电机设计
电机的结构设计的基本内容、原则和方法
电机的结构设计的基本内容、原则和方法电机的设计是一项系统工程，为设计而设计的方案不是一个好方案，应结合制造工艺、设计成本、工业美感等实际使用效果等综合考量。
电机设计的全过程，按照工作进程，大体上分为初步设计、电磁设计和施工设计三个阶段；按照工作性质，则可分为结构设计和电磁设计两个方面。
初步设计主要是确定电机的总体结构型式，这是电磁设计的基础，而施工设计则是实现电磁设计的保证，二者统称为电机的结构设计。
目前，电机已普遍地应用于从外层空间的宇宙航行到深海的石油钻探，从工农业生产到人们日常生活的各个领域和各个部门，其使用环境和技术要求千差万别。
它们不但要求电机有优良的、与负荷相匹配的电气性能，而且要求有形态各异、耐用美观的结构与之相适应。
近百年来电机的发展表明，它既有赖于电磁理论的研究，设计计算方法的进步，又有赖于各种材料的不断进步和电机结构上的创新，以及工艺上的改进。
一般电机的设计工作中，结构设计的工作量往往占70%以上。
Ms.参今天就来与大家谈谈电机的结构设计的基本内容、原则和方法。
一、电机结构设计的基本内容1）确定电机的总体结构型式。
包括电机的防护型式、轴承型式和数目、轴伸型式和数目、安装方式和冷却系统等。
2）确定某一零部件的结构型式、形状和具体尺寸，使用的材料。
3）确定某些有机械联接的零部件（例如，转子铁心和轴、机座和端盖等）之间的联接方式。
4）核算零件的机械性能，包括强度、刚度等的计算。
其中，1）至3）各项的一些主要内容，通常在初步设计阶段完成，另一些与电磁计算密切相关的部分，则在电磁设计过程中加以确定。
二、结构设计的基本原则1）所有总体结构应符合有关国家标准的规定，以及国际电工委员会（IEC)所推荐的有关电机文件中的相应规定，并满足使客户提出的要求，如电机的中心高、外形尺寸、安装尺寸、出线盒位置等。
2）所选结构能够保证电机有效部分（定、转子铁心及绕组）的准确和可靠运行。
如铁心的固紧，绕组的绝缘结构，带电部分和接地部分之间的绝缘距离，定、转子同心度的保证等等。
电机设计教程
∑i＝0
该定律也用于包围几个节点的闭合面，即流出闭合面 的电流等于流出该闭合面的电流，这称为电流的连续性。 所以基尔霍夫电流定律体现了电流的连续性。
2。基尔霍夫电压定律
在集总参数电路中，沿任一回路内所有支路或元件电 压的代数和恒等于零，即：
∑u＝0
基尔霍夫电压定律也可表述为：任一回路内的电压的 代数和等于电动势的代数和，即：
正式发电的第一座电厂。在这座发电厂发电后 第6年，津京开始办电，并在华北最早使用电 力。
中国1912年4月在昆明西郊建立了第一座水轮机 发电站——石龙坝水电站，装机容量为240kW， 所用水轮发电机为德国西门子生产。 这座发电
站现在还在继续工作。
二。电机的分类：
（一） 电机的分类方法很多，按功能分：
1。发电机：把机械能转换为电能 2。电动机：把电能转换成机械能 3。变压器、变频器、交流机、移
相器：分别用于改变电压、频 率、电流、相位。 4。控制电机：在自动控制中作为执
行、检测和解算元件。
第二章 电机学中常用的电工定律
一。电路定律
1。基尔霍夫电流定律 在集总参数电路中的任一节点处，所有支路的电流的
∑u＝ ∑e
而对于正弦稳态交流电路，其相量形式为：
∑U＝ ∑E
二。基本电磁定律
1。磁场的基本物理量
磁感应强度：又称磁通密度：表征磁场特性的一个基本 物理量，表示空间某一点的磁场强弱（量值）和方向。用B 表示，单位是T（1T=1Wb/M2）。
磁通（量）：磁感应强度矢量的通量，用φ表示，单位是 Wb。磁场中经过一个曲面S的磁通为：
2。基本电磁定律
安培环路定律：在磁场中，磁场强度H沿任意一
个闭合曲线的线积分，等于该闭合曲线所包围的全部电流的 代数和，可表达为：
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。
电机设计及实例
电机设计及实例一、引言电机是将电能转化为机械能的装置，广泛应用于各个领域，如工业生产、交通运输、家用电器等。
电机设计的目标是使电机具有高效率、稳定性和可靠性，以满足不同的工作需求。
本文将从电机设计的基本原理出发，结合实例介绍电机设计的关键要点。
二、电机设计的基本原理1. 电机类型选择电机按照工作原理可以分为直流电机和交流电机。
直流电机结构简单，转速可调，适用于需要精确控制转速的场合；交流电机结构复杂，但具有较高的效率和可靠性，广泛应用于各个领域。
在电机设计时，需要根据具体需求选择合适的电机类型。
2. 电机参数计算电机参数的计算是电机设计的重要环节。
常见的电机参数包括功率、转速、转矩、效率等。
根据工作要求和负载特性，可以通过电机设计软件或手算方法来计算电机参数。
在计算过程中，需考虑功率损耗、磁场分布等因素，以确保电机设计的准确性和可靠性。
3. 电机材料选择电机材料的选择对电机性能有着重要影响。
常见的电机材料包括电磁铁、绕组线材、转子材料等。
