单相串励电机课程设计

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y

课程设计说明书（论文）

课程名称：电机设计

设计题目：单相串激电动机原理与设计

院系：电气工程及自动化

班级：

设计者：

学号：

指导教师：

设计时间：2016.01.04—2016.01.17

哈尔滨工业大学教务处

哈尔滨工业大学课程设计任务书

单相串激电机的设计

1 主要技术要求

1、额定功率

750N P W =

2、额定交流电压 220N U V =

3、电源频率 150f Hz =

4、额定转速 12000N n rpm =

5、额定转矩

597.260

N N

N P P M g cm n

π=

==Ω 6、额定效率

65%N η=

7、额定功率因数

cos 0.92N φ=

8、工作状态：连续工作状态

2 电机主要参数

9、计算功率

110.65

750951.92220.65

N i N N N P EI P W ηη++==

=⨯=⨯ 10、负载时的电枢电流

750

5.70cos 0.652200.92N a N N N P I A U ηφ=

==⨯⨯

11、负载时电枢电势 951.921675.70

i a P E V I === 12、极对数

1P =

13、极弧系数

0.663α=

14、预取线负荷

1130A A cm =

15、预取气隙磁感应强度 15000B Gs δ= 16、电机常数

188

1101019690.6635000130

C B A δα===⋅⋅⨯⨯

17、电枢长径比 1.1ξ=

18、电枢外径

2101052.2D mm ===

19、铁芯计算长度

2 1.152.257.4L D mm ξ=⋅=⨯=

取 57.4L mm =

20、电枢周边速度

3

231060

3.1452.2120001032.783560

N

e D n V m s m s

π--=

⨯⨯⨯=⨯=<

21、极距

2

3.1452.2

82.0221

D mm P

πτ⨯=

=

=⨯

22、计算极弧长度

00.66382.054.4b mm ατ==⨯=

23、电枢铁芯磁化频率 112000

2006060

N Pn f Hz ⨯=

== 24、气隙长度

20.010.0152.20.522D mm δ==⨯=

取

0.85mm δ=

25、定子外径

122252.2104.4D D mm ==⨯=

取 1110D mm = 26、定子内径 122252.220.5253.2D D mm δ=+=+⨯= 27、转子内径

2220.210.2152.210.962D D mm ==⨯=

取 2210.96D mm =

3-3 电枢及换向

28、电枢绕组型式：采用单迭绕组 29、负载时每极有效磁通

1

2

025

10500054.457.410 1.56110a B b L MX

δϕ--=⋅⋅⨯=⨯⨯⨯=⨯

30、导体数

8

856010

60116710756112000 1.56110

N a

N Pn ϕ⨯=⨯⨯==⨯⨯⨯

其中并联支路对数 1a =

31、电枢槽数

20.40.452.220.88Z D ==⨯=

取 21Z =（槽） 32、换向片数 363K Z == 33、电枢绕组元件匝数

756

62263

C N

W K

==

=⨯ 取 6C W =（匝）

34、电枢导体数最终值

22636756C N KW ==⨯⨯=（条）

35、气隙磁感应强度最终值

10

010

10101167

500211200054.457.4756

N a E B P n b L N

Gs

δ⨯⋅=

⋅⋅⋅⋅⨯⨯=

=⨯⨯⨯⨯

150025000

100%100%

5002

0.04%3%

B B B δδ

δ

--⨯=

⨯=< 通过 36、每极有效磁通最终值

2

02

5

10500254.457.410 1.56210a B b L MX

δϕ--=⋅⋅⨯=⨯⨯⨯=⨯

37、电枢线负荷终值 2756 5.70

1010131.4/22 3.1452.2

a N I A A mm D π⋅⨯=

⨯=⨯=⨯⨯

1130131.4100%100% 1.1%3%131.4

A A A --⨯=⨯=< 通过 38、电枢每槽导体数 756

3621

N

S Z

==

=（条） 39、电枢绕组的元件节距及换向器节距

11Y Y 26331221

13113011

K K P Y Y Y δδ=±=±=⨯=-=-=== 40、电枢绕组电流密度预取值 1212a j A mm =

41、导线截面及直径 1125.700.23572212

a a a I g mm j =

==⨯

根据导线标准，取导线QZ-1 导线截面积 2

0.2376a g mm =

铜线直径

0.55a d mm =

带绝缘导线外径 0.60au d mm = 42、电枢绕组内最终电流密度 25.7012220.2376

a a a I j A mm g ===⨯ 43、电枢槽与齿的计算