电机电机设计第2版——高等学校教材陈世坤主编
有关电机的书
有关电机的书
电机是电气工程领域中重要的基础课程之一，其中包括直流电机、交流电机、步进电机等等。
下面，我们介绍几本中文电机方面的经典
教材和参考书籍，供各位学习和参考：
1.《电机学(第三版)》——作者：丁绍坤
该书是电机学领域的经典教材，内容详细，理论与实践相结合。
全书共分为七章，从电机的基本原理、结构和运行原理入手，深入介
绍了直流电机、单相电机、三相电机等各种电机的工作原理和特点，
并且涉及了电机控制和保护等方面的内容。
2.《电机设计(第二版)》——作者：邱国鹭、陈传鹏
该书介绍了电机的设计原理和方法，内容全面、系统，全书共分
为八章。
从电机所需的基本参数出发，介绍了电机的基本设计理论和
方法，以及电机设计的各种技术要点和注意事项。
3.《电机拖动及其控制(第二版)》——作者：王凯华、陈道广
该书是针对电机控制方面的参考书，内容详细，涵盖了电动机的
控制技术、调速技术以及各种电机拖动的控制方法。
全书共分为六章，着重介绍了电机控制系统的基本原理和主要内容，以及各种电机的拖
动控制技术和实现方法。
4.《电机学习指南(第二版)》——作者：张献世、李晓文
该书是电机学习方面的参考书，内容简明易懂，适合初学者学习
参考。
全书共分为五章，介绍了电机的基本原理、成分、电路和电机
的运作程序、电机的类型及选择，电机的控制等方面的内容。
《电机设计》(陈世坤)课后习题标准答案(期末复习资料)
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：，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Pˊ和转速n之比或计算转矩Tˊ所决定；②电磁负荷A和Bδ不变时，相同功率的电机，转速较高的，。
Y160M1-8电机设计(题目5)
电机设计任务书三相笼型感应电动机电磁设计及其运行性能的计算周璟瑜2020年6月一、课程设计的性质与目的《电机课程设计》的是电气工程及其自动化专业电机电器及其控制方向（本科）、电机制造（专科）专业的一个重要实践性教学环节，通过电机设计的学习及课程设计的训练，为今后从事电机设计工作、维护的人才打下良好的基础。
电机设计课程设计的目的：一是让学生在学完该课程后，对电机设计工作过程有一个全面的、系统的了解。
另一个是在设计过程培养学生分析问题、解决问题的能力，培养学生查阅表格、资料的能力，训练学生的绘图和阅图能力，为今后从事电机设计技术工作打下坚实的基础。
二、设计内容1. 在查阅有关资料的基础上，确定电机主要尺寸、槽配合，定、转子槽形及槽形寸。
2. 确定定、转子绕组方案。
3. 完成电机电磁设计计算方案。
4. 画出定、转子冲片图。
5. 完成说明书（16开，计算机打印或课程设计纸手写，计算机打印需提供纸质计算原稿）6. 对已经完成的电磁设计方案建立有限元模型，利用ANSOFT软件进行运行性能的仿真计算，给出性能分析图表等。
三、课程设计的基本要求1．求每位同学独立完成一种型号规格电机的全部电磁方案计算过程，并根据所算结果绘出定、转子冲片图。
2．要求计算准确，绘出图形正确、整洁。
3．要求学生在设计过程中能正确查阅有关资料、图表及公式。
四、设计题目题目5：Y160M1-8 额定数据与性能指标1、电机型号Y160M1 -82、额定功率P N=4千瓦3、额定频率f N =50赫4、额定电压及接法U N=380 伏1-Δ5、极数 2P=86、绝缘等级 B7、力能指标：效率0.84η= 8、功率因数cos .72o ϕ=9、最大转矩倍数 2.0MT *= 起动性能：起动电流倍数 6.0stI *=,起动转矩倍数 2.0st T *= 主要尺寸10.26D m = 10.18i D m = 0.11l m = 0.4mm δ= 20.06i D d m ==；124844Z Z =定子槽形采用斜肩园底梨形槽： 01 3.2b mm = 010.8h mm = 1 5.3s b mm = 130o α=1 3.85s r mm = 111218.6s s h h mm += 转子采用斜肩平底槽：021b mm = 020.5h mm = 21 5.2s b mm =22 2.2s b mm = 0230α= 212219s s h h mm +=五、说明书格式1．课程设计封面；2．课程设计任务书；3．三相感应电动机电磁设计特点及设计思想； 三相感应电动机是由定子绕组形成的旋转磁场与转子绕组中感应电流的磁场相互作用而产生电磁转矩驱动转子旋转的交流电动机。
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。
电机设计第二版教学设计
电机设计第二版教学设计前言电机是现代工业中使用最广泛的一种设备，它在机械传动、自动化控制、航空航天、交通运输等领域中都有着广泛的应用。
