电机设计知识点公式总结陈世坤
《电机设计》(陈世坤)课后习题答案(期末复习资料)要点
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》(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，。
电机选型设计公式与知识点
电机选型设计公式与知识点一、引言电机在现代工业中扮演着重要的角色，广泛应用于生产线、交通运输、医疗设备等领域。
本文将介绍电机选型设计中的公式和知识点，以帮助工程师们更好地进行电机选型，提高工作效率。
二、电机基本参数在进行电机选型之前，了解电机的基本参数是十分重要的。
1. 额定电压：电机设计时能够持续工作的电压。
2. 额定功率：电机能够持续输出的功率。
3. 额定转速：电机在额定电压下的转速。
4. 额定电流：电机在额定工况下的电流。
5. 额定效率：电机在额定工况下的效率。
三、电机选型设计公式1. 功率计算公式电机的功率可以通过以下公式计算：功率（W）= 转矩（Nm） ×转速（rpm）/ 9550其中，9550为常数，用于将转速的单位从rpm转换为弧度/秒。
2. 转矩计算公式转矩可以通过以下公式计算：转矩（Nm）= 力矩（N·m）/ 传动比力矩为输入力与力臂的乘积，传动比为输出轴转速与输入轴转速的比值。
3. 变频器选择公式在一些特殊的应用场景中，需要使用变频器来调节电机转速。
变频器的额定电流可以通过以下公式计算：额定电流（A）= 额定功率（W）/ 额定电压（V）/ 变频器效率变频器效率是指变频器在额定工况下的输出功率与输入功率的比值。
四、电机选型注意事项1. 负载特性：根据实际负载特性选取合适的电机。
例如，对于需要启动大负载的应用，需选择具有较高起动力矩的电机。
2. 环境条件：考虑电机工作环境的温度、湿度等因素，选择具有良好耐久性和防护等级的电机。
3. 效率要求：根据实际需求选择具备高效率的电机，以提高能源利用率和降低能源消耗。
4. 可维护性：考虑电机的维护难易程度，选择容易维护和更换零配件的电机。
五、电机选型案例分析为了更好地理解电机选型的过程，以下是一个电机选型案例的分析。
假设我们需要选取一台额定功率为1千瓦的电机，用于驱动一个恒定负载。
根据负载特性以及效率要求，我们决定选择一台功率略大于1千瓦的电机。
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。
电机设计计算常用公式
电机设计计算常用公式1．输出功率2P 2P2．外施相电压1U 1U3．功电流KW I113210U m P I KW⋅⋅=4．效率η' η'5．功率因数ϕ'cos ϕ'cos6．极数p p7．定子槽数1Q 1Q 转子槽数2Q 2Q 8．定子每极槽数p Q Q P 11=转子每极槽数pQ Q P 22=9．定转子冲片尺寸见图10．极距P τpD i P 1⋅=πτ11．定子齿距1t111Q D t i ⋅=π12．转子齿距2t 222Q D t ⋅=π13．节距y y14．转子斜槽宽SK B SK B15．每槽导体数1Z 1Z 16．每相串联导体数1φZ11111a m Z Q Z ⋅⋅=φ式中：1a =17．绕组线规（估算）ϕη'⋅'=''∆⋅'='⋅'cos 111111KW I I a I S N 式中：导线并绕根数·截面积'⋅'11S N查表 取'⋅'11S N定子电流初步估算值ϕη'⋅'='cos I I KW1定子电流密度'∆1 '∆118．槽满率（1）槽面积22221R h h b R S S S S π+⎪⎭⎫ ⎝⎛-'+= （2）槽绝缘占面积 ⎪⎭⎫ ⎝⎛+++'=122S S i i b R R h C S π（3）槽有效面积 i S e S S S -=（4）槽满率ef S d Z N S 211⋅⋅=绝缘厚度i C i C导体绝缘后外径d d槽契厚度h h19．铁心长l铁心有效长 无径向通风道g l l eff 2+=净铁心长无径向通风道 l K l Fe Fe ⋅= 铁心压装系数Fe K Fe K20．绕组系数 111p d dp K K K ⋅=（1）分布系数2sin2sin 111αα⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=q q K d 式中：pm Q q ⋅=1111Q p πα=（2）短距系数 () 90sin 1⋅=βp K式中：1p yτβ=21．每相有效串联导体数 1111dp dp K Z K Z ⋅=⋅φφ(二)磁路计算22．每极磁通118122.210dp K Z f E ⋅⋅⋅=φφ式中： 111U E L ⎪⎭⎫ ⎝⎛'-=ε23．齿部截面积（1）定子 111P Fe T T Q l b S ⋅⋅= （2）转子 222P Fe T T Q l b S ⋅⋅=24．