感应电机设计

目录
1、型号Y132h—4感应电动机的电磁计算 (3)
1.1额定数据及主要尺寸 (3)
1. (2)
磁路计算 (5)
1.3参数计算 (7)
1.4运行性能计算 (9)
2、数据分析 (11)
3、参考文献 (14)
4、附图 (15)
一、型号Y132M—4 感应电动机的电磁计算
1.1额定数据及主要尺寸
1、型号：Y132M —4
2、输出功率：
3、相数：m=3
4、接法：连接
5、相电压：380V
6、功电流：
7、极对数：p=2
8、定子槽数：
9、转子槽数：
10、定子每极：
11、定转子冲片尺寸：（见附图二）定子外径定子内径
转子外径
转子内径定子槽形：半闭口圆底槽定子槽尺寸
转子槽形：梯形槽
转子槽尺寸
12、极距：
13、定子齿距：
14、转子齿距：
15、气隙长度：
16、转子斜槽距：
17、铁心长度：
18、铁心有效长度：无径向通风道
19、净铁心长：无径向通道其中铁心叠压系数为
20、绕组型式：单层交叉式（见附图一）
21、并联路数
22、节距：y 为1~9、2~10、11~18
23、每槽导线数：
24、导线并绕根数、线径
25、每根导线截面积：
26、槽有效面积：
式中
槽楔厚度h=2mm 槽绝缘厚度Ci=0.03cm 其中27、槽满率：
式中d --- 绝缘外径（cm）（d=）
28、每相串联导线数
29、绕组分布系数
式中q1=（对60度相带）
30、绕组短距系数
31 、绕组系数：
1.2磁路计算
32、每极主磁通
式中
33、每极下定子齿面积
34、每极下转子齿面积
式中=，=，假设，=1.5T,=1.5T
35、定子轭截面积
式中=1.877cm （圆底槽轭的高处高度）
36、转子轭截面=30.458
式中=2.016cm （平底槽轭的计算高度）
——转子轴向通风孔直径
37、空气隙面积=
38、波幅系数：先假定
39、定子齿磁密: ，本算例中<5%，符合精度要求
40、转子齿磁密：，本算例中<5%符合精度要求
41、定子轭磁密：
42、转子轭磁密：
43、气隙磁密：，本算例中<5%符合精度要求
44、定子齿磁场
45、转子齿磁场
46、定子轭磁场
47、转子轭磁场
48、定子齿磁路计算长度=1.597cm （圆底槽）
49、转子齿磁路计算长度=2.3cm （平底槽）
50、定子轭磁路计算长度
51、转子轭磁路计算长度
52、气隙磁路计算长度
其中=1.308;=1.031
53、定子齿磁位降
54、转子齿磁位降
其中8=0.48――定子轭磁路校正系数，查附图56、转子轭磁位降
其中C2=0.382――转子轭磁路校正系数，查附图
57、气隙轭磁位降
58、饱和系数=1.346
本算例中<5%符合精度要求
59、总磁位降F
60、励磁电流
61、励磁电流标
62、励磁电抗标幺值==1.901
1.3参数计算
63、线圈平均半匝长度
64、线圈端部平均长度
65、阻抗折算系数=14376.35
66、定子相电阻=1.561
标幺值=0.027
67、转子导条电阻
标幺值
68、转子端环电阻
标幺值=0.0057
69、转子电阻标幺值
70、漏抗系数
其中=1，槽上部节距漏抗系数
=1 ，槽下部节距漏抗系数
=0.4097 ，槽上部漏磁导
72、定子槽漏抗
73、定子谐波漏磁导，经查书上的附图，得
74、定子谐波漏抗
75、定子端部漏磁导（对单层交叉式绕组）
76、定子端部漏抗
77、定子漏抗标幺值
78、转子槽漏磁导
79、转子槽漏抗
80、转子谐波漏磁导
81、转子谐波漏抗
82、转子端部漏磁导
83、转子端部漏抗
84、转子斜槽漏抗
85、转子漏抗标幺值86、运行总漏抗
1.4 运行性能计算
87、满载电流有功分量
计算时先按设计要求假定
88、满载电抗电流2]=0.1837
式中
89、满载电流无功分量
90、满载电动势比值=0.9259
此值应与32 项假定值相差小于一定精度要求，否则需重新假定值，本例中误差为=0.314%<5%符合精度要求
91、定子电流I =
I 1=I 1*I w=8.8138A
92、转子导条电流I 2*=
I 2=I 2 I w K1=I 2 I w
其中为电流折算系数
93、转子端环电流I R=
94、定子电密J1=/mm2
95、线负荷A1=
96、热负荷AJ1=A1J1=1260.913A/cm
97、转子导条电密J B=A/mm2
98、转子端环电密J R=A/mm2
99、空载电动势比值K EO=1-I m*X1*=0.9679
*3
p cu1= p cu1 *p N*10 =363.865W
109、转子电阻损耗p cu2*=I 2*2R2*=0.0485
*3
p cu2= p cu2**p N*103=363.758W
110、风摩损耗p fv= p N*10 3=70W
其中p jv *参考实验值确定:0.0093
* o
100、空载定子齿磁密B t10 =B t1=1.6122T
101、空载定子轭磁密B j10 =B j1=1.4877T 102、定子齿单位铁损耗p t1 由B t10 查硅钢片损耗曲线，
-3 3
得p t1 =45.71*10 -3W/cm3
103、定子轭单位铁损耗p j1 由B j10 查硅钢片损耗曲线，
得p t1 =39.18*10 -3W/cm3
104、定子齿体积V t1=2pA t1 h t1'=484.489cm3
105、定子轭体积V j1 =4pA j1 l j1 '=1703.026cm3
106、铁损耗p F1=k1p t1 V t1 +k2p j1 V j1 =188.831W
式中k1k2 为铁损校正系数，一般对半闭口槽取k1=2.5,k 22
标幺值p F1*==0.0252
107、基本铁损耗p Fe1*==0.0119
* *2 *
108、定子电阻损耗p cu1*=I 1*2R1*=0.0485
113、输入功率p「=1+=1.1350
114、满载效率=0.8810
此值应与88项假定值相差小于一定精度要求，否则需重新假定值,
本例中误差为=0.119%<5符合精度要求
115、功率因数
111、杂散损耗p s=p s*p N*10 3=150W
其中p s*参考实验值确定：0.02
112、总损耗二阪 1 +P C U2 +p Fe + P jv + P S =0.1350
116、 满载转差率S N =
式中为气隙电磁功率，二pT-p cu1*-p Fe 「
117、 额定转速 n N ==1455.296r/min 118、 最大转矩倍数T max*==2.955
二、数据分析：
本算例与书上的算例的计算结果比较，如下表（见下页）所示：
由上表数据可知：当铁芯长度和槽导线数一起减小时， 电机的满载效 率增大，功率因数cos 减小，额定转矩nN 增大，最大转矩倍数
Tmax 增大。

