目录
摘要 ..................................................................... I Abstract ................................................................. II 第一章绪论........................................................ - 4 -
1.1 工程背景...................................................... - 4 -
1.2 该课题设计的主要内容.......................................... - 4 - 第二章三相异步电动机................................................ - 6 -
2.1 三相异步电动机结构............................................ - 6 -
2.1.1 异步电动机的定子结构..................................... - 7 -
2.1.2 异步电动机的转子结构..................................... - 8 -
2.1.3 三相异步电动机接线图..................................... - 8 -
2.2 三相异步电动机工作原理........................................ - 9 -
2.3 三相异步电动机的机械特性和工作特性........................... - 12 - 第三章三相异步电机电磁设计......................................... - 14 -
3.1 主要尺寸和空气隙的确定....................................... - 14 -
3.2 定子绕组与铁芯设计........................................... - 14 -
3.2.1 定子绕组型式和节距的选择................................ - 15 -
3.2.2 定子冲片的设计.......................................... - 16 -
3.3 额定数据及主要尺寸........................................... - 17 -
3.4 磁路计算..................................................... - 19 -
3.5 性能计算..................................................... - 22 -
3.5.1 工作性能计算............................................ - 22 -
3.5.2 起动性能计算............................................ - 26 - 第四章电机转动轴的工艺分析......................................... - 28 -
4.1 转动轴的加工工艺分析......................................... - 28 -
4.2 选择设备和加工工序........................................... - 30 -
4.3 成品的最后工序............................................... - 31 - 小结与致谢........................................................... - 32 - 参考文献............................................................. - 33 -
附录............................................................... - 34 - 附录A：电动机电磁设计源程序...................................... - 34 - 附录B：定转子冲片图.............................................. - 44 -
Y2-160M1-2 三相异步电动机电磁设计
摘要：由于本设计书是针对三相异步电动机电磁系统进行的设计研究和工艺分析，先简单的了解电机行业的发展状况再查阅一些三相异步电动机的相关文献，然后通过阅读关于三相电动机的相关论文，了解到三相异步电动机的一些相关领域知识，同时针对性的了解Y2系列三相异步电动机，及其设计特点，参考具体文献进行电磁设计，深入具体研究Y2-160M1-2型号三相异步电动机，对其工艺优缺点进行具体分析。
关键词：Y2-160M1-2；定转子；绕组分布；电磁设计
Abstract
This article mainly about electromagnetic design and calculation of motor. First it determined the main dimensions related to the electromagnetic properties of the Y2-160M1-2 motor based on the parameters of dsign task and technical conditions. Then it selected the number of slots of stator and rotor and right slots. I not only used to draw size chart of stator, rotor and coil but also draw distribution of groove and winding. I calculated some basic amount such as the number of conductors in series per phase and slot fill factor. Then I selected the related materials. I have completed the electromagnetic calculations of this motor . Then I adjusted the parameters repeatedly. I did a lot of work to make its technical indicators meet the requirements of the mission statement. In the last I designed the motor that meet the requirements of the mission statement.
Key Words: Y2-160M1-2, stator and rotor, winding distribution, electromagnetic
第一章绪论
1.1 工程背景
三相异步电动机具有结构简单，价格低廉，维修方便等优点，在电网的总负载中，异步电动机的容量约占整个动力负载的85%，是目前工农业生产中使用最广泛的一种电动机，可见其使用的广泛性和重要性[1]。此外，异步电动机还派生出了各种防护型式以适应不同环境条件的需要，也具有较高的效率和较好的工作特性。异步电动机可分为鼠笼式异步电动机和绕线式异步电动机，两者相比，鼠笼式异步电动机在运行、维护及成本方面都比绕线式异步电动机更有优势。因此本设计对Y2-160M1-2电机进行了电磁设计计算。
1.2 该课题设计的主要内容
1.设计目标：
设计出电机的主要性能指标，如起动转矩、最大转矩、起动电流倍数、效率和功率因数等要满足设计任务书的要求。在此基础上，部分性能指标最好有所改善。
2.设计的范围：
包括根据相关技术手册确定与电机的电磁性能有关的主要尺寸、槽形及槽配合、绕组型式和节距、线规和材料等，用MATLAB编程进行电磁计算，用CAD画出定、转子冲片图及绕组分布图。
3.设计依据：
(1) 类似电机的电磁设计资料。
(2) 国家现行有关设计规程、技术手册，主要包括：
《实用电机设计计算手册》（黄坚，郭中醒主编）
《Y2系列三相异步电动机技术条件》(JB/T8680.1-1998)
4.本文的主要工作：
(1) 三相鼠笼式异步电动机主要参数的确定
根据设计任务书的要求，结合相关的技术手册，确定出与电机电磁性能有关的主要尺寸、槽形及槽配合、绕组型式及节距、线规和材料。
(2) 电磁计算
根据所确定出的主要参数，编程进行电磁计算，计算可分为四个模块，包括额定数据及主要尺寸计算、磁路计算、参数计算和起动计算。在计算过程中需要反复调整相关
参数，直到计算出的主要性能指标达到设计任务书的要求。
(3) CAD画图
本设计中使用CAD画出定、转子冲片图，槽形尺寸图和定子绕组分布图。
第二章三相异步电动机
2.1 三相异步电动机结构
电机的机组结构主要由磁路部分，电路部分以及机械三部组成，如图。磁路又是由定子铁心和转子铁心构成的。定子铁心是由0.35mm～0.5mm厚表面涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压而成，减少了由于交变磁通通过而引起的铁心涡流损耗。铁心内圆有均匀分布的槽口，用来嵌放定子绕圈用的。转子铁心用0.5mm厚的硅钢片叠压而成，套在转轴上，作用和定子铁心相同，一方面作为电动机磁路的一部分，一方面用来安放转子绕组。电路部分是由定子绕组和转子绕组构成的。定子绕组三相绕组由三个彼此独立的绕组组成，且每个绕组又由若干线圈连接而成。线圈由绝缘铜导线或绝缘铝导线绕制。机械部分主要是机座、端子、轴和轴承等组成。
图 2.1 电机主要结构
异步电动机根据转子的绕组的结构不同，可分为鼠笼式和绕线式两种。鼠笼式异步电动机的转子绕组本身自成闭合回路，整个转子形成一个坚实的整体，其结构简单牢固、运行可靠、价格便宜，应用最为广泛，小型异步电动机绝大部分属于这类。绕线式异步电动机的结构比鼠笼式复杂，但启动性能较好，需要时还可以调节电动机的转速。三相鼠笼式异步电动机的结构较为优越。
2.1.1 异步电动机的定子结构
定子是用来产生旋转磁场的，主要由定子铁心、定子绕组和机座等部分组成。鼠笼式和绕线式异步电动机的定子结构是完全一样的。
（1）定子铁心：异步电动机定子铁心是电动机磁路的一部分，由0.35mm～0.5mm 厚表面涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压而成，由于硅钢片较薄而且片与片之间是绝缘的，所以减少了由于交变磁通通过而引起的铁心涡流损耗。铁心内圆有均匀分布的槽口，用来嵌放定子绕圈.