因此，学习电机设计是电气工程及相关专业的基础课程之一。
电机设计第二版教学设计旨在帮助学生更深入地理解电机设计的基本原理和具体实现方法。
教学目标通过学习本课程，学生将掌握以下核心内容：1.理解电机设计的基础理论2.掌握电机设计的基础方法3.熟悉电机设计的基础工具4.能够运用电机设计知识解决实际问题教学内容第一章：电机设计基础本章主要介绍了电机设计的基本理论和概念，包括电机的类型、结构、功率和效率等方面。
通过本章学习，学生将对电机的基本知识有更深入的认识。
第二章：电机设计方法本章介绍了电机设计的基本方法，包括电机参数的计算方法、电机的结构设计方法、电机的控制方法等方面。
通过本章学习，学生将熟悉电机设计的基本方法和具体实现过程。
第三章：电机设计工具本章介绍了电机设计中常用的工具，包括电机设计软件、测试仪器等方面。
通过本章学习，学生将掌握电机设计工具的基本使用方法。
第四章：电机设计案例分析本章将以实际案例为例，介绍电机设计在实际应用中的基本流程和注意事项。
通过本章学习，学生将能够运用电机设计知识解决实际问题。
教学方法本课程采用理论与实践相结合的教学方法，通过课堂讲授、实验练习和案例分析等多种方式，让学生更好地理解和掌握电机设计的知识和方法。
同时，本课程注重学生主体性和实践性，通过小组讨论和实验报告等方式，培养学生的实际动手能力和团队协作精神。
实验设计本课程中将设置多个实验项目，主要包括：1.电机性能测试实验：通过对电机的转速、功率、效率等参数进行测试，验证理论计算结果的准确性。
2.电机结构设计实验：通过设计不同类型的电机结构，评估不同结构对电机性能的影响。
3.电机控制实验：通过不同控制方法的实现，评估控制方法对电机性能的影响。
4.电机设计案例分析：通过实际案例的分析和讨论，培养学生解决实际问题的能力。
《电机设计》(陈世坤)课后知识题目解析(期末深刻复习资料)
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。
电机设计课后答案(陈世坤第二版)
电机设计复习重点和课后答案（世坤第二版）第二章1电机的主要尺寸是指什么？[P9]它们由什么决定？[P12]答：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，则是指定子径。
它们由计算功率P ’决定。
2电机的主要尺寸间的关系是什么？[P10]根据这个关系式能得出哪些重要结论？[P12]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。
这说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。
第三章3磁路计算的目的?[P23]答：磁路计算的目的在于确定产生主磁场所必需的磁化力或励磁磁动势，并进而计算励磁电流以与电机的空载特性。
通过磁路计算还可以校核电机各部分磁通密度选择是否适宜。
4磁路计算所依据的基本原理？[P23] 答：磁路计算所依据的基本原理是安培环路定理⎰l d H =∑I 。
积分路径沿着磁场强度矢量取向（磁力线），则⎰=dl H ∑I 。
等式左边为磁场H 在dl 方向上的线积分；所选择的闭合回路一般通过磁极的中心线，等式右边为回路包围的全电流，即等于每对极的励磁磁势。
5电机的磁路可分为几段进行？[P23]为什么气隙磁压降占整个回路磁压降很大的比例？答：电机的磁路可分为如下各段：1）空气隙；2）定子齿（或磁极）；3）转子齿（或磁极）；4）定子轭；5）转子轭。
《电机设计》(陈世坤)课后习题答案(期末复习)
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?wYNzB0i。Of1AXqD。WJ8NTCB。
答：在转速相同的情况下，当 Da = la = ha = ba =…下，G ∝ C ef ∝ P
Db lb hb bb
P ' P ' P'
1
∝ p '3 4
∝
p '1 4
即当
B
和
J
的数值保持不变时，对一系列功率递增，
P'
几何形状相似的电机，每单位功率所需有效材料的重量 G、成本
Cef 及产生损耗Σp
均与计算功率的 1 次方成反比。用大功率电机
4
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
有效材料的重量 G、成本 Cef 和损耗Σp 的增加要慢，其有效材料 的利用率和电机的效率均将提高，因此用大功率电机代替总功率
D2lef
不变而λ较大：
（1）电机将较细长，即 lef 较大而 D 较小。绕组端部变得较短，
端部的用铜（铝）量相应减小，当λ仍在正常范围内时，可提高
绕组铜（铝）利用率。端盖，轴承，刷架，换向器和绕组支架等
结构部件的尺寸较小，重量较轻。因此单位功率的材料消耗少，