为了更好的分析铁芯长度（槽导线数）对电机主要性能的影响， 我又做了几组数据，来帮自己分析：
a 、固定槽导线数Ns1=35不变，改变铁芯长度，观察电机的主要性能 变
化如下表二所示：
分析结果得：在一定范围内，铁芯长度，由于磁通密度不变，导磁面积，导致铁芯磁密B，励磁电流，因此功率因数cos;，漏磁系数Cx所以Cx,电机总漏抗，定子电阻，所以最大转矩倍数Tmax
由异步电机等效T型电路(见下页)可知：
图一
由于，h基本不变，12，故转子铜耗P cu2，
因为不变，所以，故nN;
电机总铜耗，而铁芯损耗，而在这铁芯长度内，增加的铜耗大于减小的铁芯损耗，故满载效率下降；当减小的铁芯损耗大于增加的铜耗时, 满载效率又会上升一点，故满载效率对铁芯长度是一条曲线。

b、固定铁芯长度不变，改变槽导体数Ns1，观察电机的主要性能变
化如下表三所示：
分析结果得：由于磁通密度不变，导磁面积不变，磁密B不变,
当槽导体数Ns1，励磁电流，所以功率因数cos；
电机总漏抗不变，定子电阻R1，故最大转矩倍数Tmax
由于，h基本不变，12，故转子铜耗P cu2,所以，nN;
定子电阻R1,定子铜耗P cul,转子铜耗P cu2故满载效率。

综合以上分析：当铁芯长度，槽导体数Ns1时，由于两者叠加效应
电机的功率因数cos减小，额定转矩nN增大，最大转矩倍数Tmax 增大，而对于电机满载效率，由于槽导体数Ns1对电机的影响大于铁芯长度对其的作用，故满载效率呈现上升的趋势。

三、参考文献
[1]李郎如、陈乔夫、周理兵•电磁装置设计原理•华中科技大学出版社.20103
[2]辜承林、陈乔夫、熊永前.电机学.华中科技大学出版社.2005.8.
附图一：单层交叉式绕组展开图
附图二：定子槽形与转子槽形尺寸图（单位 /mm ）:
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