（2）定子绕组：是三相电动机的电路部分，三相电动机有三相绕组，通入三相对称电流时，就会产生旋转磁场。三相绕组由三个彼此独立的绕组组成，且每个绕组又由若干线圈连接而成。每个绕组即为一相，每个绕组在空间相差120°电角度。线圈由绝缘铜导线或绝缘铝导线绕制。中、小型三相电动机多采用圆漆包线，大、中型三相电动机的定子线圈则用较大截面的绝缘扁铜线或扁铝线绕制后，再按一定规律嵌入定子铁心槽内。定子三相绕组的六个出线端都引至接线盒上，首端分别标为U1, V1, W1 ，末端分别标为U2, V2, W2 。这六个出线端在接线盒里的排列方式，可以接成星形或三角形连接。
（3）机座是电动机的外壳和支架，它的作用是固定和保护定子铁心、定子绕组并支撑端盖，所以要求机座具有足够的机械强度和刚度，能承受运输和运行过程中的各种作用力。中、小型异步电动机通常采用铸铁机座，定子铁心紧贴在机座的内壁，电动机运行时铁心和绕组产生的热量主要通过机座表面散发到空气中去，因此，为了增加散热面积，在机座表面装有散热片。对大型异步电动机，一般采用钢板焊接机座，此时为了满足通风散热的要求，机座内表面与铁心隔开适当距离，以形成空腔，作为冷却空气的通道。
2.1.2 异步电动机的转子结构
转子是异步电动机的转动部分，它在定子绕组旋转磁场的作用下获得一定的转矩而旋转，通过联轴器或皮带轮带动其他机械设备做功。转子由转子铁心、转子绕组和转轴等部分组成。
（1）转子铁心
是用0.5mm厚的硅钢片叠压而成，套在转轴上，作用和定子铁心相同，一方面作为电动机磁路的一部分，一方面用来安放转子绕组。
（2）转子绕组
异步电动机的转子绕组分为绕线形与笼形两种，由此分为绕线转子异步电动机与笼形异步电动机。
①绕线形绕组：与定子绕组一样也是一个三相绕组，一般接成星形，三相引出线分别接到转轴上的三个与转轴绝缘的集电环上，通过电刷装置与外电路相连，这就有可能在转子电路中串接电阻或电动势以改善电动机的运行性能。②笼形绕组：在转子铁心的每一个槽中插入一根铜条，在铜条两端各用一个铜环（称为端环）把导条连接起来，称为铜排转子。也可用铸铝的方法，把转子导条和端环风扇叶片用铝液一次浇铸而成，称为铸铝转子，100kW以下的异步电动机一般采用铸铝转子。
2.1.3 三相异步电动机接线图
三相异步电机接线图:三相电动机的三相定子绕组每相绕组都有两个引出线头。一头叫做首端，另一头叫末端。规定第一相绕组首端用D 1表示，末端用D 4表示；第二相绕组首端用D2表示，末端用D5表示；第三相绕组首末端分别用D3和D6来表示。这六个引出线头引入接线盒的接线柱上，接线柱相应地标出D1～D6的标记，见图(1)。三相定子绕组的六根端头可将三相定子绕组接成星形或三角形，星形接法是将三相绕组的末端并联起来，即将D4、D5、D6三个接线柱用铜片连结在一起，而将三相绕组首端分别接入三相交流电源，即将D1,D2,D3分别接入A、B、C相电源，如图(2)所示。而三角形接法则是将第一相绕组的首端D 1与第三相绕组的末端D6相连接，再接入一相电源；第二相绕组的首端D2与第一相绕组的末端D4相连接，再接入第二相电源；第三相绕组的首端D3与第二相绕组的末端D5相连接，再接入第三相电源。即在接线
板上将接线柱D1和D6、D2和D4、D3和D5分别用铜片连接起来，再分别接入三相电源，如图(3)所示。一台电动机是接成星形还是接成三角形，应视厂家规定而进行，可以从电动机铭牌上查到。三相定子绕组的首末端是生产厂家事先设定好的，绝不可任意颠倒，但可将三相绕组的首末端一起颠倒，例如将三相绕组的末端D4、D5、D6倒过来作为首端，而将D1、D2、D3作为末端，但绝不可单独将一相绕组的首末端颠倒，否则将产生接线错误。如果接线盒中发生接线错误，或者绕组首末端弄错，轻则电动机不能正常起动，长时间通电造成启动电流过大，电动机发热严重，影响寿命，重则烧毁电动机绕组，或造成电源短路。
在承受相同电压及相同线径的绕组线圈中，星型接法比三角型接法每相匝数少根号3倍(1.732倍)，功率也小根号3倍。成品电机的接法已固定为承受电压380V，一般不适宜更改。只有三相电压级别与正常380V不同时才改变接法，如三相电压220V级别时，原三相电压380V星型接法改为三角型接法就能适用；如三相电压660V级别时，原三相电压380V三角型接法改为星型接法就能适用，其功率不变。一般小功率电机是星型接法，大功率的是三角接法。额定电压下，应该使用三角形连接的电动机，如果改成星形连接，则属于降压运行，电动机功率减小，启动电流也减少。额定电压下，应该使用星形连接的电动机，如果改成三角形连接，则属于超压运行，是不允许的。大功率电机(三角型接法)起动时的电流很大，为了减少起动电流对线路的冲击，一般采用降压起动，原三角型接法运行改为星型接法起动就是其中一种方法，星型接法起动后转换回三角型接法运行。
2.2 三相异步电动机工作原理
目前较常用的主要是交流电动机，它可分为两种：1、三相异步电动机。2、单相交流电动机。第一种多用在工业上，而第二种多用在民用电器上。下面以三相异步电动机为例介绍其基本工作原理。
下图2-2所示为一台三相笼型异步电动机的示意图。在定子铁心里嵌放着对称的三相绕组U1-U2、V1-V2、W1-W2。转子槽内放有导条，导条两端用短路环短接起来，形成一个笼型的闭合绕组。定子三相绕组可接成星形，也可以接成三角形。
图2.2三相笼型异步电动机的示意图
由旋转磁场理论分析可知，如果定子对称三相绕组被施以对称的三相电压，就有对称的三相电流流过，并且会在电机的气隙中形成一个旋转的磁场，这个磁场的转速n1称为同步转速，它与电网的频率f1及电机的磁极对数p的关系为：
n1=60 f1/p
转向与三相绕组的排列以及三相电流的相序有关，图中U、V、W相以顺时针方向排列，当定子绕组中通人U、V、W相序的三相电流时，定子旋转磁场为顺时针转向。由于转子是静止的，转子与旋转磁场之间有相对运动，转子导体因切割定子磁场而产生感应电动势，因转子绕组自身闭合，转子绕组内便有电流流通。转子有功电流与转子感应电动势同相位，其方向可由"右手发电机定则"确定。载有有功分量电流的转子绕组在定子旋转磁场作用下，将产生电磁力F，其方向由"左手电动机定则"确定。电磁力对转轴形成一个电磁转距，其作用方向与旋转磁场方向一致，拖着转子顺着旋转磁场的旋转方向旋转，将输入的电能变成旋转的机械能。如果电动机轴上带有机械负载，则机械负载随着电动机的旋转而旋转，电动机对机械负载做了功。
对称三相交流电流通入对称三相绕组时，便产生一个旋转磁场。下面选取各相电流出现最大值的几个瞬间进行分析。
当 =0°时，U相电流达到正最大值，电流从首端U1流入，用表示，从末端U2流出，用⊙表示；V相和W相电流均为负，因此电流均从绕组的末端流入，首端流出，故
末端V2和W2应填上，首端V1和W1应填上⊙，合成磁场的轴线正好位于U相绕组的轴线上。
当 =120°时，V相电流为正的最大值，因此V相电流从首端V1流入，用表示，从末端V2流出，用⊙表示。U相和W相电流均为负,则U1和W1端为流出电流，用⊙表示，而U2和W2为流入电流，用表示，此时合成磁场的轴线正好位于V相绕组的轴线上，磁场方向已从 =0°时的位置沿逆时针方向旋转了120°。
当 =240°和 =360°时，合成磁场的位置。当 =360°时，合成磁场的轴线正好位于U相绕组的轴线上，磁场方向从起始位置逆时针方向旋转了360°，即电流变化一个周期，合成磁场旋转一周。
由此可见，对称三相交流电流通入对称三相绕组所形成的磁场是一个旋转磁场。旋转的方向从U→V→W，正好和电流出现正的最大值顺序相同，即由电流超前相转向电流滞后相。
如果三相绕组通入负序电流，则电流出现正的最大值的顺序是U→W→V。通过图解法分析可知，旋转磁场的旋转方向也为U→W→V。
综上分析可知，三相异步电动机转动的基本工作原则是：
(1)三相对称绕组中通入三相对称电流产生圆形旋转磁场，其转速为异步转速，且
1= f/p
式中： f为电源频率，单位为Hz；p为电机极对数。
(2)转子导体切割旋转磁场产生感应电动势和电流。
(3)转子载流导体在磁场中受到电磁力的作用，从而形成电磁转矩，驱使电动机转子转动，其转速（n）小于同步转速（1）。异步电动机的转速不可能达到定子旋转磁场的转速，即同步转速，因为如果到达同步转速，则转子导体与旋转磁场之间没有相对运动，随之在转子导体中不能感应出电势和电流，也就不能产生推动转子的电磁力。因此，异步电动机的转速总是低于同步转速，即两种转速之间总是存在差异，异步电动机因此而得名。又因为异步电动机转子电流是通过电磁感应作用产生的，所以又称为感应电动机。
（4）异步电动机的旋转方向始终与旋转磁场的旋转方向一致，而旋转磁场的方向又取决于异步电动机的三相电流相序，因此，三相异步电动机的转向与电流的相序一致。要改变转向，只要改变电流的相序即可，即任意对调电动机的两根电源线，便可使电动机反转。
综上分析可知，三相异步电动机转动的基本工作原理是： （1） 三相对称绕组中通入三相对称电流产生圆形旋转磁场。 （2） 转子导体切割旋转磁场感应电动势和电流；
（3） 转子载流导体在磁场中受到电磁力的作用，从而形成电磁转距，驱使电动机转子转动。
2.3 三相异步电动机的机械特性和工作特性
1.三相异步电动机的机械特性：