轭部截面积（1）定子 Fe C C l h S ⋅'=11式中：定子轭部磁路计算高度'1C h 圆底槽:R h D D h S i C 312111+--='（2）转子Fe C C l h S ⋅'=22 转子轭部磁路计算高度'2C h 平底槽2222322K R i C d h D D h ---=' 25．空气隙面积 eff p g l S ⋅=τ26．波幅系数φφ平均最大=S F27．定子齿磁密11T ST S F B φ=28．转子齿磁密22T ST S F B φ=29．定子轭磁密1121C C S B φ⋅=30．转子轭磁密2221C C S B φ⋅=31．空气隙磁密gSg S F B φ=32．查附录Vl 得1T at 2T at 1C at 2C at33．齿部磁路计算长度 定子圆底槽 2S 1S 1T h h h +='+R 31 转子平底槽212R R T h h h +='34．轭部磁路计算长度定子ph D l C C 2111⎪⎭⎫ ⎝⎛'-='π转子ph D l C i C 2222⎪⎭⎫ ⎝⎛'-='π35．有效气隙长度21C C e K K g g ⋅⋅= 式中： 定、转子卡氏系数1C K 、2C K()()2175.04.475.04.4oo o C b b g t b g t K -++=半闭口槽和半开口槽()()2275.04.475.04.4oo o C b b g t b g t K -++=式中： 齿距t槽口宽o b36．齿部所需安匝定子 '⋅=1T 1T 1T h at AT 转子'⋅=2T 2T 2T h at AT37．轭部所需安匝定子'⋅⋅=1C 1C 11C l at C AT轭部磁路长度校正系数1C 1C转子'⋅⋅=2C 2C 22C l at C AT校正系数2C 2C38．空气隙所需安匝 e g g g B AT ⋅=8.039．饱和系数ggT T T AT AT AT AT F ++=2140．总安匝 g C C T T AT AT AT AT AT AT ++++=212141．满载磁化电流11122.2dp m K Z m pAT I φ⋅⋅=42．满载磁化电流标么值KWmm I I i =43．激磁电抗mm i x 1=（三）参数计算44．线圈平均半匝长（估算） 双层线圈 S B Z C L l 2+=式中： ()12d l L B +=直线部分长ατcos 2YS C =()[]βπτpR h h h D S S SO i Y ++++=2112式中：d1αα2sin 1cos -=111222sin T S S b R b Rb +++=α45．双层线圈端部轴向投影长αsin ⋅=S d C f47．漏抗系数()52121121063.2⋅⋅⋅⋅=U p K Z l P f C dp eff x φ48．定子槽单位漏磁导 11111L L U U S K K λλλ⋅+⋅=式中： 1U K1L K1U λ 49．定子槽漏抗x dp eff S S C Q K l p m l x 1211111⋅⋅⋅⋅⋅=λ式中：无径向通风道时l l =150．定子谐波漏抗x Tdp e p d C F K S gm x ⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅=∑21211πτ 式中： ∑S51．定子端部漏抗()x effd e C l f d x 5.02.111+=52．定子漏抗1111e d S x x x x ++=53．转子槽单位漏磁导 222L U S λλλ+= 式中： 2U λ2L λ 54．转子槽漏抗x eff S S C Q l p m l x 22122⋅⋅⋅⋅=λ55．x T e 2p12d C F R gm x ∑⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅=πτ 式中：∑R56．转子端部漏抗 x Reff 2e C pD l 757.0x ⋅=R D57．转子斜槽漏抗2d 22SKSK x tb 5.0x ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= 58．转子漏抗 SK e d S x x x x x +++=222259．总漏抗 21x x x +=60．定子相电阻100N S a Z l R 1111z 1⋅⋅⋅⋅⋅=φρ61．定子相电阻标么值 1KW11U I R r = 62．有效材料 51111Z Cu 10N S Q Z l C G -⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=γ()321108.7-⋅⋅+⋅⋅=δD l K G Fe Fe式中： Cγ1S 式中： Fe Kδ63．