电磁铁的选材应考虑磁导率、热稳定性等因素；绕组线材的选材应考虑导电性能、耐高温性能等因素；转子材料的选材应考虑密度、磁导率等因素。
合理选择电机材料可以提高电机的效率和性能。
三、电机设计实例以家用电器中的电饭煲为例，介绍电机设计的实际应用。
1. 电机类型选择电饭煲通常采用交流电机，因为交流电机具有高效率和可靠性，适合长时间工作。
2. 电机参数计算根据电饭煲的功率需求和转速要求，计算得到适合的电机参数。
假设电饭煲功率为500W，转速为1000转/分钟，可通过电机设计软件计算得到电机的电流、电压、转矩等参数。
3. 电机材料选择电饭煲电机的电磁铁通常采用硅钢片，因其具有较高的磁导率和热稳定性；绕组线材通常采用高导电铜线，以提高电机的导电性能；转子材料通常采用永磁材料，如钕铁硼磁铁，以提高电机的转矩和效率。
通过以上设计和选择，可以满足电饭煲的工作需求，使其具有高效率、稳定性和可靠性。
电机设计终极整理资料
2.1 电机的主要尺寸间的关系是什么？根据这个关系式能得出哪些重要结论？ 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。
2.2 电机常数C A 和利用系数K A 的物理意义是什么？电机常数CA 大体上反映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了结构材料的耗用量。
电机常数的倒数为KA ，它表示单位体积有效材料所能产生的计算转矩，因此，它的大小反映了电机有效材料的利用程度，通常称为利用系数。
随着电机制造水平的提高，材料质量的改进，利用系数将不断增大。
2.3 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，当Dba D =lbla =hbha =bbba =…下，'P G ∝'P Gef ∝'P P ∑∝'4/3'P P∝P4/1'1。
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填料的重量、成本及产生损耗均怀功率的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，其效材料的重量G 、成本Gef 相对容量的增加要慢。
电机课程设计百度文库
电机课程设计百度文库一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握电机的基本原理、结构和工作特点，培养学生对电机设计和应用的基本技能，使学生能够运用电机知识解决实际问题。
具体目标如下：1.了解电机的基本原理和分类。
2.掌握电机的主要结构和工作原理。
3.熟悉电机的主要性能指标和选用原则。
4.能够分析电机的运行状态和故障原因。
5.具备电机安装、调试和维护的基本技能。
6.能够运用电机知识解决实际工程问题。
情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和团队合作精神。
2.增强学生对电机行业的兴趣和责任感。
3.培养学生关注科技进步和可持续发展的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括电机的基本原理、结构、性能和应用。
具体安排如下：1.电机的基本原理：介绍电机的定义、分类和基本工作原理。
2.电机的主要结构：讲解电机的主要部件及其功能和作用。
3.电机的工作特点：分析电机在不同工况下的工作性能和特点。
4.电机的主要性能指标：介绍电机的转速、功率、效率等性能指标及其计算方法。
5.电机的选用和安装：讲解电机选用的原则和安装要求。
6.电机的调试和维护：介绍电机调试和维护的方法和注意事项。
7.电机在工程应用中的案例分析：分析电机在实际工程中的应用实例，培养学生解决实际问题的能力。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体方法如下：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握电机的基本原理和知识。
2.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的思考和交流能力。
3.案例分析法：分析实际工程案例，使学生能够将理论知识应用于实际问题。
4.实验法：安排实验课程，让学生亲自动手操作，加深对电机原理和结构的理解。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的电机教材，为学生提供系统的学习资料。
2.参考书：提供相关的电机专业书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作课件、教学视频等多媒体资料，提高课堂教学效果。
电机设计的步骤
电机设计的步骤：
1、收到客户实样、图纸、技术要求
2、查看实样或图纸，有无现成类似安装尺寸电机