成本较低。7yjH9Vv。yZOj7K9。KndDUHT。
第三章
1. 为什么可以将电机内部比较复杂的磁场当作比较简单的磁路
计算？
答：为简化计算，可将复杂的磁场以磁极为对称单元，依据磁路
理论 H d l i ，电流可找到一条磁极中心线包含全部励磁电
l
《电机设计》(陈世坤)课后习题答案(期末复习)
流的磁路简化计算。4TdNVQk。X4046pB。NsiWGqj。
电机设计知识点公式总结整理 陈世坤
电机设计知识点公式总结整理陈世坤(总31页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除电机设计陈世坤版知识点、公式总结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)附录参考文献 (27)第一章感应电动机设计一、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。
第二章 Y132m2-6型三相感应电动机电磁计算一、额定数据及主要尺寸1、输出功率 N P =5.5kW2、外施相电压 N U φ=N U =380V （∆接）3、功电流 KW I =1N N P mU φ=35.5103380⨯⨯=4.82A4、效率 N η=85.3%5、功率因数 cos N ϕ=0.786、极对数 p=37、定转子槽数1Z =36。
Y132M2-6额定数据与性能指标三相笼型感应电动机系列电磁设计
等级: 湖南工程学院课程设计课程名称电机设计课题名称三相笼型电动机电磁设计专业电气工程及其自动化班级XXXX学号XXXXXXXXXXXX姓名XX指导教师石安乐、陈强、林友杰2014 年 6 月23 日湖南工程学院课程设计任务书课程名称电机设计课题三相笼型电动机电磁设计专业班级电气XXXX学生姓名XX学号XXXXXXXXXXXX指导老师石安乐、陈强、林友杰审批任务书下达日期2014 年 6 月23 日任务完成日期2014 年7 月 4 日湖南工程学院课程设计任务书课程名称：《电机设计》题目：三相笼型感应电动机系列电磁设计专业班级：电气工程XXXX学生姓名：XX班级：电气XXXX学号：XXXXXXXXXXXX指导老师：石安乐、陈强、林友杰审批：任务书下达日期2014年6月23日星期一设计完成日期7月4日共2周设计内容与设计要求一、课程设计的性质与目的《电机设计》的课程设计是电气工程及其自动化专业电机电器及其控制方向（本科）、电机制造（专科）专业的一个重要实践性教学环节，通过电机设计的学习及课程设计的训练，为今后从事电机设计工作、维护的人才打下良好的基础。
电机设计课程设计的目的：一是让学生在学完该课程后，对电机设计工作过程有一个全面的、系统的了解。
另一个是在设计过程培养学生分析问题、解决问题的能力，培养学生查阅表格、资料的能力，训练学生的绘图阅图能力，为今后从事电机设计技术工作打下坚实的基础。
二、 设计内容：1．在查阅有关资料的基础上，确定电机主要尺寸、槽配合，定、转子槽形及槽形尺寸。
2．确定定、转子绕组方案。
3．完成电机电磁设计计算方案4．用计算机（手画也可以）画出定、转子冲片图。
完成说明书（不少于0.6万字，16开，计算机打印或课程设计纸手写）。
三、课程设计的基本要求1．求每位同学独立完成一种型号规格电机的全部电磁方案计算过程，并根据所算结果绘出定、转子冲片图。
2．要求计算准确，绘出图形正确、整洁。
电机设计陈世坤课程设计
电机设计陈世坤课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握电机设计的基本原理和方法，培养学生解决实际电机设计问题的能力。
具体来说，知识目标包括：了解电机的基本结构和工作原理；掌握电机设计的基本理论和方法；熟悉电机的设计流程和注意事项。
技能目标包括：能够运用电机设计软件进行电机的设计；具备分析和解决电机设计问题的能力。
情感态度价值观目标包括：培养学生对电机设计的兴趣和热情；增强学生的创新意识和团队协作精神。
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、方法和实践。
具体安排如下：1.电机设计的基本原理：介绍电机的工作原理、电磁场理论、电机参数等。
2.电机设计的方法：讲解电机设计的基本步骤、设计原则、计算方法等。
3.电机设计的实践：通过案例分析和实验操作，使学生掌握电机设计的实际操作技巧。
三、教学方法为了实现教学目标，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过讲解电机设计的基本原理和方法，使学生掌握电机设计的基本知识。
2.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的思考能力和团队协作精神。
3.案例分析法：分析实际电机设计案例，使学生学会运用所学知识解决实际问题。