转子电阻导条电阻⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅⋅=2Q S l K K R B B B B B ρ端环电阻⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅⋅⋅⋅=R 2RR R Sp D 2K R πρ 式中：()4211110dp K Z m K φ=B K转子导条面积 B S 端环截面积R S转子导条或端环的电阻系数 B ρ，R ρ导条电阻标么值1U I R r KWBB = 端环电阻标么值1U I R r KWRR = 转子电阻标么值 R B r r r +=264．满载电流有功部分η'=1P i 65．满载电抗电流部分()()[]221Pm P m s i x K i x K i ⋅⋅+⋅⋅=式中：11x i K m m ⋅+=66．满载电流无功部分 x m R i i i +=67．满载电势 ()1111x i r i R P L ⋅+⋅-=-ε68．空载电势 1011x i m ⋅-=-ε69．空载定子齿磁密101011T L T B B εε--=70．空载转子齿磁密202011T L T B B εε--=71．空载定子轭磁密101011C L C B B εε--=72．空载转子轭磁密202011C LC B B εε--=73．空载气隙磁密g Lg B B εε--=11074．空载定子齿安匝 '⋅=11010T T T h at AT 75．空载转子齿安匝 '⋅=22020T T T h at AT76．空载定子轭安匝 '⋅⋅=1C 10C 110C l at C AT 77．空载转子轭安匝 '⋅⋅=2C 20C 220C l at C AT78．空载空气隙安匝 0g e 0g B g 8.0AT ⋅=79．空载总安匝 0g 20C 10C 20T 10T 0AT AT AT AT AT AT ++++=80．空载磁化电流1110022.2dp m K Z m pAT I φ⋅⋅=81．定子电流标么值 221R P i i i +=定子电流实际值 k w 11I i I ⋅=82．定子电流密度 11111S N a I ⋅⋅=∆83．线负荷1i 1111D I Z m A ⋅⋅⋅=πφ84．转子电流标么值 2x 2P 2i i i +=转子电流实际值21dp 11KW22Q K Z m I i I ⋅⋅⋅=ϕ端环电流实际值pQ I I R ⋅=π2285．转子电流密度 导条密度B B S I 2=∆ 端环密度RRR S I =∆ 86．定子铝损耗 1211r i p Al ⋅= 87.转子铝损耗 321110⋅⋅=P p P Al Al ． 2222r i p Al ⋅=322210⋅⋅=P p P Al Al88．附加损耗3210⋅=P P P SS 参考实测值取 89．机械损耗3221065.5⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=D p P fw 参考实测值取机械损耗标么值3210⋅=P P P fw fw =90．定子铁耗（1） 定子齿体积 '⋅⋅=111T T T h S p V （2） 定子轭体积 '⋅⋅=1112C C C h S p V（3） 损耗系数 1T p 1C p（4）定子齿损耗 1T 1T 1T V p P ⋅=（5）定子轭损耗 1C 1C 1C V p P ⋅=（6）总铁耗 1C 21T 1Fe P k P k P ⋅+⋅=铁耗校正系数 1k =2.5 2k =2铁耗标么值 32Fe Fe 10P P P ⋅=91．总损耗标么值 fw S Fe 2Al 1Al P P P P P P ++++=∑ 92．输入功率 ∑+=P P 1193． 总损耗比∑∑=1P P p94．效率 ∑-=p 1η=95．功率因数ηϕ⋅=11cos i 96．转差率()fwS C T Fe Al Al P P P P P P P Sn +++-++=1122197．转速()pS f n n -=112098．最大转矩⎪⎭⎫ ⎝⎛++-=221121x r r S T nM99．起动电流假定值 KW M st I T I ⋅=')5.3~5.2(100．起动时漏磁路饱和引起漏抗变化的系数 ()Cst L g AT B β⋅=6.1对应Kz()()0211211111707.0ε-⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⋅+⋅'=Q Q K K K a Z I AT p d U st st 215.264.0t t gC ++=β101．齿顶漏磁饱和引起定子齿顶宽度的减少()()Z S K b t C --=10111 102．齿顶漏磁饱和引起转子齿顶宽度的减少()()Z 0222S K 1b t C --= 103．起动时定子槽单位漏磁导()()111111L L U U U st S K K λλλλ⋅+∆-= 式中： 1U λ∆ 104．起动时定子槽漏抗()()1111S S st S st S x x λλ=105．起动时定子谐波漏抗 ()11d Z st d x K x ⋅= 106．