三相异步电动机的机械特性是指电动机转速n 与电磁转矩M 之间的函数关系，即n=f(M)。三相异步电动机的机械特性有不同的表达形式，如物理表达式、参数表达式和实用表达式。本文中仅介绍参数表达式。
三相异步电动机的电磁功率为
'
'2
212
M r m I
s P = （1）
所以，电磁转矩为
'
'2
2
12111M P r M m I s ==ΩΩ （2
）
三相异步电动机近似等值电路如下：
图2.3 等效电路图
由图可知：
'2I =
（3）
而
1
12f p
p πω
Ω=
=
（4）
由式（2）、（3）、（4）得出：
2'
221
1
''2
21
1122()()r U
m p
s
M r f r x x s π=+
++ （5）
式（5）即为三相异步电动机机械特性的参数表达式。 2.三相异步电动机的工作特性：
三相异步电动机的工作特性是指在电动机的定子侧加额定电压，电压的频率又为额定值时，电动机的转速n 、定子电流I 1、功率因数1cos ?、电磁转矩T 、效率η等与输出功率P 2的关系。即：
U 1=U N 、f 1=f N 时，n ，I 1，1cos ?，T ，η=f(P 2). （1）效率特性2()f P η=：
21
21p P P P p η=
=-+∑∑，电机空载时，P 2=0, η=0，随着输出功率P 2的增加，效率η也增加，当铁损耗与机械损耗之和等于定、转子铜损耗之和时，电动机的效率达到最大。但当负载继续增大时，效率反而降低。一般来说，电动机的容量越大，效率越高。
（2）功率因数特性
21cos ()
f P ?=：电动机运行时必须吸取滞后无功功率，其功率
因数总小于1。空载时，功率因数很低，不超过0.2。当负载增大时,定子电流中的有功电流增加，使功率因数提高,额定负载时最高，如负载再增大,功率因数又反而减少。
（3）定子电流特性I 1=f(P 2)：空载时，转子电流2I 差不多为零，定子电流等于励磁电流0I ，随着负载的增加，转速下降，转子电流增大，定子电流也增大。
（4）电磁转矩特性T=f(P 2)：空载时，电磁转矩T=T 0。随着负载增大，P 2增大，但由于机械角速度Ω变化不大，电磁转矩T 随P 2的变化近似为一条直线。
（5）转速特性n=f(P 2)：空载时，转速n 接近n 1，随着负载的增加，转速n 略微降低，
随着输出功率P 2的增加，转子转速n 下降，转差率s 增大。
第三章 三相异步电机电磁设计
3.1 主要尺寸和空气隙的确定
根据电机额定功率e p 和转速1n ，充分考虑本次设计改进条件下，选择电磁负荷A 和δB 值后，可得
K n AB K K l D w L s il =?-=1
111
2cos 10)1(48.5δδ
?ηε （4.14）
其中η和?cos 可根据设计任务规定数值选取；（1-L ε）一般为0.85～0.95，功率大者和极数少者用较大值。S K 一般为1.40～1.52，1W K 根据选定的绕组型式和节矩算得。
选择适当λ和适当的
1D D il ，令1
D D
il =a,近似认为δl ≈ι代入式中得
32131212122λ
λλδa K
D K
D a D D a l D il ===?= （4.15）
算得D 1后，根据标准直径进行调整，然后根据il il D aD D 确定1=，再以下式求得δ
l
2il
D K
l =
δ （4.16） 以上是我们研究了确定主要尺寸所考虑的有关因素及对电机性能和经济性的影响，为设计选择尺寸及分析调整方案提供理论依据。但在生产实际中，由于中小型异步电动机已经积累了丰富的实践经验，一般不这样计算，通常采用比较的方法，即根据所设计电机的具体条件，参照已生产的同类型相近规格电机的尺寸，直接初选定子铁心内径、外径和长度。
在三相异步电机的设计中，正确选择空气隙的大小是非常重要的，它对电机的性能影响很大。为了减少磁化电流以改善功率因数，应该使气隙尽量少些，但是气隙不能太小，气隙过小使电机的制造和运行都增加了困难，而且使某些电气性能变坏。
3.2 定子绕组与铁芯设计
定子绕组是由多个线圈联接而成的。每个线圈（也叫做元件）都由导线绕成。元件
边嵌在铁心槽内，出线头留在端部。把一相所有元件的出线头按一定规律联接起来就得到定子的一个相绕组，每个相绕组的联接及排列都相同，只是在空间上依次相差120度电角度。
3.2.1 定子绕组型式和节距的选择
（1）单层绕组
优点：① 槽内无层间绝缘，槽利用率高；
② 同槽内导线同相，不会发生相间击穿； ③ 线圈总数比双层少一半，嵌线方便。 缺点：① 不易做成短距，磁势波形较双层为差；
② 电机导线粗时，绕组嵌放和端部整形较困难。
（2）双层绕组
适用于功率较大的感应电动机
优点：① 可选择有利的节距以改善磁势、电势波形，使电机电气性能好；
② 端部排列方便；
③ 线圈尺寸相同，便于制造。
缺点：绝缘材料多，嵌线麻烦 （3）单双层绕组和Y-混合绕组
1. 单双层绕组：短距时，某些槽内上下层导体属于同一相，而某些槽内上下层属
于不同相。把属于同相上下层导体合起来，用单层绕组代替，而不同相的仍保持原来的双层，按同心式绕组端部形状将端部连接起来。
2. Y-Δ混合绕组：把普通60°相带三相绕组分成两套三相绕组；其空间相位
30°电角度，一套Y ，一套Δ；电流在时间相位上互差30°。 因为此电机功率较大，故选择双层绕组。
（4）绕组节距的选择 τ6
5
=y 削弱5、7次谐波
（5）每相串联导体数、每槽导体数计算
KW
i KW i I m A
D N I I D I N m A 11111111cos cos ?πη?ηπ=
?
??????
?
?=
=
ΦΦ线负荷
=380。
1ΦN 大小影响A 、δB 数值。1ΦN ↓，A ↑，δB ↓，?cos ↓，max T ↑，st T ↑，st I ↑。
设计时常通过改动1ΦN 来取得若干不同设计方案进行优化。
每槽导体数：每相串联匝数双层单层1
1111
1111112::ΦΦ=???
?
?
?=
==N N N N N N Z N a m N s s s
（6）电流密度的选择及线规、并绕根数和并联支路数的确定 电密：
???↑→?↓→↑→∑↓→↑?寿命和可靠性降低
降低成本
节省材料τηp A J c ,1
大、中、小型铜线电机：2661/)105.6~104(m A J ??= 对大型电机：参考极距τ的大小来选择1AJ （热负荷）。
1J =5×610
线规：
并联支路数
导线并绕根数定子额定相电流------=
1111
111
1a N I J N a I A t t c
1c A =0.014 并联支路数：
双层： 条件 1
2a p
=整数， p a 2m a x 1=
1a =1
3.2.2 定子冲片的设计
（1）槽形：①半闭口槽（梨形槽、梯形槽）
②半开口槽 ③开口槽
为了便于嵌线故选取开口槽。
（2）槽满率： 导线有规则排列所占的面积与槽有效面积之比。
%
1002
11??=ef
s t f A d N N S
)
22()(2)(221121212
21
1121b r r h i A r h h b r A s i s s +++'
?=+-'+=ππ双层
（3）槽形尺寸的确定 考虑因素：① 槽满率f S ；
② 齿部和轭部磁密要适当；
③ 齿部有足够机械强度，轭部有足够刚度； ④ 槽形尺寸深宽比对电机参数的影响。
由于是开口槽所以槽口宽13.7，槽口高0.7，槽高72，槽宽13.7.
3.3 额定数据及主要尺寸
(1) 输出功率Pn=11kw 。
(2) 相电压
因为该电机为△接法，所以相电压380N U V φ=。 (3) 功电流
33KW
10301026.316()33380
N N P I A U Φ??===? (4) 效率标准值'0.913η=。
(5) 功率因数标准值'cos 0.86?=。 (6) 极数对数2p =。 (7) 频率50Hz f =。 (8) 定、转子槽数
定子槽数148Z =，转子槽数238Z =。 (9) 定、转子每极槽数 定子每极槽数：
11481224
p Z Z p =
== 转子每极槽数：
2p23819/224
Z Z p =
== (10) 定、转子冲片尺寸
定子外径1327D mm =，定子内径i1210D mm =，气隙长度0.7mm δ=，转子外径
2208.6D mm =，转子内径i275D mm =。
定子槽形尺寸（见附录C ）：
010.38b mm =，011h mm =，1 6.3S b mm =，=4.5mm R ，21215m h m =，s130Z =?。 转子槽形尺寸：
02 1.5m b m =，12 3.5b mm =，22 4.8b mm =，32 2.4b mm =，020.8m h m =，1212.2m h m =，
2222.6m h m =，s230Z =?。
(11) 极距
1
210
164.8524
i D mm p
ππτ?=
=
=
(12) 定、转子齿距 定子齿距：
1
11
210
13.7448
i D t mm Z ππ?=
=
=
转子齿距：
2
22208.6
17.2438
D t mm Z ππ?=
=
=
(13) 绕组节距11110y =-=。 (14) 每相串联导体数
11Φ112648208332
S N Z N a ??===?