4.实验法：通过实验操作，让学生亲手实践，加深对电机设计原理和方法的理解。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的电机设计教材，为学生提供系统的学习资料。
2.参考书：提供电机设计相关的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的教学课件和视频，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备完善的实验设备，为学生提供实践操作的机会。
通过以上教学资源的支持，我们将努力提高教学质量，提升学生的学习效果。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化的评估方式，以全面、客观地评价学生的学习成果。
评估方式包括：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等环节，评估学生的学习态度和思考能力。
《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。
电机设计课程设计
7、力能指标：效率 8、功率因数cos
9、最大转矩倍数
起动性能：起动电流倍数 ,起动转矩倍数
主要尺寸
定子槽形采用斜肩园底梨形槽 转子采用斜肩平底槽
题目6：Y160M2-8额定数据与性能指标
1、电机型号Y160M2-8 2、额定功率PN=5.5千瓦
3、额定频率fN=50赫4、额定电压及接法UN=380伏1-Δ
5、极数2P=4 6、绝缘等级B
7、力能指标：效率 8、功率因数cos
9、最大转矩倍数
起动性能：起动电流倍数 ,起动转矩倍数
主要尺寸
定子槽形采用斜肩园底梨形槽 转子采用斜肩
平底槽
题目4：Y132S-4额定数据与性能指标
1、电机型号Y132S -4 2、额定功率PN=5.5千瓦
3、额定频率fN=50赫4、额定电压及接法UN=380伏1-Δ
9、பைடு நூலகம்大转矩倍数
起动性能：起动电流倍数 ,起动转矩倍数
主要尺寸
定子槽形采用斜肩园底梨形槽 转子采用斜肩
平底槽
题目2：Y132M2-6额定数据与性能指标
1、电机型号Y132M2-6 2、额定功率PN=5.5千瓦
3、额定频率fN=50赫4、额定电压及接法UN=380伏1-Δ
5、极数2P=6 6、绝缘等级B
5、极数2P=6 6、绝缘等级B
7、力能指标：效率 8、功率因数cos
9、最大转矩倍数
起动性能：起动电流倍数 ,起动转矩倍数
主要尺寸
定子槽形采用斜肩园底梨形槽 转子采用斜肩园底槽
主要设计条件
1．提供电机设计范例；
2．提供电机设计电磁程序；
3．提供计算机场地；
说明书格式
(完整word版)《电机设计》(陈世坤)课后习题答案(期末复习资料)
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。
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m1 m2
(
N1Kdp1 N2 Kdp2
)2
R2
m1, m2 定转子相数
N1, N2 每相串联匝数 Kdp1, Kdp2 基波绕组系数
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
特点：ⅰ） m2 Z2 是多相绕组，相数等于转子槽数；
Kdp2 1
N2
1 2
4.3 主电抗计算
二、异步电机励磁电抗的计算方法
2、计算 X m
（7）
X
* m
Xm U N
I N1X m U N
EN1 U N
N1 N
FN1 FN
IN1
FN1, N1, EN1 —由定子额定电流产生的基波磁势、基波磁通及所感生电势
（ I0 IN1 假想） EN1 I0Zm IN1(rm xm ) Im xm
m1 (2 lef 0
2m
p
NKdp1I
1
ef
)N1Kdp1
0
2m
p
(
NKdp1)2
I
2
lef
ef
4.3 主电抗计算
二、异步电机励磁电抗的计算方法
2、计算 X m
（6）
Xm
m1 2I
2
f
4
f 0
N2 pq
lef
m
4
f
0
(NKdp1)2 p
lef
ef
m
2
m Kd2p1
q ef
主磁路的比磁导
ⅰ）端环电阻 → 导条
端环电阻：
RR
DR w
Z2 AR
RR
w
DR
Z2 AR
DR 端环平均直径
DR 每槽距周长
Z2 AR 端环面积
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
ⅰ）端环电阻 → 导条
导条电阻： RB
w
lB AB
端环折合到导条中的折合原则：折合前后电损耗不变。
Z2 1
K 4m1(N1Kdp1)2 Z2