定子起动漏抗 ()()()1111e st d st S st x x x x ++= 107．考虑到挤流效应的转子导条相对高度 BR B B b fb h ρξ⋅⋅=1987.0式中：B h B h R B b bRB b bB ρ B ρ108．转子挤流效应系数 0~r r0~x x 109．起动时转子槽单位漏磁导()()()st L st U st S 222λλλ+= 式中：()222U U st U λλλ∆-=2U λ∆=0.43224()20~2L st L x x λλ⋅= 110．起动时转子槽漏抗 ()()2222S S st S st S x x λλ= 111．起动时转子谐波漏抗 ()22d Z st d x K x ⋅= 112．起动时转子斜槽漏抗 ()SK Z st SK x K x ⋅= 113．转子起动漏抗 ()()()()st SK e st d st S st x x x x x +++=2222 114．起动总漏抗()()()st st st x x x 21+= 115．转子起动电阻 ()R B B B B st r r l l l l l r r r +⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=0~2 116．起动总电阻()()st st r r r 21+= 117．起动总阻抗()()()22st st st x r z += 118．起动电流()st KW st z I I =1I I i st st = 119．起动转矩()()st st st z r T 22=。
电机电机设计第2版——高等学校教材陈世坤主编
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
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。
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》(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。
《西莫电机技术》第9期之论坛精华：电机设计常见问题解答（一）
《西莫电机技术》第9期之论坛精华：电机设计常见问题解答（⼀）引⾔1.提问：交流电机的⽓隙有国际标准要求吗?⼀般取值范围是多少？答：国际标准没有，⾏业标准是有的。
可以查看YE2、YE3的电磁设计单。
2.提问：怎么输⼊不同频率的BH曲线？答：⼀般电机频率都不⾼，我们都是输⼊直流磁化曲线。
3.提问：各位⼤神们，永磁同步电机在爬坡转态时，电机处于最⼤扭矩，我们在maxwell仿真时，电机可能处于逆变器的最⼤电流，我们三相绕组中的电流源设置中A相电流源为Imaxsin(2*pi*f*t+thet)，我想问这个A相中频率f怎么设定，难道跟额定转速的频率⼀样吗？答：低速恒转矩，⾼速恒功率。
你把转折速度输⼊进去仿真，只要各项指标合理，那低于转折速度时电机性能也不会有问题。
4.提问：定⼦是分数槽集中绕组，转⼦是⿏笼的，有这种调频电机吗? 请问各位⾼⼿，能否指点⼀下，谢谢。
有客户提出这⼀想法，能否实⾏，准备定⼦采⽤18槽，16极，转⼦采⽤多少槽。
答：异步机这样设计不合理，转矩脉动太⼤，功率因数也低。
5.提问:内置式同步电机的极弧系数怎么计算？是永磁体的长度除以每极的弧长吗？答：这种内置式的极弧系数，可以⽤⾓度来衡量，每极永磁体占的圆周⾓与每极圆周⾓之⽐。
6.提问：突然想到这个问题，因为遇到考上了在职的⼈说，他们在单位都是不算这么细致的（不过是三相异步机），貌似⽤的是路算的⽅法。
我想问的是永磁同步电机在实际⽣产中多⽤路算还是场算呢？答：除⾮有现成且经过验证的可靠路算程序，否则都是场算。
异步机设计相对⽐较成熟，上科所程序和rmxprt都是基于路算法，精度⽐较⾼，可以满⾜⼯程需要。
7.提问： Maxwell如何去计算IPM电机的同步转矩和磁阻转矩. 仿真给出的结果是合成转矩，如何去将同步转矩和磁阻转矩分开计算呢?答：软件⽆法分离，可⾃⼰⼿动将⼆者分离。
8.提问：永磁同步电机反电势选择, ⼤家好，关于永磁电机弱磁控制中，如额定800转最⾼3000转的永磁同步电机反电势设计为额定电压的多少为好呢？直流电源电压为540V，反电势是控制在200多V还是控制在500V左右呢，如果控制在500v左右，弱磁能达到那么⾼的转速吗？答：直流母线电源电压为540V，对应交流侧有效值⼤约330V左右，反电动势有效值建议取为310V左右。
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。
电机的常用公式及知识点
电机的常用公式及知识点一、电机负载的计算方法汇总：1、水平直线运动轴：2、垂直直线运动轴：3、旋转轴运动：2负载惯量计算与负载转矩不同的是，只通过计算即可得到负载惯量的准确数值。