3、测试实样，得出各种实测参数，与客供技术要求比较
4、与客户沟通得出的差异，并确认按实样做还是按技术要求做
5、解散电机、得出各类零配件，绘制各零配件图纸，
6、与现成零配件有无通用，没有则采购，需开模则安排开模
7、电机结构设计
8、电磁设计、线模设计
9、确定工艺流程、确定设备、加工工艺
10、采购零配件
11、试制产品（建议分开控制定子、转子、装配流程）
12、测试样品（尺寸、性能、安全）
13、送样。
电机第四章《电机设计(第2版)——高等学校教材》陈世坤 主编
2 2 IB RR I R RR IR 2 RR ( ) RR IB
4.1 绕组电阻的计算
二、感应电机 2、感应电机转子绕组每相电阻 （2）鼠笼绕组
IR 2p 如何求 的关系：每相邻导条电流之间相位差等于槽距电角 Z2 IB
相邻两段端环的电流相位差也等于
ⅰ）端环电阻 → 导条
4.4 漏电抗计算
一、槽漏抗的计算
1、单层整距绕组的槽漏抗 槽高部分（ h 1） （2）矩形开口槽单层整距绕组的槽漏抗
2 I 2 IN S
x F s2 h 1
F s2 dx b s dxl 0 ef x d d N x xh s 1 h h 2 1 2I 1 d l N x s2 0 0 ef s 3b s
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。
Rc K F R
K F 电阻增加系数( K F 1) R 电流电阻
4.1 绕组电阻的计算
一、直流电机
N a lc Ra w Ac (2a ) 2
N a 导体总数 lc 线圈或元件平均半匝长 Ac 导体截面积 2a 并联支路数
IB IR
∴导条电流等于相邻两端环电流之差（∵
很小）
Z IR 2 I B 2 p
IR
IR
IB 2sin
2
IB 2sin源自p 2IB
p
Z2 Z2 Z I RR ( R )2 RR ( 2 )2 RR IB 2 p
4.1 绕组电阻的计算
二、感应电机 2、感应电机转子绕组每相电阻 （1）鼠笼绕组
二、异步电机励磁电抗的计算方法
电机的设计及改造方案
电机的设计及改造方案
电机的设计及改造方案分为以下几个方面：
1. 选型设计：根据应用需求确定电机的功率、转速、扭矩等参数，选择合适的电机类型，如直流电机、交流电机、步进电机等。
同时，还需要考虑电机的尺寸和重量等因素，确保适配性和可靠性。
2. 磁路设计：根据电机的选型确定电机的铁心材料、磁路结构和槽型等设计参数，在保证电机磁路的稳定性和效率的基础上，尽可能减小电机的能耗和散热。
3. 绕组设计：根据电机的选型确定绕组的类型、材料、截面积、匝数和分布等参数。
绕组的设计要考虑到电机的额定电流、功率因数、效率等要求，尽可能减小电机的电阻和铜损，并提高电机的输出功率。
4. 控制系统设计：根据电机的选型和应用需求，设计合适的控制系统，如速度控制系统、位置控制系统、力控制系统等。
同时，还需要考虑电机的保护控制、通信接口和编码器等功能，以提高电机的安全性和可控性。
5. 效率优化改造：对现有电机进行改造，以提高电机的功率因数和效率。
可以采取控制系统的优化改造、磁路和绕组的优化改造等方式，减小电机的电阻和铜损，提高电机的功率输出和能量利用率。
6. 节能改造：对现有电机进行节能改造，以减小电机的能耗和
环境污染。
可以采取替换高效电机、优化电机运行工况、改善电机绕组和磁路等方式，降低电机的运行成本和环境影响。
总之，电机的设计及改造方案需要考虑到选型设计、磁路设计、绕组设计、控制系统设计、效率优化改造和节能改造等因素。
通过合理的设计和改造，可以提高电机的性能和可靠性，降低电机的能耗和环境影响。
电机设计知识点总结
电机设计知识点总结电机设计知识点总结一、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。
【拓展延伸】电机拖动知识点总结第二章一、负载的转矩特性：负载的转矩特性是指生产机械工作机构的负载转矩与转速之间的关系即：n=f（TL）___恒转矩负载特性恒转矩负载是指负载转矩为常数，其大小与转速n无关，恒转矩负载分反抗性恒转矩负载和位能性恒转矩负载。
反抗性恒转矩负载特性：恒值负载转矩Tf总是与转速nf的方向相反，即作用方向是阻碍运动的方向。
当正转时nf为正， Tf与nf方向相反，应为正，即在第一象限，当反转时nf为负， Tf与nf方向相反，应为负，即在第三象限；当转速nf=0时外加转矩不足以使系统运动。
位能性恒转矩负载特性特点：Tf的方向与nf的方向无关。
电机设计最佳教程-第一讲-电机设计概论
4.3 电磁场解析分析法和电磁场数值分析法
以场值为计算量 其中，应用最多的是电磁场数值分析法，它包括
有限差分法、有限元法、边界元法等。
电机电磁场的数值分析已经发展得比较成熟，商 用软件如Ansys、Ansoft、JMAG、Magnet等已 得到广泛地推广和应用。