ii)鼠笼转子的电阻包括两部分：导条电阻和端环电阻。由于导条中
电流与端环电流是不一样的，因此这两部分不能简单相加，而须将端环电
阻折合到导条边，再由导条边折合到定子边。
折合
端环电阻
导条
折合 定子
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
2 p2 AR
)
ⅲ）转子电阻折合到定子边
RB
w
lB AB
RR
w
DR
Z2 AR
R2
KR2
4m1 ( N1K dp1 )2 Z
2
R2
4m1 ( N1K dp1 ) 2 Z
2
w
(
lB AB
Z 2 DR
2 p2 AR
)
同步电机与异步机定子绕组计算方法一样。
4.2 绕组电抗的一般计算方法
在分析交流电机的运行原理时，常用等效电路来计算其运行性能。 等效电路中除包含有上述的电阻参数外，还有电抗参数。
I
2 B
RR
I
2 R
RR
RR
( IR IB
)2 RR
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
ⅰ）端环电阻 → 导条
如何求 I R 的关系：每相邻导条电流之间相位差等于槽距电角 2p
IB
相邻两段端环的电流相位差也等于
Z2
IB
∴导条电流等于相邻两端环电流之差（∵ 很小）
4.3 主电抗计算
二、异步电机励磁电抗的计算方法
1、假设： （1）电枢槽部导体中电流集中在槽中心线上；
（2）铁磁物质磁导率 ；
（3）槽开口的影响以气隙系数计及。
4.3 主电抗计算
二、异步电机励磁电抗的计算方法
2、计算 X m
步骤： 2I F1 B
（1） 2I ——电枢相电流的幅值
L 2I
U N , N , FN —额定电压、在定子绕组中感应电势 E UN
时所需基波磁通、相应的气隙磁势。
4.3 主电抗计算
二、异步电机励磁电抗的计算方法
2、计算 X m
FN1
2m
第四章 参数计算
绕组电阻的计算 绕组电抗的一般计算方法 主电抗计算 漏电抗计算 漏抗标幺值 集肤效应对电机参数的影响 饱和对电机参数的影响 斜槽漏抗计算
第四章 参数计算
直流电阻
电阻 交流电阻
参数
异步机：励磁电抗 主电抗
谐波漏抗 端部漏抗
齿顶漏抗
4.1 绕组电阻的计算
X 2fL
（2）F1
2m
p
NKdp1I
m
p
NKdp1
2I
极电枢基波磁势幅值
（3）
B
1
0
F1
1
ef
由定子额定电流建立的气隙基波径向磁密幅值
4.3 主电抗计算
二、异步电机励磁电抗的计算方法
2、计算 X m
（4）
1
2
lef
B
1
正弦
p
2
p lef S
（5） m1 1N1Kdp1
N1K dp1有效匝数
R1
KF
w
2N1lc Ac1a1
N1 定子每相串联匝数 a1 相绕组并联支路数
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）绕线式转子：
R2
KF
w
2N2lc2 Ac2a2
Q f2 sf1很低, KF 1
R2
w
2 N 2lc 2 Ac 2 a2
折合到定子边
:
R2
kR2
电抗
主电抗
X
* m
IN Xm U N
槽漏抗
漏电抗
齿顶漏抗 端部漏抗 谐波漏抗
X
*
IN X U N
4.2 绕组电抗的一般计算方法
3、电抗的一般计算方法（磁链法、能量法）
磁链法：
I 磁路S,l
F NI
S
l
F
N
L
I
X
L
4.3 主电抗计算
一、主电抗
多相交流电机电枢电流产生的气隙磁场中，相应于基波磁场 对应的电抗叫主电抗。在异步机中称励磁电抗，同步机中为 电枢反应电抗。
直流电阻： R l
Ac
l 绕组导体长度
Ac 导体截面积
导体材料电阻率
GB755-81规定：要换算到相应绝缘等级的基准工作温度。
t 151 (t t15)
A、E、B：t 75 F、H： t 115
4.1 绕组电阻的计算
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。
IR
IR
IR
IB
2sin
IB
2sin
p
IB
2 p
2
Z2
Z2
RR
(
IR IB
)2
RR
(
Z2
2 p
)2
RR
IR Z2
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
ⅰi）鼠笼式转子电阻
R2
RB
RR
RB
Z
2 2
RR
2 2 p2
R2
w(
lB AB
Z 2 DR
Rc KFR
KF
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
Ra
w
Nalc Ac (2a)2
Na 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
适用于：电枢电阻、励磁绕组、换向极绕组、补偿绕组
4.1 绕组电阻的计算
二、感应电机 1、感应电机定子绕组每相电阻