其中，每槽导体数12S N =?每圈匝数21326=?=；并联支路数12a =。
(15) 绕组线规
根据经验，一般按类比法选取线规，本文中选取的线规为3 1.108mm -Φ。绝缘后直径d=1.27mm,截面积21 1.108()c A mm =。
(16) 槽满率 槽面积：
()()22
621s s 2π2 4.5 6.3 4.521.5218110m 2222
S R b R A h h π-+?+?=?-+=?-+=?
其中，槽楔高度按文献[6]中表2-7选取，取0.2cm h =。
对于双层叠绕组，槽绝缘所占面积为：
()()62i i s s12π20.3221.5 4.52 4.5 6.321.7310A h R R b m π-=??+++=??+?+?+=? 其中，槽绝缘厚度i ?按表文献[6]中2-7查取。
槽有效面积：
6262ef s i (18121.73)10159.2710m A A A m --=-=-?=?
槽满率：
232
11f 6
ef 326(1.2710)79%159.2710i S N N d S A --?????===?
其中，导体并饶根数13t N =；导体绝缘后外径 1.27m d m =。
(17) 铁芯长 铁芯有效长：
219.520.7209m ef t L l m δ=+=+?=
净铁芯长：
Fe Fe ==0.9519.5=185.25mm t L K l ??
其中，铁芯叠压系数取Fe 0.95K =。
(18) 每相有效串联导体数
1dp12080.9251192N K φ=?=
其中，绕组系数dp1K 的计算详见附录B 中(1)。
3.4 磁路计算
(1) 每极磁通
设负载电势系数初值'0.931E K =，'
1.183S K =,参考资料得 1.095Nm K =，则每极磁通为：
'dp11353.78
0.0162544 1.0950.957750104E N Nm K U Wb K K f N φΦ?===???????
(2) 齿部截面积 定子齿截面积：
2621110.950.1950.00727121616110m i Fe t i p A K l b Z m -=???=???=? 转子齿截面积：
'''2622220.950.1950.0092829.516335.210m i Fe t i P A K l b Z m -=???=???=?
''''2622220.950.1950.0120399.521187.110m i Fe t i P A K l b Z m -=???=???=?
其中，i1b 为定子齿部计算宽度；'2i b 、''2i b 为转子齿部计算宽度，一般取靠近齿最狭小的1/3处的宽度。
(3) 轭部截面积 定子轭部截面积：
'3262110.950.1953310611310m j Fe t j A K l h m --=??=???=?
转子轭部截面积：
'3262220.950.19531.210578010m j Fe t j A K l h m --=??=???=? (4) 空气隙截面积
2620.164850.2093445310m ef A l m δτ-=?=?=?
(5) 波幅系数
从这里开始进行饱和系数计算，一般需要进行多次的循环。这里先假设饱和系数' 1.268S K =，对应的波幅系数S 1.427F =。
(6) 定子齿磁密
i1S 6
i10.01679
1.4598 1.51671616110
B F T A Φ-=?=?=? (7) 转子齿磁密
'2S '620.01679
1.4598 1.500521187.110t i B F T A Φ-=?=?=?
''2S ''6
20.01679
1.4598 1.156********
t i B F T A Φ-=?=?=? (8) 定子轭磁密
16
10.016790.5 1.37342611310j j B T A Φ-==?=?
(9) 转子轭磁密
26
2
0.01679
0.5 1.45252578910j j B T A Φ
-=
=?
=?
(10) 空气隙磁密
学生毕业设计（毕业论文） 系别：机电工程 专业：数控技术 设计（论文）题目：三相异步交流电机
毕业设计（论文）任务书 一、课题名称：三相异步电机的设计 二、主要技术指标： 1.内部由定子和转子构成。 2. 外壳有机座、端盖、轴承盖、接线盒、吊环等组成。 3. 技术要求：采用电压AC380，可以实现正反转。 三、工作内容和要求： 1．设计磁路部分：定子铁心和转子铁心。 2 设计电路部分：定子绕组和转子绕组以及电路图。 3 设计机械部分：机座、端子、轴和轴承等。 4．设计电路的正反转和安全控制部分。 5．按照“毕业设计规格”设计毕业报告。 四、主要参考文献： 1.[1]王世琨.《图解电工入门》[M].中国电力出版社.2008.
2.[2]满永奎.《电工学》[M].清华大学出版社.2008. 3.[3]乔长君.《电机绕组接线图册》[M].化学工业出版社.2012. 4.百度文库 学生（签名）年月日 指导教师（签名）年月日 教研室主任（签名）年月日 系主任（签名）年月日
毕业设计（论文）开题报告
摘要
在费拉里斯和特斯拉发明多相交流系统后，19世纪80年代中期，多沃罗沃尔斯基发明了三相异步电机，异步电机无需电刷和换向器三相异步电机(Triple-phase asynchronous motor)是靠同时接入380V三相交流电源（相位差120度）供电的一类电动机，由于三相异步电机的转子与定子旋转磁场以相同的方向、不同的转速成旋转，存在转差率，所以叫三相异步电机。 作电动机运行的三相异步电机。三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而感生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换。与单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。按转子结构的不同，三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜，得到了广泛的应用。 Reese and Tesla invented in AC system. At the mid of 1880s, 多沃罗沃尔Chomsky invented the three-phase asynchronous motors, asynchronous motors without brushes and commutate. Three-phase asynchronous motors (Triple-phase asynchronous motor) is by simultaneously accessing 380V three-phase AC power supply of a class of motors, three-phase asynchronous motor as the rotor and the stator rotating in the same direction, to rotate at different speeds, there turn slip, so called three-phase asynchronous motors. For three-phase asynchronous motors motor is running. Three-phase asynchronous motor rotor speed is lower than the speed of the rotating magnetic field, the magnetic field due to the rotor windings relative motion exists between the induced electromotive force and current, and the magnetic field generated by the interaction with the electromagnetic torque and achieve energy conversion. Compared with single-phase induction motor, Three- phase asynchronous motor running properties, and save a variety of materials. According to the different structure of the rotor, three-phase cage induction motor and the winding can be divided into two kinds. Cage rotor induction motor, simple structure, reliable operation, light weight, cheap, has been widely used
