电、失电制动均可)、齿轮减速机等附件。

5、从轴伸端视之，电机接线盒位于机座右侧，也可按用户要求位于机座左侧或顶部。

电机常识

如果在恒转矩调速范围内要提高输出转矩，也可以选择6级或8级电机，但电机的体积相对要大一点。

变频调速电机可以另外选配附加的转速编码器，可实现高精度转速、位置控制、快速动态特性响应的优点。

也可配以电机专用的直流（或交流）制动器以实现电机快速、有效、安全、可靠的制动性能。

高转速比大型冷轧卷曲电机的设计

１．８３Ｔ开始接近饱和，齿磁密选择建议不超过
求值，但低速时磁密过饱和，就需要尽可能降低高
速最大转矩（降磁密，采取升定子匝数）。如设计院允许调低低速工况电压，使得低速磁密有所下降，进而找到符合要求的方案；如不允许降低低速
大，电磁方案也越难实现。结构设计方面，要在尽量保证结构刚度的情况
电机功率
额定电压
１６００ｋＷ２５００Ｖ／３３０ｏＶ４５６Ａ／３３１Ａ
３５０／１４００ｒ／ｍｉｎ３一Ｙ６３１７．７／７０．５Ｈｚ９５．６％／９５．１％
０引言
性能，重点考察低于变频电机在转差率接近１％时直接启动，不涉
及启动电流大的问题，所以电磁计算时可不考虑普通异步电机设计时的启动电流。根据极数和容量选定中心高８００ｍｍ，气隙４ｍｍ，定转子槽配合７２／８８
电机效率
功率因素最大转矩防护形式冷却方式
—
０．８４９／０．９０６
３．６７／１．７２ＩＰ５４ＩＣ８６Ｗ
了三滚动轴承结构，比滑动轴承结构降低了系统维
护难度，提高了可靠性。
１电磁设计
１ —
．
１电磁、电密、热负荷调整变频电机电磁方案，可调整定子匝数，再