电磁场解析分析法在一些简单结构的电机的参数 与性能求解中有所应用，如气隙磁场分布、齿槽 转矩、电枢反应。由于解析法具有清晰的物理概 念和明确的变量关系，在电机优化设计中往往具 有指导作用，但同时存在对非线性处理能力不足 的缺陷。
电机的电磁设计：在初步设计的基础上，通过一 些“假设”和“参数设置”给出电机的初步电磁结构尺 寸，然后进行电磁“计算”，通过反复迭代计算， 在参数之间进行权衡，最终给出满足电磁性能要 求的设计结果（材料、各部分结构尺寸参数）。
电机的结构设计：确定电机的机械结构、零部件 尺寸、材料规格及性能要求、加工要求，期间涉 及必要的机械（强度、刚度）计算和温升计算， 最终给出电机的设计图样（零件图、组件图、装 配图等）。电机的结构设计要考虑电机的加工、 运输、安装、使用、维修等多个方面。
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提要
*
1、电机设计的名词解释——为什么要学电机 设计课？
2、电机设计的任务和过程——建立电机设计 整体印象
3、电机的国际、国内标准简介——了解电机 设计的“规矩” 4、电机设计技术的发展概况——把握电机设 计的手段 5、电机设计课的学习方法——怎么学习电机 设计课？
IEC 60034-7
GB/T 1993 旋转电机冷却方法
IEC 60034-6
GB/T 4942.1 旋转电机外壳防护等级（IP代码）
电机设计课程设计总结
电机设计课程设计总结一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握电机设计的基本原理和技能，能够运用所学知识进行电机的设计和分析。
具体来说，知识目标包括了解电机的分类、工作原理和基本结构，掌握电机的设计方法和步骤，了解电机的设计要求和限制条件。
技能目标包括能够运用电机设计软件进行电机的设计和分析，能够进行电机试验和调试，能够解决电机设计和运行中遇到的问题。
情感态度价值观目标包括培养学生的创新意识和团队合作精神，使学生认识到电机设计对于社会和经济发展的重要性，培养学生的责任感和使命感。
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、设计方法和步骤，电机的基本结构和运行原理，电机的设计要求和限制条件，电机试验和调试方法等。
具体来说，包括电机的分类和工作原理，电机的设计方法和步骤，电机的基本结构和运行原理，电机的设计要求和限制条件，电机试验和调试方法等内容。
三、教学方法本课程的教学方法包括讲授法、案例分析法、实验法等。
通过讲授法，使学生掌握电机设计的基本原理和知识；通过案例分析法，使学生了解电机设计的实际应用和问题解决方法；通过实验法，使学生能够进行电机设计和实验，提高学生的实践能力和创新能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料、实验设备等。
教材和参考书用于提供电机设计的基本原理和知识，多媒体资料用于展示电机的实际应用和案例分析，实验设备用于进行电机设计和实验。
通过合理选择和准备教学资源，能够支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等。
平时表现评估学生的课堂参与和讨论，作业评估学生的理解和应用能力，考试评估学生的综合运用和解决问题能力。
评估方式应客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。
通过评估，学生能够了解自己的学习情况和进步，教师能够及时发现和解决教学中存在的问题，提高教学质量。
六、教学安排本课程的教学安排规定了教学进度、教学时间和教学地点等。
电机设计工程师岗位要求
电机设计工程师岗位要求1.学历和专业背景。
电机设计工程师通常需要具有电机工程、电气工程、自动化控制等相关专业的学士或以上学历。
此外，对于一些高级岗位，可能还需要硕士或博士学位，以及相关的工作经验。
2.熟悉电机原理和技术。
电机设计工程师需要对各种电机的原理和技术有深入的了解，包括直流电机、交流电机和步进电机等。
他们需要掌握电机的基本参数、特性和效能，并能根据产品需求选择合适的电机类型。
3. 掌握相关的软件和工具。
电机设计工程师需要熟悉电机设计和仿真软件，如ANSYS、SolidWorks、CATIA等，并能熟练运用这些软件进行电机的设计和分析。
此外，还需要了解CAD和CAE等相关工具的使用。
4.具备良好的计算和分析能力。
电机设计工程师需要具备扎实的数学基础和计算能力，能够进行电机的计算和分析。
他们需要能够通过数学模型和仿真分析，评估电机的性能，并在实际应用中对电机进行调整和优化。
5.有实际的电机设计和开发经验。
电机设计工程师需要有一定的工作经验，熟悉电机产品设计的各个环节和流程。
他们需要能够独立完成电机的设计、样机的制造和测试，并能够解决电机设计中的各种问题。
6.具备良好的沟通和团队合作能力。
电机设计工程师需要与团队成员、供应商和客户进行有效的沟通和协作。