设计早期对电磁兼容性(EMC)问题的考虑 随着产品复杂性和密集度的提高以及设计周期的不断缩短，在设计周期的后期解决电磁兼容性（EMC）问题变得越来越不切合实际。在较高的频率下，你通常用来计算EMC的经验法则不再适用，而且你还可能容易误用这些经验法则。结果，70%～90%的新设计都没有通过第一次EMC测试，从而使后期重设计成本很高，如果制造商延误产品发货日期，损失的销售费用就更大。为了以低得多的成本确定并解决问题，设计师应该考虑在设计过程中及早采用协作式的、基于概念分析的EMC仿真。 较高的时钟速率会加大满足电磁兼容性需求的难度。在千兆赫兹领域，机壳谐振次数增加会增强电磁辐射，使得孔径和缝隙都成了问题；专用集成电路（ASIC）散热片也会加大电磁辐射。此外，管理机构正在制定规章来保证越来越高的频率下的顺应性。再则，当工程师打算把辐射器设计到系统中时，对集成无线功能（如Wi-Fi、蓝牙、WiMax、UWB）这一趋势提出了进一步的挑战。 传统的电磁兼容设计方法 正常情况下，电气硬件设计人员和机械设计人员在考虑电磁兼容问题时各自为政，彼此之间根本不沟通或很少沟通。他们在设计期间经常使用经验法则，希望这些法则足以满足其设计的器件要求。在设计达到较高频率从而在测试中导致失败时，这些电磁兼容设计规则有不少变得陈旧过时。 在设计阶段之后，设计师制造原型并对其进行电磁兼容性测试。当设计中考虑电磁兼容性太晚时，这一过程往往会出现种种EMC问题。
对设计进行昂贵的修复通常是唯一可行的选择。当设计从系统概念设计转入具体设计再到验证阶段时，设计修改常常会增加一个数量级以上。所以，对设计作出一次修改，在概念设计阶段只耗费100美元，到了测试阶段可能要耗费几十万美元以上，更不用提对面市时间的负面影响了。 电磁兼容仿真的挑战 为了在实验室中一次通过电磁兼容性测试并保证在预算内按时交货，把电磁兼容设计作为产品生产周期不可分割的一部分是非常必要的。设计师可借助麦克斯韦（Maxwell）方程的3D解法就能达到这一目的。麦克斯韦方程是对电磁相互作用的简明数学表达。但是，电磁兼容仿真是计算电磁学的其它领域中并不常见的难题。 典型的EMC问题与机壳有关，而机壳对EMC影响要比对EMC性能十分重要的插槽、孔和缆线等要大。精确建模要求模型包含大大小小的细节。这一要求导致很大的纵横比（最大特征尺寸与最小特征尺寸之比），从而又要求用精细栅格来解析最精细的细节。压缩模型技术可使您在仿真中包含大大小小的结构，而无需过多的仿真次数。 另一个难题是你必须在一个很宽的频率范围内完成EMC的特性化。在每一采样频率下计算电磁场所需的时间可能是令人望而却步的。诸如传输线方法（TLM）等的时域方法可在时域内采用宽带激励来计算电磁场，从而能在一个仿真过程中得出整个频段的数据。空间被划分为在正交传输线交点处建模的单元。电压脉冲是在每一单元被发射和散射。你可以每隔一定的时间，根据传输线上的电压和电流计算出电场和磁场。
目录 摘要 ..................................................................... I Abstract................................................................. II 第一章绪论........................................................ - 4 - 1.1 工程背景...................................................... - 4 - 1.2 该课题设计的主要内容.......................................... - 4 - 第二章三相异步电动机................................................ - 6 - 2.1 三相异步电动机结构............................................ - 6 - 2.1.1 异步电动机的定子结构..................................... - 7 - 2.1.2 异步电动机的转子结构..................................... - 8 - 2.1.3 三相异步电动机接线图..................................... - 8 - 2.2 三相异步电动机工作原理........................................ - 9 - 2.3 三相异步电动机的机械特性和工作特性........................... - 12 - 第三章三相异步电机电磁设计......................................... - 14 - 3.1 主要尺寸和空气隙的确定....................................... - 14 - 3.2 定子绕组与铁芯设计........................................... - 14 - 3.2.1 定子绕组型式和节距的选择................................ - 15 - 3.2.2 定子冲片的设计.......................................... - 16 - 3.3 额定数据及主要尺寸........................................... - 17 - 3.4 磁路计算..................................................... - 19 - 3.5 性能计算..................................................... - 22 - 3.5.1 工作性能计算............................................ - 22 - 3.5.2 起动性能计算............................................ - 26 - 第四章电机转动轴的工艺分析......................................... - 28 - 4.1 转动轴的加工工艺分析......................................... - 28 - 4.2 选择设备和加工工序........................................... - 30 - 4.3 成品的最后工序............................................... - 31 - 小结与致谢........................................................... - 32 - 参考文献............................................................. - 33 -
11KW 变频起动永磁同步电动机电磁设计程序 及电磁仿真 1永磁同步电动机电磁设计程序 1.1额定数据和技术要求 除特殊注明外，电磁计算程序中的单位均按目前电机行业电磁计算时习惯使用的单位，尺寸以cm(厘米)、面积以cm 2(平方厘米)、电压以V （伏）、电流以A （安）、功率和损耗以（瓦）、电阻和电抗以Ω（欧姆）、磁通以Wb(韦伯)、磁密以T(特斯拉)、磁场强度以A/cm(安培/厘米)、转矩以N （牛顿）为单位。 1额定功率kw P n 11= 2相数 31=m 3额定线电压V U N 3801= 额定相电压Y 接法V U U N N 39.2193/1== 4额定频率50f HZ = 5电动机的极对数P =2 6额定效率87.0, =N η 7额定功率因数78.0cos , =N ? 8失步转矩倍数2.2* =poN T 9起动转矩倍数2.2* =stN T 10起动电流倍数2.2* =stN I 11额定相电流62.2478.087.039.21931011cos 105 , ,15=????=?=A U m P I N N N N N ?η 12额定转速1000=N n r/min 13额定转矩m N n P T N N N .039.1051000 11 55.91055.93=?=?=
14绝缘等级:B 级 15绕组形式:双层叠绕Y 接法 1.2主要尺寸 16铁心材料DW540-50硅钢片 17转子磁路结构形式:表贴式 18气隙长度cm 07.0=δ 19定子外径cm D 261= 20定子内径cm D i 181= 21转子外径86.17)07.0218(212=?-=-=cm D D i δ 22转子内径cm D i 62= 23定,转子铁心长度cm l l 1521== 24铁心计算长度cm l l a 152== 铁心有效长度cm cm l l a ef 14.15)07.0215(2=?+=+=δ 25定子槽数136Q = 26定子每极每相槽数332/362/11??==p m Q q =2 27极距cm P D i p 728.932/1814.32/1=??==πτ 28定子槽形:梨形槽 定子槽尺寸 cm h cm r cm b cm b cm h 72.153.078.038.008.002110101===== 29定子齿距cm Q D t i 5708.136 181 1 1== = π π