不管是直线运动还是旋转运动，对所有由电机驱动的运动部件的惯量分别计算，并按照规则相加即可得到负载惯量。
由以下基本公式就能得到几乎所有情况下的负载惯量：1、柱体的惯量2、运动体的惯量3、有变速机构时折算到电机轴上的惯量3运转功率及加速功率计算在电机选用中，除惯量、转矩之外，另一个注意事项即是电机功率计算。
一般可按下式求得：二、电机选型设计常用知识点：第一个当然是减速机，这个很常用。
第二个那必须是皮带和链条减速器，这个老师也经常讲。
这个在一些工厂的背标设计要求中经常用到。
第三个，齿轮箱。
导螺杆折算到电机的转矩 :按照能量守恒定律:如果我们考虑到螺杆,负载,工作台的数据和效率:传送带：最后，齿轮齿条组合常见的机械的效率 :阿基米德螺杆(带铜衬套) : 0.35 - 0.65阿基米德螺杆(塑料衬套): 0.50-0.85滚珠丝杠 : 0.75- 0.85预加载滚珠丝杠: 0.85 - 0.95正齿轮 : ~ 0.75锥齿轮 : 0.90- 0.95蜗轮 : 0.45 -0.85链轮 : ~ 0.95, 0.98调速皮带 : ~ 0.96, 0.98轴承 : ~ 0.98摩擦摩擦的公共模型有三个组成部分 :1、滑动摩擦: 幅值大致不变.2、零速时的粘滞摩擦 (静摩擦).•从零速到滑行的摩擦过渡不明显.•仅仅在很低的速度下发生.•对系统有不稳定的影响, 会造成粘滑运动的现象.3、与速度成正比的粘滞阻尼.常见的滑动摩擦系数 :钢对钢 : ~ 0.58钢对钢 (涂脂) : ~ 0.15铝对钢 : ~ 0.45黄铜对钢 : ~ 0.35紫铜对钢 : ~ 0.58塑料对钢 : ~ 0.15, 0.25惯量系数低惯量 = 高加速度牛顿定律告诉我们, 对于一个旋转的系统 : M = J ω’ 这里 M : 转矩 (Nm)J : 惯量(Kg.m²)ω’ : 角加速度rd/s²ω’ = M / J (加速度 = 转矩 / 惯量)低惯量电机 :•允许高动态系统.•增加系统带宽.•但是增加了负载与电机的不匹配。
ijnkcAAA《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⑴〜(5)；同步电机通常给定⑴〜(6)；直流电机通常给定⑴⑵⑸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・・主要尺寸关系式为牛亠卅可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之比仝或计算转矩T'所决定；②电磁负荷A和肌不变时，相同n 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。
电机设计复习重点和课后答案陈世坤第二版)
电机设计复习重点和课后答案（陈世坤第二版）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，则是指定子内径。
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。
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及电机的空载特性。
通过磁路计算还可以校核电机各部分磁通密度选择是否合适。
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。
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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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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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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 =2、外施相电压 N U φ=N U =380V （∆接）3、功电流 KW I =1NN P mU φ=35.5103380⨯⨯=4、效率 N η=%5、功率因数 cos N ϕ=6、极对数 p=37、定转子槽数1Z =36。