他们需要能够理解客户的需求，并能与其他专业人员合作，共同完成电机设计项目。
7.具备良好的创新和问题解决能力。
电机设计工程师需要具备创新意识和问题解决的能力，能够针对复杂问题提出创造性的解决方案。
他们需要能够跟踪新技术和行业发展的动态，不断提升自己的专业水平。
总之，电机设计工程师是一种高技术含量的工程师职位，需要具备扎实的专业知识和实际经验，以及良好的沟通和团队合作能力。
他们承担着电机产品设计和开发的重要工作，对于电机行业的发展有着重要的推动作用。
10本电机设计入门推荐书籍，全部学完就是高级工程师！
10本电机设计入门推荐书籍，全部学完就是高级工程师！大家好！今天你们的电机设计学习得怎么样啦？都说电机入门比较难，主要涉及的物理概念多，公式多，而且基础理论尤其多。
如何快速入门电机学习，是个值得好好思考的问题。
更新一些个人看过的电机书籍，觉得看书是个不错的选择。
可能是个人习惯，感觉书上写的东西比较细致，前后连贯性也比较好，无论是学习也好，做科研也罢，看书入门感觉还是快很多的。
就结合自己的学习经历，推荐大家一些入门的经典书，也是自己会经常看的，知识讲解也比较全面细致，希望大家能够仔细研读。
以下，就是我推荐的一些电机入门书籍。
1.电机学Soul：打造志同道合的交友圈广告提供电机学书籍+配套资料+习题参考答案+电子课件等内容。
这本书算是电机入门经典之作了。
内容浅显易懂，电机的一些基本原理都介绍得当、清晰明了。
重点推荐第七章，机电能量转换原理。
本书共有10个章节。
前8章阐述磁路、变压器、直流电机、交流电机理论的共同问题、感应电机、同步电机、机电能量转换原理，以及单相串激电动机、永磁电动机和开关磁阻电动机；后两章阐述控制电机和电机的发热与冷却。
除第8、9、10三章以外，每章后面附有习题和部分答案。
为引导学生用计算机来求解电机问题，针对感应电机的稳态运行计算，编入相应的计算机源程序。
书末编有9个附录，对于希望深入理解电机理论及其工程应用的学生和青年教师，会有帮助。
全书的编写方针为“削枝强干，推陈出新”。
展开剩余84%本书可作为高等学校电气工程与自动化专业和其他强、弱电结合专业的教材，也可供有关科技人员作为参考用书。
2.电机设计据说这本书称为国内电机设计方向的圣经，人手一本也不为过。
优点自不必多说，一般的高校电机设计都有。
本书共分为十四章。
前九章主要阐述旋转电机设计的基本理论和计算方法，包括电磁计算、通风发热计算、机械计算以及噪声和振动计算等。
第十、十一章分别介绍了感应电机的电磁设计和计算机在电机设计计算中的应用。
电机最新设计标准规范说明书
电机最新设计标准规范说明书电机最新设计标准规范说明书一、引言本电机最新设计标准规范说明书旨在确保电机的设计符合国家有关的技术标准和规范, 从而保证电机的安全可靠性、高效率和长寿命。
二、适用范围本说明书适用于各种类型的电机设计，包括交流电机和直流电机。
三、设计要求1. 电机的设计应符合国家有关电机设计技术标准和规范的要求。
2. 电机的结构应合理，安全可靠，便于维修和维护。
3. 电机的效率应满足国家有关标准的要求，并且在设计过程中应优化电机的效率。
4. 电机的功率因数应尽量接近1，以提高电机的能效。
5. 电机的噪声应符合国家有关标准的要求，尽量降低噪声污染。
6. 电机的震动应符合国家有关标准的要求，尽量减小震动对设备和人员的伤害。
四、设计内容1. 电机的基本参数：包括额定功率、额定电压、额定频率、额定转速等。
2. 电机的结构：包括转子、定子、绕组、轴承等。
3. 电机的冷却方式：包括自然冷却、强制通风冷却、水冷却等。
4. 电机的绕组：包括材料、绕组方式、绝缘等级等。
5. 电机的轴承：包括类型、选型、润滑方式等。
6. 电机的控制方式：包括启动方式、制动方式等。
7. 电机的维修和维护：包括维修和维护的周期、方法等。
8. 电机的标志和铭牌：包括电机的型号、生产厂家、额定参数等。
五、测试和验证电机在设计完成后，应进行测试和验证，确保其满足设计要求和技术标准的要求。
常见的测试和验证项目包括功率测试、效率测试、噪声测试、震动测试等。
六、附录附录中包括电机的相关技术标准和规范的引用，以及电机的样机照片、技术数据等。
本说明书由电机设计人员编写，并经过相关技术部门的审核，确保其准确性和可靠性。
《电机设计课件之》课件
电机绕组材料
电机绕组是电机中的重要组成部分，其材料通常选用铜、铝 或合金线等，这些材料具有良好的导电性能和机械强度，能 够满足电机的电气性能要求。
铜绕组具有较高的导电性能和机械强度，适用于高负荷和高 温的场合；铝绕组则具有成本低、重量轻的优点，但导电性 能略低于铜绕组。
电机铁芯材料
电机铁芯是电机中的核心部件之一，其材料通常选用硅钢 片、电工纯铁或铁镍合金等，这些材料具有良好的导磁性 能和机械强度，能够满足电机的电气性能要求。
电磁负荷的确定
总结词：设计关键
详细描述：电磁负荷的确定是电机设计的关键步骤，涉及到电机的尺寸、性能、效率和可靠性的确定。