电磁兼容设计及其应用 摘要：以实际工程中常遇到的电磁兼容问题为背景，简要地介绍了有关电磁干扰及有关抗干扰措施方面的内容。通过对接地方法、屏蔽思想和滤波手段的详细论述和独到见解，提出了系统电磁兼容的设计思想以及解决方法，并对实际工作中常见的干扰、滤波及接地等电磁兼容现象给出相应分析与解决建议。 关键词：电磁兼容；抗干扰措施；滤波手段；屏蔽；接地方法 0 引言 电磁兼容技术是一门迅速发展的交叉学科，涉及电子、计算机、通信、航空航天、铁路交通、电力、军事以至人民生活各个方面。在当今信息社会，随着电子技术、计算机技术的发展，一个系统中采用的电气及电子设备数量大大增加，而且电子设备的频带日益加宽，功率逐渐增大，灵敏度提高，联接各种设备的电缆网络也越来越复杂，因此，电磁兼容问题日显重要。 1 基本概念和术语 1．1 电磁兼容性定义 所谓电磁兼容性(EMC)是指电子线路、系统相互不影响，在电磁方面相互兼容的状态。IEEE C63．12-1987规定的电磁兼容性是指“一种器件、设备或系统的性能，它可以使其在自身环境下正常工作并且同时不会对此环境中任何其他设备产生强烈电磁干扰”。 1．2 电磁干扰三要素 一个系统或系统内某一线路受电磁干扰程度可以表示为如下关系式： 式中：G为噪声源强度；C为噪声通过某种途径传到受干扰处的耦合因素；I为受干扰设备的敏感程度。 G，C，I这三者构成电磁干扰三要素。电磁干扰抑制技术就是围绕这三要素所采取的各种措施，归纳起来就是：抑制电磁干扰源。切断电磁干扰耦合途径；降低电磁敏感装置的敏感性。 1．3 地线的阻抗与地环流 1．3．1 地线的阻抗 电阻指的是在直流状态下导线对电流呈现的阻抗，而阻抗指的是交流状态下导线对电流的阻抗，这个阻抗主要是由导线的电感引起的。如果将10 Hz时的阻抗近似认为是直流电阻，当频率达到10 MHz时，它的阻抗是直流电阻的1 000～100 000倍。因此对于射频电流，当电流流过地线时，电压降是很大的。为了减小交流阻抗，一个有效的办法是多根导线并联，以减少和地线之间的电感。当两根导线并联时，其总电感L为： 式中：L1是单根导线的电感；M是两根导线之间的互感。 1．3．2 地环流 由于地线阻抗的存在，当电流流过地线时，就会在地线上产生电压。这种干扰是由电缆与地线构成的环路电流产生的，因此成为地环路干扰，如图1所示。
三相异步电动机的设 计说明书 一．三相异步电动机的基本结构 三相异步电动机由两个基本部分构成：固定部分—定子和转子，转子 按其结构可分为鼠笼型和绕线型两种。 1-1.定子的结构组成 定子由定子铁心、机座、定子绕组等部分组成，定子铁心是异步电动机磁路的一部分，一般由0.5毫米厚的硅钢片叠压而成，用压圈及扣片固紧，各片之间相互绝缘，以减少涡流损耗。 定子绕组是由带有绝缘的铝导线或铜导线绕制而成的，小型电机采用散下线圈或称软绕组，大中型电机采用成型线圈，又称为硬绕组。 1-2.转子的结构组成 转子由转子铁心、转子绕组、转子支架、转轴和风扇等部分组成，转子铁心和定子铁心一样，也是由0.5毫米硅钢片叠压而成。鼠笼型转子的绕组是由安放在转子铁心槽的裸导条和两端的环形端环连接而成，如果去掉转子铁心，绕组的形状象一个笼子；绕线型转子的绕组与定子绕组相似，做成三相绕组，在部星型或三角型。 1-3.工作原理 当定子绕组接至三相对称电源时，流入定子绕组的三相对称电流，在气隙产生一个以同步转速n 1 旋转的定子旋转磁场，设旋转磁场的转向为逆 时针，当旋转磁场的磁力线切割转子导体时，将在导体产生感应电动势e 2 ，电动势的方向根据右手定则确定。N极下的电动势方向用?表示，S极下的 电动势用Θ表示，转子电流的有功分量i 2a 与e 2 同相位，所以Θ ?和既表示 电动势的方向，又表示电流有功分量的方向。转子电流有功分量与气隙旋转磁场相互作用产生电磁力f em ,根据左手定则，在N极下的所有电流方向为
?的导体和在S极下所有电流流向为Θ的导体均产生沿着逆时针方向的切 向电磁力f em ,在该电磁力作用下，使转子受到了逆时针方向的电磁转矩M em 的驱动作用，转子将沿着旋转磁场相同的方向转动。驱动转子的电磁转矩与转子轴端拖动的生产机械的制动转矩相平衡，转子将以恒速n拖动生产机械稳定运行，从而实现了电能与机械能之间的能量转换，这就是异步电动机的基本工作原理。 二．异步电动机存在的缺点 2-1.笼型感应电动机存在下列三个主要缺点。 （1）起动转矩不大，难以满足带负载起动的需要。当前社会上解决该问题的多数办法是提高电动机的功率容量（即增容）来提高其起动转矩，这就造成严重的“大马拉小车”，既增加购买设备的投资，又在长期的应用中因处于低负荷运行而浪费大量电量，很不经济。第二种办法是增购液力偶合器，先让电动机空载起动，在由液力偶合器驱动负载。这种办法同样要增加添购设备的投资，并因液力偶合器的效率低于97%，因此至少浪费3%的电能，因而整个驱动装置的效率很低，同样浪费电量，更何况添加液力偶合器之后，机组的运行可靠性大大下降，显著增加维护困难，因此不是一个好办法。 （2）大转矩不大，用于驱动经常出现短时过负荷的负载，如矿山所用破碎机等时，往往停转而烧坏电动机。以致只能在轻载状况下运行，既降低了产量又浪费电能。 （3）起动电流很大，增加了所需供电变压器的容量，从而增加大量投资。另一办法是采用降压起动来降低起动电流，同样要增加添购降压装置的投资，并且使本来就不好的起动特性进一步恶化。 2-2.绕线型感应电动机 绕线性感应电动机正常运行时，三相绕组通过集电环短路。起动时，为减小起动电流，转子中可以串入起动电阻，转子串入适当的电阻，不仅可以减小起动电流，而且由于转子功率因数和转子电流有功分量增大，起动转矩也可增大。这种电动机还可通过改变外串电阻调速。绕线型电动机
调速永磁同步电动机的电磁设计与磁场分析 1 引言 与传统的电励磁电机相比，永磁同步电动机具有结构简单，运行稳定；功率 密度大；损耗小，效率高；电机形状和尺寸灵活多变等显著优点，因此在航空航 天、国防、工农业生产和日常生活等各个领域得到了越来越广泛的应用。 随着电力电子技术的迅速发展以及器件价格的不断下降，越来越多的直流电 动机调速系统被由变频电源和交流电动机组成的交流调速系统所取代，变频调速 永磁同步电动机也应运而生。变频调速永磁同步电动机可分为两类,一类是反电 动势波形和供电电流波形都是理想矩形波(实际为梯形波)的无刷直流电动机,另 一类是两种波形都是正弦波的一般意义上的永磁同步电动机。这类电机通常由变 频器频率的逐步升高来起动，在转子上可以不用设置起动绕组。 本文使用Ansoft Maxwell 软件中的RMxprt 模块进行了一种调速永磁同步电 动机的电磁设计，并对电机进行了性能和参数的计算，然后将其导入到Maxwell 2D 中建立了二维有限元仿真模型，并在此模型的基础上对电机的基本特性进行 了瞬态特性分析。 2 调速永磁同步电动机的电磁设计 2.1 额定数据和技术要求 调速永磁同步电动机的电磁设计主要包括主要尺寸和气隙长度的确定、定子 冲片设计、定子绕组的设计、永磁体的设计等。通过改变电机的各个参数来提高 永磁同步电动机的效率η、功率因数cos ?、起动转矩st T 和最大转矩max T 。本例所设计永磁同步电动机的额定数据及其性能指标如下： 额定数据 数值 额定功率 N 30kw P = 相数 =3m 额定线电压 N1=380V U 额定频率 =50Hz f 极对数 =3p 额定效率 N =0.94η 额定功率因数 N cos =0.95? 绝缘等级 B 级 计算额定数据：
EDP电磁兼容设计平台专注EMC解决方案，规范EMC设计流程； 打造智能化的EMC设计平台。 1、企业面临的EMC设计应用现状 ?投入成本高，解决问题周期长；为解决产品EMC问题，不断进行测试验证， 反复的进行改版设计。 ?企业设计人员EMC知识储备不全面；解决EMC问题往往靠设计人员过去的 工作经验。 ?EMC设计流程不规范，EMC设计没有参透于电子产品开发过程各个阶段（总 体方案阶段、设计阶段、开发阶段、测试阶段、认证阶段等）。 ?公司技术文献和多年积累的产品开发经验不能良好的共享、消化，没有一个 系统将公司无形的技术经验转化为有形的产品开发技术要求。 2、企业面临的EMC问题 ?激烈的产品竞争要求企业开发的产品有更高的品质。 ?快速的市场变化要求企业有更高的产品开发效率。 ?高规格的EMC认证和EMC设计技术要求企业有更高的产品开发能力。 ?规范化的企业文化要求有更高效的产品开发流程。 3、EDP电磁兼容设计平台优势 ?赛盛技术多位专家10多年的经验融合荟萃； ?赛盛技术多项产品电磁兼容设计专利技术； ?智能化标准化项目管理设计平台 ?几十种典型接口电磁兼容解决方案； ?上百种PCB层叠电磁兼容设计方案； ?完整的电磁兼容布线设计规则； ?完整的结构屏蔽电磁兼容设计方案； ?多行业电缆与连接器电磁兼容解决方案； ?多行业、近百个产品实际电磁兼容设计验证与经验总结;
4、EMC设计平台介绍 利用计算机技术，整合人工智能、数据库、互联网等开发手段，对于现有的电磁兼容技术资源（包括各种设计规则，解决方案等）以及企业产品研发积累的技术检验等进行全面的管理和应用，实现现阶段对于企业电磁兼容的研发流程规范化和研发工程师电磁兼容设计的技术支持和辅助开发；未来电磁兼容专家系统一提供智能化技术支持（包括产品开发电磁兼容风险评估功能，自动检查和纠正电磁兼容设计功能、产品设计系统仿真和功能电路仿真等）为主要目标和发展方向。 电磁兼容设计平台：主要包括PCB设计、原理图设计、结构设计、电缆设计等四部分组成；系统依据用户设计要求和EMC设计要素，智能化输出相应的产品PCB设计方案、产品原理图设计方案、产品结构设计方案、产品电缆设计方案，然后用户依据产品信息保存方案（方案为标准技术设计模板，内容依据设计内容自动生成格式化的文件）。 使用电磁兼容设计(EDP)软件,会让我们很轻松的完成这些复杂困难的工作，用户输入产品产品设计的相关要素，软件就能够智能化输出产品EMC设计方案。 不管企业之前是否有电磁兼容设计经验？是否有电磁兼容设计规范？是否有电磁兼容标准化设计流程？是否有电磁兼容技术专家？企业在应用EDP软件后,EDP软件能够快速帮助企业解决以下方面问题： 1、快速提升企业产品电磁兼容性能：系统一旦使用上就能够快速地指导企业产品进行电磁兼容有效的设计工作，迅速提升企业产品的电磁兼容性能； 2、能够解决企业多型号产品同时开发，技术专家资源不够使用的情况：智能化的软件可以同时多款多个型号产品，不用设计阶段并行进行开发；能够在很短的时间内给出相应的设计方案，结合产品设计要求指导设计人员进行设计，不耽误产品由于专家资源不足而造成正常设计进度延误； 3、提高产品研发人员EMC技术设计水平：由于有规范化、标准化的方案输出，设计人员在进行新产品开发的时候，能够参考、学习标准化的技术方案；提升自身EMC设计知识水平，减少后期类似设计问题； EDP软件在手,EMC设计得心应手!
