三相感应电动机

电机设计计算流程

说明：本例为陈世坤老师的《电机设计》（第二版）第十章第264至280页的

算例。

技术指标：输出功率 P N =2.2kW ，电压 U N =220V （接），相数 m 1=3，频率 f=50Hz ， 极对数 p=2，B 级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，主要性能指标按技术条件JB3074-82的规定。

一 额定数据和主要尺寸

1、额定功率

P N 2.2103

⨯:= 2、额定电压

U N 220:= f 50:= U N ϕU N

:=

3、功电流

相数

m 13

:=

I KW P N

m 1U N ϕ

⋅ 3.3333=:=

4、效率

按照技术条件规定选取 η'

81%:=

5、功率因数

按照技术条件规定选取 cos φ'0.82:=

6、极对数

p 2:=

7、定转子槽数

q 13:=

每极每相槽数选取 定子槽数 Z 12m 1p ⋅q 1

⋅:=

根据近槽配合原则，转子槽数选取： Z 232

:=

采用转子斜槽

8、定转子每极槽数

Z p1Z 1

2p 9

=:=

Z p2Z 2

2p 8

=:= 9、确定电机主要尺寸

满载电势标幺值由经验公式 K'E 0.0108ln P N

1000⎛ ⎝⎫⎪⎭⋅0.013p -0.931+:=

计算功率

P'K'E P N η'cos φ'⋅⋅ 3.0258103

⨯=:=

α'p 0.68

:=

K'Nm 1.10:= K'dp10.96:=

B'δ0.67

:=

n'1450:=

根据标准直径最后取 D 10.155:=

于是 D i1D 10.64

⋅:=

取

D i10.0992:=

取铁心长

l t 0.105

:=

10、气隙的确定

取 δ0.3103

-⋅:=

铁心有效长度 l ef l t 2δ+

0.1056=:=

转子外径

D 2D i12δ-0.0986=:=

转子内径先按转轴直径确定 D i20.038:=

11、极距

τπD i1

2p ⋅0.0779

=:=

12、定转子齿距

t 1πD i1

⋅Z 18.6568103

-⨯=:= t 2πD 2⋅Z 29.68103

-⨯=:=

13、定子绕组采用单层绕组，交叉式，节距1~9，2~10，11~18 14、为了削弱齿谐波磁场的影响，转子采用斜槽，斜一个定子齿距

b sk 0.009

:=

15、设计定子绕组

每相串联导体数 N'ϕ1η'cos φ'⋅π⋅D i1

⋅A'⋅m 1I KW

⋅538.1877

=:=

取并联支路数 a 11

:=

可得每槽导体数

N's1m 1a 1⋅N'ϕ1⋅Z 144.849=:=

为方便?

取

N s141

:=

于是每线圈匝数41

16、每相串联导体数

N ϕ1N s1Z 1

⋅m 1a 1

⋅492=:=

每相串联匝数

N 1N ϕ1

2246=:=

17、绕组线规设计

初选定子电密

J'1510

6

⋅:=

定子电流初步估计值

I'1I KW

η'cos φ'⋅:=

导体并绕根数和每根导体截面积的乘积 A's I'1a 1J'1

⋅

1.0037106

-⨯=:=

采用高强度漆包线： 并绕根数

N i12

:=

绝缘后直径 d 0.77103

-⋅:=

A'c1 3.959107

-⋅:=

18、定子槽形设计

采用梨形槽，齿部平行，初步取： B't1 1.4

:=

铁心叠压系数 K Fe 0.95

:=

估计齿宽

b't1t 1B'δ⋅K Fe B't1

⋅ 4.361103

-⨯=:=

初步取：

B'j1 1.25:=

估计轭部计算高度 h'j1τα'p ⋅B'δ

⋅2K Fe B'j1

⋅0.0149

=:=

按齿宽和轭部计算高度的估算值作出定子槽形，槽口尺寸按类似产品决定

r 21 3.310

3

-⋅:=

b 110.0045:= h 01

0.8103

-⋅:=

h's 0.0116

:=

b 01

2.8103

-⋅:=

h 110.0005:=

h s1h's h 01+r 21+:= h 210.01160.0005-0.0111=:=

b t21

πD i12h 01+2h's

+()⋅Z 1

2r 21

- 4.22110

3

-⨯=:=