电磁性能的优化
总结词：提升手段
详细描述：电磁性能的优化是提升电 机性能的重要手段，包括磁场优化、 绕组优化、铁心材料选择等。
04 电机热设计与优 化
电机热设计的意义
提高电机效率
3. 确定散热方式
03 根据电机的结构和应用场景，
选择合适的散热方式，如自然 散热、强制风冷等。
4. 设计散热结构
04 根据散热需求和散热方式，设
计合理的散热结构，如散热片 、风道等。
5. 仿真与优化
05 通过热仿真技术对设计的散热
结构进行模拟分析，根据分析 结果进行优化改进。
6. 实验验证
06 对优化后的电机进行实验验证
总结词
控制电机振动与噪声的策略主要包括优化设 计、改进制造工艺和使用减振降噪材料等。
详细描述
优化设计包括改进电机结构、改变磁场分布 和改进转子动平衡等，改进制造工艺包括提 高轴承和齿轮的精度、减少气隙不均匀等， 使用减振降噪材料包括在关键部位使用弹性 支撑、隔音材料等。
振动与噪声控制的应用实例
《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——精选推荐
第二章2.1主要尺寸包括什么？（主要尺寸由转矩决定）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，则是指定子内径。
它们由计算功率P’决定。
2.2为什么当气隙磁场为正弦时，气隙波形系数为1.11对于任意气隙磁场波形，在每对极范围内，其有效值与平均值的比值即为波形系数。
对于正弦波，有效值为平均值的π/2√2=1.112.3知道标号的含义形如【Y180L1-4】的标号：【Y】为系列号【180】为机座号（中心高）【L1】为长铁心里的第一个铁心长【4】表示极数2.4为什么尽量用大功率电机代替几个小功率电机B、J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重量、成本及产生的损耗均与p’1/4成反比，即随单机容量的增大，其有效材料利用率和电机效率均提高。
2.5几何相似定律G电机重量；C ef成本；ΣP损耗2.6 主要尺寸关系式和几何相似定律看似矛盾之处及其原因D电枢直径；l ef电枢计算长度；n转子转速；a’p计算极弧系数；K N m气隙磁场波形系数；k dp电枢绕组系数；P’计算功率；E电枢电势；N匝数；A电磁线负荷；Bδ气隙磁密；B磁路中铁内磁密；A fe磁路中铁的截面积; J电流密度；矛盾：主要尺寸关系式：功率正比于几何尺寸的立方；几何相似定律：功率正比于几何尺寸的四次方原因：若几何尺寸增大至2倍：由I=JA，可知J不变时，电流增大至4倍。
由A=2mNI/πD，可知匝数N不变且电枢绕组相数m不变时，A增大为2倍。
即A正比于几何尺寸。
所以主要尺寸关系式中功率正比于几何尺寸的立方不成立。
2.7计算新电机指标利用集合相似定律来估计几何形状相似，功率不同的电机的重量、成本和损耗。
例题:一台1kW的电机定子铁心长10cm，电机质量为15kg，成本100元，电机效率83.3%。
今欲按几何相似定律设计一台16kW电机，求电机定子铁心长、质量、成本、效率。
电机设计
电机设计电机设计电机设计第一章电机设计概述 (5)§1-1 电机制造工业的近况与发展趋势 (5)§1-2 电机设计的任务与过程 (6)§1-3 1-4 国家标准国际标准 (7)第二章电机的主要参数之间的关系8§2-1 电机的主要参数之间的关系式 (8)§2-2 电机中的几何相似定律概述 (14)§2-3 电磁负荷的选择 (16)§2-4 电机主要尺寸比的选择及确定主要尺寸的一般方法 (19)§2-5 系列电机及其设计特点 (22)第三章磁路计算24§3-1 概述 (24)§3-2 空气隙磁压降的计算 (25)§3-3 齿部磁压降的计算 (33)§3-4 轭部磁压降的计算 (37)第四章参数计算42§4-1 绕组电阻的计算 (43)§4-2 绕组电抗的一般计算方法 (46)§4-3 主电抗计算 (47)§4-4 漏电抗计算 (51)§4-5 漏抗标么值 (64)§4-6 集肤效应对电机参数的影响 (66)§4-7 饱和对电机参数的影响 (67)§4-8 斜槽漏抗计算 (69)第五章损耗与效率 (71)§5-1 概述 (71)§5-2 基本铁耗 (72)§5-3 空载时铁心中的附加损耗 (74)§5-4 电气损耗 (79)§5-5 负载时的附加损耗 (80)§5-6 机械损耗 (87)§5-7 效率 (89)第六章电机的冷却 (90)§6-1 电机的冷却方式 (90)§6-3 风扇 (91)§6-4 径向通风系统中转子上其他风压元件参数的近似计算法 (93)第七章发热计算 (93)§7-1 电机允许的温升限度 (93)§7-2 传热的基本定律 (95)§7-3 电机稳定温升的计算 (99)第八章结构设计和机械计算104§8-1 电机的基本结构型式（自学） (104)§8-2 结构设计的基本内容、原则和方法. 