2Z =338、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=⨯=定子采用梨型槽，尺寸如下：11b =、21r =、01h =、11h +21h =、 01b = 定子齿宽计算如下：'10111211211(222)(14820.8211.5)22 4.4 6.2536i t D h h h b r mm Z ππ++++⨯+⨯=-=-⨯=''101111111(22)(14820.820.95)6.8 6.4136i t D h h b b mm Z ππ+++⨯+⨯=-=-='''1111 6.41 6.25() 6.3322t t t b b b mm +=+==转子采用梯形槽，尺寸如下：02h =、12b =、22b =、12h +22h =20mm 、02b =1mm 转子齿宽计算如下：202122211222311[()][147.3(0.520)]33 6.37.0733t D h h h bb mm Z ππ-++-+=-=-=10、极距 τ=12i D p π=14823π⨯⨯= 11、定子齿距 1t =11i D Z π=14836π⨯= 12、转子齿距 2t =22D Z π=147.333π⨯=13、节距 y=614、转子斜槽宽 1sk b t == 15、每槽导体数 1s N =4216、每相串联导体数 1N φ=1111s N Z m a =423631⨯⨯=5041150425222N N φ=== 17、定子电流初步值 '1I =cos kw N N I ηϕ= 4.820.8530.78⨯=18、槽满率 （1）槽面积s A =221112111212()22r b r h h h π++-+=22 4.4 6.8 4.4(11.52)22π⨯+-+=2mm（2）槽绝缘占面积：由绝缘等级B 可知，i ∆=i A ='21(2)i s h r π∆+=0.3(211.5 4.4)π⨯+=2mm（3）槽有效面积 ef A =s A -i A =2mm （4）槽满率211i s f efN N d S A ==2142 1.3393.46⨯⨯=（符合要求） 19、铁心长 t l =180mm铁心有效长 218020.35180.7ef t l l mm δ=+=+⨯= 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⨯==⨯ （2）短距系数 1p K =sin12πβ=21、每相有效串联导体数 1N φ1dp K =⨯=二、磁路计算 22、计算满载电势'10.9310.0108ln 0.0130.9310.0108ln 5.50.01330.91L N P p ε-=+-=+-⨯='1(1)0.91380345.8L N E U V φε=-=⨯=23、每极磁通 111345.80.0063744 1.110.9750252Nm dp E Wb K K fN Φ===⨯⨯⨯⨯24、每极齿部截面积定子 21110.95180 6.3366494.58t Fe t t p A K l b Z mm ==⨯⨯⨯=转子 22122310.951807.0756649.342t Fe t p t A K l b Z mm ==⨯⨯⨯=25、轭部截面积定子轭部计算高度 圆底槽'112111210148 4.4(0.811.5 4.4)15.772323i j s D D r h h mm --=-+=-+++= 定子轭部截面积 '2110.9518015.772696.67j Fe t j A K l h mm ==⨯⨯= 转子轭部计算高度 平底槽'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==⨯= 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 =29、转子齿磁密 262 1.4860.006371.426649.3410s t t F B T A -Φ⨯===⨯ 213.6/t H A cm =30、定子轭磁密 161110.006371.18222696.6710j j B T A -Φ===⨯ 1 6.16/j H A cm =31、转子轭磁密 262110.006370.64224984.6510j j B T A -Φ===⨯ 2 1.91/j H A cm =32、空气隙磁密 61.4860.006370.67613995.2210s F B T A δδ-Φ⨯===⨯ 33、齿部磁路计算长度定子 圆底槽 111212111()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 mm p ππ++===⨯35、有效气隙长度 气隙系数计算如下：10112210101(4.40.75)12.92(4.40.350.75 3.5)1.295(4.40.75)12.92(4.40.350.753.5) 3.5t b K t b b δδδ+⨯+⨯===+-⨯+⨯- 20222220202(4.40.75)14.02(4.40.350.751)1.032(4.40.75)14.02(4.40.350.751)1t b K t b b δδδ+⨯+⨯===+-⨯+⨯- 12 1.295 1.032 1.34K K K δδδ==⨯=有效气隙长度 1.340.350.47ef K mm