串激电机电磁设计程序 一、程序简介 1．本程序适用于电动工具、家用电器等以输入功率或输入电流作为额定指标的串激电机设计，也可以作为机车牵引串激电机的设计参考。 2．本程序适用于初学者手工设计的初步计算,设计时需要一定经验数据做参考,请结合最后所列参考资料同时使用。 3．本程序追求的计算精度为10%，需要提高计算精度，则应采用计算机软件计算。 4．对本程序有任何疑问，请在https://www.doczj.com/doc/8911769082.html,论坛公开交流。突破个人经验的局限，播撒文明传承的火种，完成从“钻木取火”到“气体打火机”的跨越，需要我们共同努力。 二、电磁设计程序 （一）额定参数和工作条件(核算时只要前面1.2.4项即可) 1额定电压 (V) 2额定频率 (H Z) （直流串激电动机可按频率为0Hz计算） 3额定输入功率 (W) 4额定电流 （A）(其中Cos直流为1,交流取0.9) 5额定转速 （r/min）(应按要求的转速提高10%来设计)
6额定输出功率 (W) 7额定输出转矩 (N.m) (输出功率和转矩为最重要工作条件，有条件时应对负载特性进行实际测试，作出曲线，负载特性曲线和电机特性曲线的交点，即为工作点。) 8绝缘等级，工作制，使用环境等 (此相关项目与发热温升有关，非常重要，但对核算性能无影响。)
（二）定子冲片尺寸及计算 (设计新电机应尽可能的选择现有冲片，便于自动化生产；一般冲片一致工装模具可以通用。) 1定子外径 （cm） 2定子外形X方向 （cm） 3定子外形Y方向 （cm） 4定子轭高 （cm） 5定子内圆半径 （cm） 6定子内圆半径偏心距 （cm） 7定子极弧宽度 （cm） 8定子极身宽度 （cm） 9线槽半径 （cm） 计算： 10定子轭磁路长度（cm） (为轭部中心之长度，此公式应按照实际适当修正。) 11定子极身高度（cm）12定子线槽有效面积
天津职业技术师范大学 课程设计说明书题目：三相异步电动机变频调速系统设计及仿真 指导老师： 班级：机检1112班 组员
天津工程师范学院 课程设计任务书 机械工程学院机检1112 班学生 课程设计课题： 三相异步电动机变频调速系统设计及仿真 一、课程设计工作日自 2015 年 1 月 12 日至 2015 年 1 月 23 日 二、同组学生： 三、课程设计任务要求（包括课题来源、类型、目的和意义、基本要求、完成时 间、主要参考资料等）： 1、目的和意义 交流调速是一门重要的专业必修课，它具有很强的实践性。为了加深对所学课程（模拟电子技术、数字电子技术、电机与拖动、电力电子变流技术等）的理解以及灵活应用所学知识去解决实际问题，培养学生设计实际系统的能力，特开设为期一周的课程设计。 2、具体内容 写出设计说明书，内容包括： （1）各主要环节的工作原理； （2）整个系统的工作原理（包括启动、制动以及逻辑切换过程）； （3）调节器参数的计算过程。 2．画出一张详细的电气原理图； 3．采用Matlab中的Simulink软件对整个调速系统进行仿真研究，对计算得到的调节 器参数进行校正，验证设计结果的正确性。将Simulink仿真模型，以及启动过程中的电流、转速波形图附在设计说明书中。 4、考核方式 1．周五采用口试方式进行考核（以小组为单位），成绩按百分制评定。其中小组分数占60%，个人成绩占40%（包括口试情况和上交材料内容）； 2．每天上午8:30--11:30在综合楼226房间答疑。 五、参考文献 1、陈伯时．电力拖动自动控制系统----运动控制系统（第3版）．机械工业出版社，2003 指导教师签字：教研室主任签字：
xxxx大学硕士生课程论文 欧阳光明（2021.03.07） 电磁兼容与结构设计 电磁兼容概述 （2014—2015学年上学期） 姓名： 学号： 所在单位： 专业：
摘要 随着用电设备的增加，空间电磁能量逐年增加，人类生存环境具有浓厚的电磁环境内涵。在这种复杂的电磁环境中，如何减少相互间的电磁干扰，使各种设备正常运转，是一个亟待解决的问题；另外，恶略的电磁环境还会对人类及生态产生不良影响。电磁兼容正是为解决这类问题而迅速发展起来的学科。可以说电磁兼容是人类社会文明发展产生的无法避免的“副产品”。 电磁兼容一般指电气及电子设备在共同的电磁环境中能执行各自功能的共存状态，即要求在同一电磁环境中的上述各种设备都能正常工作，又互不干扰，达到兼容状态。电磁兼容技术是一门迅速发展的交叉学科，其理论基础涉及数学、电磁场理论、电路基础、信号分析等学科与技术，其应用范围几乎涉及到所有用电领域。 关键字：电磁兼容、电磁发射、传导耦合、辐射耦合、静电放电 1 引言 信息技术已经成为这个时代的主题，而信息时代的最突出特征，就是将电磁作为记录和传递信息的主要载体，人们对于电磁的利用无处不在。电磁日益渗入到金融、通信、电力、广播电视等事关国家安全的各个重要领域和社会生活的各个角落，电磁已经成为了信息时代中将经济、军事等各方面各部门联成一体的纽带，它与每个人工作和生活息息相关。电磁空间对国家利益的实现具有越来越深刻的影响，经济社会发展、军队建设和作战对电磁空间的依赖程度日益提高[1]。 当前人类的生存环境已具有浓厚的电磁环境内涵。一方面，电力网络、用电设备及系统产生的电磁骚扰越来越严重，设备所处电磁环境越来越复杂；另一方面，先进的电子设备的抗干扰能力越来越弱，同时电气及电子系统也越来越复杂。在这种复杂的电磁环境中，如何减少相互间的电磁干扰，使各种设备正常运行，是一个亟待解决的问题。另外，恶略的电磁环境还会对人类及生态产生不良影响。对于生产厂家而言，只有出场设备具有一定的电磁兼容性并且适应目前这一复杂的电磁环境，才能使自己的产品更具有竞争力。而对于国家安全而言，构筑电磁空间安全防御体系，已成为各国和军队建设的重要内容，随着社会信息化
A n h u i Vo c a c t i o n a l& Te c h n i c a l C o l l e g e o f I n d u s t r y&Tr a d e 毕业论文 PLC控制三相异步电动机正反转设计Plc control with a three wire asynchronous motor is inverting design 所在系院： 专业班级： 学生学号： 学生姓名： 指导教师： 2013年03 月02日
A n h u i Vo c a c t i o n a l& Te c h n i c a l C o l l e g e o f I n d u s t r y&Tr a d e 毕业设计说明书 PLC控制三相异步电动机正反转设计Plc control with a three wire asynchronous motor is inverting design 所在系院： 专业班级： 学生学号： 学生姓名： 指导教师： 2013年03 月02 日
毕业设计（论文）任务书 系（院）专业班级1 学生姓名学号2010050205 一、题目：PLC控制三项异步电动机正反转设计 二、内容与要求： 内容：1.三相异步电动机的基本结构；2.PLC的基础知识；3三项异步电动机的PLC控制 要求：了解三相异步电动机的基本结构，运用学过的PLC知识对三项异步电动机正反转进行程序设计。运用所学理论知识与实践相结合，利用PLC控制三项异步电动机正反转，以达到方便，简单，易于操作的目的。 三、设计（论文）起止日期： 任务下达日期： 2012 年 1 月 15 日 完成日期： 2013 年 3 月 2 日 指导教师签名： 年月日四、教研室审查意见： 教研室负责人签名： 年月日
本文由jimmy3973贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 维普资讯 .cqvip. 电子工程师 ．８Ｎｏ１２０２．０２ 电磁兼容设计在印制电路板中的应用 ＡｐｉａｉｎｏｐｌｃｔｏｆＥＭＣｓｇｎＰＣＢＤｅｉｎｉ北方交通大学电磁兼容实验室（京１００）北０００柴瑜沙斐 【摘 要】讲述了印制电路板的电磁兼容设计。从元器件的布置到地线、电源线以爰信 号线的设计，最后又介绍了多层板设计时的一些问题。关键词：电磁兼窖，电磁骚扰，共模辐射，差模干扰 【Ａｂｔａｔ［Ｔｈｓｐｐｒｉｔｏｕｅｈｌｃｒｍａｎｔｃｃｍｐｔｂｌｙｅｉｎｏｈｓｒｃ］ｉａｅｎｒｄｃｓｔｅｅｅｔｏｇｅｉｏａｉｉｔｄｓｇｆｔｅｉ ｐｉｔｄｃｒｕｔｂａｄｒｎｅｉｃｉｏｒｓ，ｉｃｕｉｇｔｅａｒｎｅｎｆｅｅｎｓｈｅｉｎｏｒｕｄｔａｅｎｌｄｎｈｒａｇｍｅｔｏｌｍｅｔ，ｔｅｄｓｇｆｇｏｎｒｃ、ｍａｎｔａｅｎｉｎｌｔａｅＡｔｌｓ．ｉｄｓｕｓｓｓｍｅｐｏｌｍｓｏｉｒｃａｄｓｇａｒｃ．ａｔｔｉｃｓｅｏｒｂｅｆｍｕ—ｙｒｒｎｅｈｉａｅｐｉｔｄｌ：ｒｕｔｂａｄ．ｉｃｉｏｒｓ Ｋｅｗｏｒ：ｌｃｒｍａｎｅｉｏｐａｉｉｉｙ，ｅｅｔｏａｎｔｃｙｄｓｅｅｔｏｇｔｃｃｍｔｂｌｔｌｃｒｍｇｅｉｄｉｔｒａｃｓｕｂｎｅ，ｃｍｍｏｎｏｅｏｍｄｒｄｉｔｏｎ．ｄｉｆｒｎｔａｏｎｅｆｒｎｃａａｉｆｅｅｉｌｍｄｅｉｔｒｅｅｅ１０言ｌ 电磁兼容性是电子设备或系统的主要性能之 一 ２单、双层印制电路板的电磁兼容设计 印制板上的电路虽然各式各样，就布线和设但计而言总是有些共同的原则应该遵循。在印制板布 线时通常先确定元器件在板上的位置，后布置地然线、源线，安排高速信号线，后考虑低速信号电再最线，在分别加以讨论。现 ， 电磁兼容设计是宴现设备或系统规定的功能、使 系统教能得以充分发挥的重要保证。必须在设备或系统功能设计的同时，行电磁兼容设计。磁兼容进电设计的要求是使电子设备或系统满足电磁兼容标准的规定、有两方面的能力：１能在预期的电磁环具（） 境中正常工作，性能降低或故障；２不会对其他无（）系统或设