105 第十章感应电机的电磁设计 (106)§10-1 概述 (106)§10-2 主要尺寸与气隙的确定 (108)§10-3 定子绕组与铁心的设计 (111)§10-4 转子绕组与铁心的设计 (115)§10-5 工作性能的计算 (118)§10-6 起动性能的计算 (120)第十一章电子计算机在电机设计计算中的应用 (125)§11-1 概述 (125)§11-2 曲线和图表的数学处理方法之一——插值法 (126)§11-3 曲线和图表的数学处理方法之二——公式法 (128)§11-4 机辅设计中常用的数值计算方法. 129 §11-5 设计分析程序 (129)§11-6 设计综合程序 (130)第一篇旋转电机设计第一章电机设计概述§1-1 电机制造工业的近况与发展趋势一、单机容量迅速增长1．为什么单机容量要增加？从制造角度看，功率大，材料越省，效率高，电机材料选用率提高；从运行角度看，功率大，机组数目少，运行人员少，维修费用减小。
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2.1 电机的主要参数之间的关系式
6、从确定主要尺寸关系式所得的结论
D 2lef n 6.1 103 CA P p K Nm K dp AB
D 2lef 60D 2lef CA P / n 2T
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’；
2.1 电机的主要参数之间的关系式
D2lef n 随着电机功率的增大 C C A 并非总是常数，转速一定时， A P
而减小，利用系数和转矩应力则随电机功率的增大而增大。
小结：
D 2lef n 6.1 103 CA P p K Nm K dp AB
根据
确定主要尺寸的基本关系式找到 → 确定A 、Bδ、→
熟悉国家标准；
收集相近电机样本和技术资料； 听取生产使用单位的意见要求； 编制技术任务或技术建议书。
1.2 电机设计的任务与过程
电机设计过程
② 电磁设计：
根据技术条件或技术任务书的规定，参照生产实践经验，通过
计算方案比较来确定与所设计电磁性能有关的一些尺寸和数据，选定 有关材料，并核算电磁性能。
③ 结构设计：
N── 电枢绕组每相串联匝数；
Kdp── 电枢绕组系数； Φ── 每极磁通（韦）。
2.1 电机的主要参数之间的关系式
3、交流电机中
D, lef 与P, n, A, B
的关系
每极磁通： B av lef B p lef
Bδav── 气隙磁密平均值； Bδ── 气 隙 磁 密 最大 值 （ T）；
2．K A
1 2T P KA 2 2 CA 60D lef D lef n
① 是电机常数的倒数，叫作利用系数。 ② 物理意义：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。
在设计方案比较时，利用系数往往是一项很好的比较指标，随
着电机制造水平的提高，材料质量的改进，利用系数将不断增大。
关系。实践证明，靠近气隙的电枢直径（D）与铁心有效长度是
电机的主要尺寸，而气隙可以说是第三个尺寸。从几何角度看， 这些尺寸一经确定了，其它尺寸就大体上确定了，而且不少电磁
性能也就基本上为它们左右或稍许变动。
第2章 电机的主要参数之间的关系
1、主要尺寸
铁心尺寸 绕组尺寸 其它尺寸大体确定 主要尺寸
电机的几何尺寸 外形尺寸
电机设计基础
主讲：陈颖
湖南工业大学电气与信息工程学院
第一篇 旋转电机设计
电机设计概述 电机的主要参数之间的关系 磁路计算 参数计算 损耗与效率 电机的冷却 发热计算 结构设计与机械设计 噪声与振动 感应电机的电磁设计 电子计算机在电机设计计算中的应用
第1章 电机设计概述
D 2lef 60D 2lef CA P / n 2T
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。 说明：n↑，可减小电机的体积V和质量M，(在一定转速下适用）； 当n太高的话，机械损耗↑，直流电机铁耗↑，于是只好使A 、Bδ↓。
1.1 电机制造工业的近况与发展趋势
三、积极采用新技术、新材料、新结构和新工艺
应用电子计算机计算 新技术 直流机的可控硅供电、无槽电枢 双水内冷却技术、直线电机 异步电机单绕组多速和Y-△混合绕组
1.1 电机制造工业的近况与发展趋势
绝缘材料： 主要采用E、B级，向B、F级过渡 环氧玻璃粉云母带 无溶剂浸渍漆 新材料 聚酰亚胺 DMD复合绝缘
直流电机
计算功率： P Ea I a 103 (KW ) 其中电势： E pN a n a 60 a 每极磁通： B l B l D av ef p ef 2p 电负荷A：
A Ia Na 2a D
把上面关系代入：
D 2lef n 6.1 103 K Nm Kdp 1 P p AB
1.2 电机设计的任务与过程
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 对于感应电机通常给定（1）-（5），同步电机给定