δδδ==⨯=36、齿部磁压降 定子 111116.312.971021.14t t t F H L A -==⨯⨯= 转子 122213.6201027.2t t t F H L A -==⨯⨯= 37、轭部磁压降由'()j j h C f τ=曲线可知'115.770.2077.49j h τ== 1 1.18j B T =于是1j C = '229.150.3877.49j h τ== 20.64j B T = 于是2j C = 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--⨯⨯⨯===⨯ 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=++++=++++=41、满载磁化电流 0111223300.982.7360.90.932520.97m dp pF I A m N K ⨯⨯===⨯⨯⨯42、满载磁化电流标幺值 2.7360.574.82m mkw I I I *===43、励磁电抗标幺值 111.750.57mm X I **=== 三、参数计算 44、线圈平均半匝长定子线圈节距101112121[2()][1482(0.80.95)10.55 4.4]87.11223i y D h h h r mmpππτβ++++++++===⨯ 平均半匝长 180215 1.287.11314.53c B c v l l K mm τ=+=+⨯+⨯= 45、单层线圈端部平均长 12215 1.287.11134.53B c v l d K mm τ=+=⨯+⨯= 46、漏抗系数221133220.263()0.263(2520.97)180.7 5.510100.0363380dp ef Nx N N K l P C pU φ--⨯⨯⨯=⨯=⨯=⨯ 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⨯=+=+=++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*⨯⨯⨯⨯==⨯=⨯⨯ 49、定子谐波漏抗1122221377.450.02650.0360.0420.470.97 1.2x ef dp sm sX C K K δτπδπ*⨯⨯==⨯=⨯⨯⨯∑50、定子端部漏抗 1221134.530.20.20.0360.006180.70.97B E x ef dp l XC l K *==⨯⨯=⨯ 51、定子漏抗 11110.020.0420.0060.068s E X X X X σδ****=++=++=52、转子槽比漏磁导022020.50.51U h b λ=== 由于222220 1.537.102.6h b -== 1222 6.32.422.6b b == 查表可知20.86L λ=转子槽比漏磁导 2220.50.86 1.36s U L λλλ=+=+=53、转子槽漏抗 12222233180 1.360.0360.02733180.7t s s x ef m pl X C Z l λ*⨯⨯⨯⨯==⨯=⨯ 54、转子谐波漏抗 1222377.450.0290.0360.0430.47 1.2x ef sm RX C K δτπδπ*⨯⨯==⨯=⨯⨯∑ 55、转子端部漏抗21220.252320.252333122.7233()()()()0.0360.0032223180.72333R E x ef Z D m p X C pl p Z *⨯⨯⨯⨯==⨯=⨯⨯⨯⨯⨯56、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***=+=+=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 114.822.4770.0314380kw N I R R U φ*==⨯= 61、有效材料定子导线重量''1111w c s c t G Cl N Z A N ρ=33231.33101.05314.53104236()18.910 6.172Kg π--⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=硅钢片重量2'1()Fe Fe t FeG K l D δρ=+333230.9518010(21010510)7.81061.65Kg ---=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=62、转子电阻 导条截面积0212121222221111()()(1 6.3) 1.53(6.3 2.6)18.472222B A b b h b b h =+++=+⨯++⨯=2mm导条电阻折算值232111'6624() 1.04135.531043(2520.97)0.04341087.781033dp