单相交流串激电机课程设计说明书周文
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Harbin Institute of Technology
课程设计说明书
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：1206111班
设计者：徐浩
学号：1120610620
指导教师：尚静、赵猛
设计时间：2015.01.05-2015.01.14
哈尔滨工业大学教务处
哈尔滨工业大学课程设计任务书
单相串激电机设计
一、 主要技术要求
1. 额定功率 N P =120w
2. 额定交流电压 V U N 220=
3. 电源频率 Hz f 501=
4. 额定转速 6000N n rpm =
5. 额定转矩 0.191N M N m =⋅
6. 额定效率 58%N η=
7. 额定功率因数 0.86N cos φ=
8. 工作状态 ：连续工作状态
二、 电机主要尺寸
9. 计算功率 110.58120163.45220.58N i N N N P E I P W ηη++=⋅=
⋅=⨯=⋅⨯
10. 负载时电枢电流 1.09N a N N N
P I A U cos ηφ==⋅⋅ 11. 负载时电枢电势 149.47i a P E V I =
= 12. 极对数 1=P
13. 极弧系数 0.63α=
14. 预取线负荷 180/A A cm =
15. 预取气隙磁感应强度 13300B GS δ=
16. 电机常数
88
1110105101.80.63330080
C B A δα===⋅⋅⨯⨯ 17. 电机长径比
1.05ε= 18. 电枢外径
2101050.7D mm === 取251D mm =
19. 铁芯计算长度 2 1.055153L D mm ε=⋅=⨯=
20. 电枢周边速度
3
23
1060
516000106016.02/N o D n V m s
ππ--⋅⋅⋅=⋅⋅⋅==s m V o /35< 21. 极距 ππτ⋅⨯=
==⋅⨯25180.11221D mm P 22. 计算极弧长度 ατ=⋅=⨯=00.6380.1150.5b mm
23. 电枢铁芯磁化频率 160001006060
N P n f Hz ⋅⨯=== 24. 气隙长度 δ=⋅=⨯=20.010.01510.51D mm
取δ=0.5mm
25. 定子外径 =⋅=⨯=122251102D D mm
取1102D mm =
26. 定子内径 12225120.552D D mm δ=+⋅=+⨯=
27. 转子内径 =⋅=⨯=2220.210.215110.5D D mm
取=2210.5D mm
三、
电枢及换向
28. 电枢绕组形式：单迭绕组
29. 负载时每极有效磁通
2210510330050.553101.073910a B b L MX
δφ--=⋅⋅⋅=⨯⨯⨯=⨯
30. 导体数
8
8
5
6010601150.01016000 1.0739102394.7()
N a
a E N P n φ⋅⋅=⋅⋅⨯⨯=⨯⨯⨯=条
其中并联支路数 1=a 31. 电枢槽数 =⋅=⨯=20.30.35115.3Z D
取=15(槽)Z
32. 换向片数 =⋅=⨯=331545(片)K Z
33. 电枢绕组元件匝数 2394.726.622*45c N W K =
==⋅ 取=26(匝)c W
34. 电枢导体数最终值 =⋅⋅=⨯⨯=2245252340(条)c N K W
35. 气隙磁感应强度最终值
1001010101150.01600050.5532250
3377N a E B P n b L N
GS
δ⋅⋅=⋅⋅⋅⋅⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=
1||100%|33773300|100%3430
2.35%3%B B B δδδ
-⨯-=
⨯=< 36. 每极有效磁通最终值
2250103377.150.475310 1.073910a B b L MX δφ--=⋅⋅⋅=⨯⨯⨯=⨯
37. 电机线负荷最终值
2102340 1.0910===79.85/22 3.1451
a N I A A cm D π⋅⋅⨯⨯⋅⋅⨯⨯ 1||100%0.18%3%A A A
-⋅=<，可通过 38. 电枢每槽导体数 234015615
N S Z === 39. 电枢绕组的元件节距及换向器节距
14522.5221
K y P ===⋅⨯ 210.522y y =-= 1Y = 1K Y = 40. 电枢绕组电流密度预取值 2112/a j A mm =
41. 导线截面及直径 211 1.090.04562212a a a I g mm j ===⋅⨯ 根据导线标准，取导线QZ-2
导线截面积2
0.062a g mm =
铜线直径0.28a d mm =
带绝缘导线直径0.33au d mm =
42. 电枢绕组最终电流密度 21.098.88/220.062
a a a I j A mm g ===⋅⨯ 43. 电枢槽与齿的计算