（1）-（6），直流电机给定（1）、（2）、（5）
1.2 电机设计的任务与过程
电机设计过程
① 准备阶段：
3、交流电机中
D, lef 与P, n, A, B
的关系
把上面关系代入：
D 2lef n 6.1 103 CA P p K Nm K dp AB
电机常数
对一定功率和转速范围内的电机，Bδ、、A变动范围不大， 、 p KNm、 Kdp变化范围更小，CA一般为常数。
2.1 电机的主要参数之间的关系式
1.4 国际标准
国际标准：指国际标准化组织（ISO）和国际电工委 员会（IEC）所制订的有关标准。 IEC的第二技术委员会（简称TC2）是专门制订旋转 电机标准的机构，它目前设有6个分技术委员会，分管汽 轮发电机，尺寸和功率等级，电刷、刷握、换向器和集电 环，试验方法和程序，外壳防护、冷却方式和安装以及电 机绝缘分级等工作。
P 60 P T 2n (T 是计算转矩 )
D 2lef 近似地表示转子有效部分的体积，定子有效部分的体积也和它有关。 CA 的物理意义：反映产生单位计算转矩所耗用的有效材料（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。
2.1 电机的主要参数之间的关系式
CA 、K A 的物理意义
2、几个物理量
即找到主要尺寸与额定功率、转速及电磁负荷的关系。
电动机 : 轴上输出的功率 额定功率PN : 输出功率 发电机 : 出线端输出的电功率
额定转速：同步速
60 f n p
2.1 电机的主要参数之间的关系式
2、几个物理量
2m WI 流 A D 线负荷 : 电枢圆周单位长度上电 ( A / 米) 电磁负荷 : B 磁负荷 : 气隙中磁通密度的最大 (T ) 值
GB755-87 电机基本技术要求：各类电机技术要求、
铭牌、线端标志； GB760-65 电机安装尺寸和外形尺寸的代号、规定各 类电机的安装和外形尺寸代号。
1.3 国家标准
部颁标准（代号JB）：对某一类电机的技术要求、额 定数据、使用条件；
JB1104-68 Z2系列小型直流电机技术条件。
各类电机试验方法： GB1032-68 中小型三相异步电动机试验。
第2章 电机的主要参数之间的关系
电机的主要参数之间的关系式 电机中的几何相似定律概述 电磁负荷的选择 电机主要尺寸比的选择及确定主要尺寸的一般 方法 系列电机及其设计特点
第2章 电机的主要参数之间的关系
什么是主要尺寸？
电机的几何尺寸很多，有铁心尺寸、绕组尺寸、外形尺寸、 安装尺寸，其它各种结构部件的尺寸。但是究竟哪些是主要尺寸 ：电机的电磁过程主要是在气隙中进行的，其能量形式的转换则 是通过“气隙主磁通”进行的。因此主要尺寸就必定与气隙有密 切
导磁材料：
向冷轧方面发展 玻璃钢
1.1 电机制造工业的近况与发展趋势
小型电机的基座与转轴加工自动线 总装试验自动线 新工艺 静电喷漆自动线 中型电机转子导条环氧粉末涂敷新工艺 机座射压造型新工艺
1.1 电机制造工业的近况与发展趋势
四、标准化、系列化、通用化程度不断提高 五、积极开展电机理论、测试技术和新型发电方式的研究
── 计算极弧系数； p
τ ── 极距（米）；
lef ── 电枢计算长度；
p
Bav B
(0.63 ~ 0.72) (米)
D
2p
2.1 电机的主要参数之间的关系式
3、交流电机中
D, lef 与P, n, A, B
的关系
电负荷A：
2mWI ห้องสมุดไป่ตู้ D
2.1 电机的主要参数之间的关系式
对电机绕组、附加损耗、附加转矩、电机冷却、大型电机的端
部磁场的研究； 磁流体、地热、太阳能、风力和燃气轮机用于发电的研究。
1.2 电机设计的任务与过程
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。
二、向多品种发展
我国中小型电机系列有72个系列，531个品种
J、JO 第一次统一设计
基本系列：异步电机
J2、JO2 第二次统一设计 Y、YO 第三次统一设计 （性能好，效率高，噪声小）
1.1 电机制造工业的近况与发展趋势
二、向多品种发展
防爆、船用、潜水 派生和专用系列 单绕组多速、力矩、起重冶金等
2.1 电机的主要参数之间的关系式
CA 、K A 的物理意义
1．C A
D 2lef n 6.1 103 CA P p K Nm K dp AB
电机常数
①是电机常数：对一定功率范围内电机Bδ、、A变动不
p 大， 、KNm、 Kdp变化范围更小；
D 2lef 60D 2lef CA P / n 2T
机械结构、零部件尺寸、加工要求、材料； 机械计算；
通风计算；
温升计算。
1.2 电机设计的任务与过程
对设计人员的要求
① 了解国家的技术经济政策；
② 本厂的工艺要了解； ③ 要了解用户提出的规格要求； ④ 要熟悉前人的经验知识。
1.3 国家标准
国家标准（代号GB）：对电机的一般要求规定和 技术要求；