B B BB m N K K l R A Z ρ---⨯⨯⨯⨯⨯==⨯⨯⨯=Ω端环电阻折算值2111'2224()2dp R R B m N K D Z R p A Z ρπ=32626122.7103343(2520.97)0.0434100.782387.781033π---⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯=Ω⨯⨯⨯⨯导条电阻标幺值 '4.821.510.019380kw BB N I R R U φ*==⨯= 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 20.0190.0100.029B R R R R ***=+=+=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 1.0391.75m X X σσ**=+=+=22221111[1()] 1.0390.402 1.17[1(1.0390.402 1.17)]0.708x p p I X I X I σσσσ*****=+=⨯⨯⨯+⨯⨯=65、满载时定子电流无功分量标幺值 10.570.708 1.278Q m X I I I ***=+=+=66、满载时电势标幺值111111()1(1.170.099 1.2780.068)0.797E L p Q K I R I X σε****=-=-+=-⨯+⨯=而开始假设'10.91EL K ε=-= 误差''0.910.79712.4%0.5%0.91E E E K K K --==>± '''0.7970.910.7970.888E E EE K K K K --=-=-= 重新计算第22~66项中有关各项：22、'1(1)0.80380307.8L N E U V φε=-=⨯=23、111307.80.0056744 1.110.9750252Nm dp E Wb K K fN Φ===⨯⨯⨯⨯28、161 1.4860.005671.306494.5810s t t F B T A -Φ⨯===⨯ 18.90/t H A cm = 29、262 1.4860.005671.286649.3410s t t F B T A -Φ⨯===⨯ 28.36/t H A cm = 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 = 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 -==⨯⨯⨯='322220.22 1.7420.19100.008j j j j F C H L A -==⨯⨯⨯= 38、371.340.35100.6224.04410K B F A δδδδμπ--⨯⨯⨯===⨯ 39、12224.0411.5416.721.18224.04t t s F F F K F δδ++++=== 误差'' 1.18 1.201%1.20s s s K K K --=<±（合格）40、01212252.4221.1427.20.210.01300.98t t j j F F F F F F A δ=++++=++++=41、0111223300.982.7360.90.932520.97m dp pF I A m N K ⨯⨯===⨯⨯⨯42、 2.7360.574.82m m kw I I I *=== 43、11 1.750.57mm X I **=== 49、1122221377.450.02650.0360.0420.470.97 1.2x ef dp s m sX C K K δτπδπ*⨯⨯==⨯=⨯⨯⨯∑ 51、11110.020.0420.0060.068s E X X X X σδ****=++=++= 54、1222377.450.0290.0360.0440.47 1.2x ef s m RX C K δτπδπ*⨯⨯==⨯=⨯⨯∑ 56、222212.920.5()0.5()0.0440.01914.02sk sk b 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 1.0391.75m X X σσ**=+=+=22221111[1()] 1.0390.404 1.17[1(1.0390.404 1.17)]0.713x p p I X I X I σσσσ*****=+=⨯⨯⨯+⨯⨯=65、10.570.713 1.283Q m X I I I ***=+=+=66、111111()1(1.170.0314 1.2830.068)0.797E L p Q K I R I X σε****=-=-+=-⨯+⨯=而开始假设''10.8EL K ε=-= 误差''0.80.7970.375%0.5%0.8E E E K K K --==<± 合格。