(感应)鼠笼式电机设计

电气2014级“卓班”

企业课程（电机学）实习与实训报告

专业：电气工程及其自动化

班级：电气1401

姓名：

学号：

指导教师：

自动化与电气工程学院

2016 年7月15日

1 实习报告

1.1 实习项目

时间：2016-7-12，14.00—15.30地点：

指导教师：

实习内容：了解变压器生产与制造的工艺流程及测试方法

变压器就是一种利用电磁互感应，变换电压，电流和阻抗的器件。变压器由铁心（或磁芯）和线圈组成。

铁心是变压器中主要的此路部分。通常由含硅量较高，表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成。变压器的铁心是闭合结构。其中套线圈的部分称为心柱，不套线圈只起闭合磁路作用的部分称为铁轭。

按冷却方式分类:干式（自冷）变压器、油浸（自冷）变压器、氟化物（蒸发冷却）变压器。干式和油浸式变压器有很大区别。油浸变压器的应用范围很广。可以在户内，也可以载户外。油浸变压器特别适合户外，干式变压器适用于室内。

油变接纳在独立的变电场合。地区天气比较湿润闷热地区，易利用油变。要是利用在干变得环境下，必须配合有逼迫风冷却设置装备的部署。我国正在设置装备部署的特高压1000kV试验线路，接纳的肯定是油浸式变压器。

变压器油的主要作用是绝缘作用，变压器油具有比空气高得多的绝缘强度。绝缘材料浸在油中，不仅可提高绝缘强度，而且还可以免受潮气的侵蚀。散热作用，变压器油的比热容打，常用作冷却剂。消狐作用，在变压器的有载调压开关上，触头切换时会发生电弧。由于变压器油导热性能好，且在电弧的高温作用下能分触大量空气，产生较大压力，从而提高了介质的灭弧性能，使电弧很快熄灭。

图1变压器铁心图2 变压器绕组

1.2 体会

这是我们即将结束大二、步入大三生活学习的最后一个实习。是我们对电机学这门专业基础课程进行更为深入了解、学习的难得可贵的机会。宏宇变压器公司这个专业性极强的工厂，让我们变压器生产与制造工艺等有了或多或少的了解与认识。

在此次企业课程中，我们看到了工厂对电机设备、变压器的设计以及制作，了解了这些设备的组成和运转过程，熟悉了设备的设计、制作、组装与调试。通过变压器公司的参观实习以及工作人员的讲解我进一步认识了变压器的工作原理与结构组成，同时也让我认识到了对电机学这门学科学习方面的不足，需要更加努力的学习。

企业课程实习虽然只有短短一天的时间，但对我们的影响确实深远的。这次企业课程实习拓展了我们的知识面，接触了很多有用的新名词、新术语，同时了解到了我们以后的工作环境，让我对电气工程及其自动化这个专业有了更深入的了解，也为我们将要进行的专业课的学习奠定了基础。

2 实训报告

2.1 设计题目

设计题目：外壳防护等级：IP54 冷却方式：IC411

已知参数：

额定功率：5.5kW

额定电压：380V

接法：三角形

相数：3

频率：50

同步转速：1500r/min

要求达到的指标：

额定效率：85.0%

额定功率因数：0.83

起动电流倍数：7.0

起动转矩倍数：2.3

最大转矩倍数：2.3

2.2 设计思路

参考《计算机辅助电机设计》的第三章内容开展。并在《电机设计》中找到相对应电机的技术数据。我们通过技术数据确定了定转子的槽型以及一些待确定值的范围。然后我们按照确定电动机的尺寸，磁路计算，额定工作性能参数和起动性能参数计算的流程进行设计。在第一阶段，我按照书中的公式进行手算。在手算的过程中，我们清楚地了解了电机设计的流程，但进行完手算后，我们的主要性能指标没有达到预期的结果。于是，我们依照《电机原理与设计的MATLAB 分析》进行编程，编完程序后，我们经过性能校核计算，发现一些设计方案不满足性能指标，于是我们对设计变量进行调整，重新校核，直到指标达到要求为止。

电机的设计综合各方面的因素，运用有关设计方法，来完成的设计。先估计好所需的设计参数，依程序步骤计算产品的性能。根据设计结果再对设计参数人为进行选择调整。

(1)主要尺寸的确定。主要尺寸是指电机感应实现能量转换的有效部分的尺寸的经验值或通过适当地选择电磁负荷A（线负荷）与Bσ（气隙磁密），然后参考推荐的数据选用适当的λ（主要尺寸比），则可算得D il和l ef，由K D（定子内外径比）估算定子外径。根据该机座的中心高，还需考虑到硅钢片的合理套裁等，还需对原来计算的尺寸进行修正。

(2)磁路计算。磁路计算是根据产生电机满载电动势所需的每极主磁通，求取磁路各段的磁通密度和磁位降，以求得所需的励磁磁动势和励磁电流。磁路计算的目的在于确定产生主磁场所必须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的选择是否合适。

(3)损耗以及工作性能计算，主要尺寸、气隙以及定转子绕组和铁心设计好以后，就要进行工作性能计算和启动性能计算，以便于设计任务书或技术条件中规定的性能指标相比较，在此基础上对前面的设计进行必要的调整。启动性能计算，三相感应电动机的起动性能主要是指起动转矩和起动电流对相应额定值的影响。我国国家标准对各种类型的感应电机的起动性能都有具体规定。

2.3 计算流程图

感应电机的电磁计算与优化大致可分为以下几个步骤：(1)预选初始设计变量，得到初始设计方案；(2)性能指标校核；(3)调整有关设计变量；(4)挑选最佳方案；根据大致步骤得感应电机的电磁计算与优化的流程图如图3所示。

图3 电磁计算与优化流程图2.4 MATLAB程序及运行结果

程序及运行结果见附录一。

2.5 A相绕组展开图

A相绕组展开图如图4所示。