Infolytica软件与同类软件的区别 Infolytica与Ansys、Ansoft、Flux软件对比如下：
●这里主要介绍下Infolytica与Ansoft、Flux对比中的优势： ?建模方面：Infolytica应用于任何二维、三维结构建模，可导入、导出其他格 式，如SAT、Pro/E、Catia、STEP、IGES、Investor等，模型识别能力较强。 Ansoft Maxwell、Flux模型识别能力方面不好，导出的cad模型dxf图纸不能直接标注。 ?剖分功能：Infolytica具有网格自适应剖分功能和求解阶次自适应功能，具备 市场唯一的二维1~4阶和三维1~3阶求解能力，可以在保证精度的情况下，快速求解2D/3D问题。而Ansoft网格剖分技术只适合于低端或二维领域，也只有在二维领域才能跟Infolytica相提并论，在处理三维大型复杂问题时则明显不足。 ?3D电磁分析中：速度和精度上Infolytica软件高于Ansoft和Flux软件。 ?二次开发方面：Infolytica具有丰富的脚本和操作过程详细而简洁的函数记 录，非常方便使用者二次开发。而Ansoft、Flux 操作记录非常复杂, 给二次开发带来困难。Ansoft通过宏来实现，对用户的编程能力要求太高。 ?不同之处：Infolytica具有市场上唯一支持六自由度和多运动部件瞬态运动求 解器，而Ansoft、Flux不具备这两种功能。 ?多参数和多目标优化：Infolytica强大的参数化功能，结合优化模块OptiNet 可以进行多参数和多目标的优化，Flux这个功能较好，Ansoft有这个功能，但没有温度功能，更不能对磁热耦合结果进行优化。 ?全球5大领先优势：磁场MagNet和电场ElecNet的耦合，应用粒子加速、 CRT电子轨迹和电弧研究；磁场MagNet和温度场ThermNet双向耦合分析； 电场ElecNet和温度场ThermNet双向耦合分析；优化模块OptiNet可以优化磁场MagNet 和温度场ThermNet耦合结果、电场ElecNet和温度场ThermNet 耦合结果；电磁场的六自由度、多运动体的独家分析能力。 一：计算的全面性
型号额 定 功 率 额 定 电 压 满 载 电 流 定子 外 径 内 径 铁 芯 长 度 气 隙 长 度 槽 数 接 法 每 槽 线 数 线 圈 类 型 线规 槽 满 率跨距 半匝 平均 长 P2 U1 I D1D i1L g Q1 Z N-ΦS f bo1ho1b1a1R1h12τy f d d1L z KW V A mm mm mm mm 根根-mm % mm mm mm (°) mm mm mm mm mm mm Y801-2 0.75 220 1.71 120 67 65 0.3 18 1-Y 111 单层交叉1-0.63 77.3 2.5 0.5 7.6 30 4.7 6.8 1-9 2-10，11-18108.4 45 15 219.7 Y802-2 1.1 220 2.41 120 67 80 0.3 18 1-Y 90 单层交叉1-0.71 78 2.5 0.5 7.6 30 4.7 6.8 108.4 45 15 234.7 Y801-4 0.55 220 1.46 120 75 65 0.25 24 1-Y 128 链式1-0.56 78.6 2.5 0.5 5.6 30 3.8 9.2 1-6 58.8 21.3 15 163.3 Y802-4 0.75 220 1.93 120 75 80 0.25 24 1-Y 103 链式1-0.63 78.3 2.5 0.5 5.6 30 3.8 9.2 1-6 58.8 21.3 15 178.3 Y90S-2 1.5 220 3.33 130 72 80 0.35 18 1-Y 77 单层交叉1-0.8 74.5 3 0.5 7.7 30 4.85 7.4 1-9 2-10，11-18115.9 44.6 15 243.3 Y90L-2 2.2 220 4.66 130 72 110 0.35 18 1-Y 58 单层交叉1-0.95 77.4 3 0.5 7.7 30 4.85 7.4 115.9 44.6 15 273.3 Y90S-4 1.1 220 2.7 130 80 90 0.25 24 1-Y 81 链式1-0.71 78.6 2.5 0.5 5.7 30 3.9 8.6 1-6 61.8 21.5 15 191.7 Y90L-4 1.5 220 3.55 130 80 120 0.25 24 1-Y 63 链式1-0.8 76.3 2.5 0.5 5.7 30 3.9 8.6 1-6 61.8 21.5 15 221.7 Y90S-6 0.75 220 2.13 130 86 100 0.25 36 1-Y 77 链式1-0.67 78 2.5 0.5 4.3 30 3.05 10.8 1-6 44.2 16.9 15 183.1 Y90L-6 1.1 220 2.97 130 86 120 0.25 36 1-Y 63 链式1-0.75 78.6 2.5 0.5 4.3 30 3.05 10.8 1-6 44.2 16.9 15 203.1 Y100L-2 3 220 6.12 155 84 100 0.4 24 1-Y 40 单层同心1-1.18 79 3 0.6 6.6 30 4.35 9.7 1-12，2-11131.8 50.5 15 281.6 Y100L1-4 2.2 220 4.87 155 98 105 0.3 36 1-Y 41 单层交叉2-0.71 78.4 2.8 0.6 4.5 30 3.3 11.6 1-9 2-10，11-1876.9 26.8 15 224.2 Y100L2-4 3 220 6.6 155 98 135 0.3 36 1-Y 31 单层交叉1-1.18 79.4 2.8 0.6 4.5 30 3.3 11.6 76.9 26.8 15 254.2 Y100L-6 1.5 220 3.83 155 106 100 0.25 36 1-Y 53 链式1-0.85 78.5 2.5 0.6 4.8 30 3.2 10.5 1-6 53.2 17.2 15 193.9 Y112M--2 4 220 7.99 175 98 105 0.45 30 1-Δ48 单层同心1-1.06 79.6 3.2 0.8 6.1 30 4.05 10.6 1-16，2-15，3-1349.4 57.7 15 306.9 Y112M-4 4 380 8.56 175 110 135 0.3 36 1-Δ46 单层交叉1-1.06 79.8 3.2 0.8 4.9 30 3.5 12.9 1-9，2-10，11-1886 28 15 264.8 Y112M-6 2.2 220 5.44 175 120 110 0.3 36 1-Y 44 链式1-1.06 76.1 3.2 0.8 5.4 30 3.6 12.1 1-6 60.2 19.3 15 212.2 Y132S1-2 5.5 380 10.76210 116 105 0.55 30 1-Δ44 单层同心1-0.9，1-0.95 70 3.5 0.8 7.4 30 5 13 1-16，2-15，3-14 1-14，2-13 18.04 73.5 15 342.5 Y132S2-2 7.5 380 14.32 210 116 125 0.55 30 1-Δ37 单层同心1-1.0，1-1.06 74.5 3.5 0.8 7.4 30 5 13 18.04 73.5 15 362.5