三相鼠笼式异步电动机设计讲解

一、毕业设计的要求和内容（包括原始数据、技术要求、工作要求）

1、 原始数据

① 型号：丫

② 额定功率：P N =55KW ③ 额定电压：U N =380V ④ 额定转速：n N

= 750n/min ⑤ 额定频率：f N =50H Z

2、 主要性能指标

① 效率： =92% ② 功率因数：cos =0.88

③ 最大转矩倍数：Tm

T N =22倍

3、 设计中选用的基值

① 电压基准值：U N 、=380V 为电动机额定相电压

② 功率基准值：P N =55KW 为电动机额定功率

③ 电流基准值：％ 为电动机每相的功电流Ikw —Y =48.2456 A

2 2

④ 阻抗基准值：聖竺-=7.876

I kw P N 55000

⑤ 转矩基准值：T N 为电动机额定转矩 T N =9550』=9550^^~ =95.5n/min

n N 550

4、 设计指标要求

① 效率：耳―“ <0 005 H —计算值，耳’一修改值

n

F T '整改值，F T —+算值,

（1-$）'整改值，（1-1）—计算值

③满载电势标么值: （1 一 ；L ）一

（1 一 ；L ） ::0.005

④起动电流倍数: 1

St — 1

st 1st ：：:0.01~0.03 1ST '整改值，1ST —计算值

④起动转矩倍数: ⑤ 起动电流倍数:

5、电磁设计中若干参数的选择及经验数据

① 槽满率： sf=75% -80%

② 槽绝缘厚：采用聚脂薄膜和聚脂无纺布复合材料( DMD , DMD+M 和

DMDM )

③ 槽楔厚h ：槽楔采用新型软槽楔和3240环氧玻璃布压板，计算时厚度

h=2mm ：

④ 叠压系数：H80-H160 定子冲片不涂漆时 =0.95 H180-H280定子冲片涂漆时

=0.92

⑤ 冲剪余量：S =0.5cm

⑥ 转子斜槽：为一个定子齿距 ⑦ 定子绕组型式：H160及以下全部采用单层软绕组；H180及以上采用双 层迭绕组 ⑧ 硅钢片材料：采用D23硅钢片，

⑨ 导电材料：定子绕组采用 QZ-2型高强度聚脂漆包圆铜线；

转子铸铝，采用AL-1 ;

线径为0.63-1.0(mm)时，漆膜双面厚度计算时取 0.06mm;

线径为1.0-1.6(mm)时，漆膜双面厚度计算时取 0.08mm;

⑩ 设计时杂散损耗假定值：

&设计要求

① 复算原设计方案；

② 上机设计三个方案： 在原复算方案的基础上节省材料；

在原复算方案的基础上提高性能；

在原复算方案的基础上既节省材料，又提高性能;

③

将最好的一个方案的全部设计步骤、计算过程写出来(要有文档、电子 版本及幻灯片)；

④ 将三个方案进行比较，并用已学过的理论进行分析。 H80—H112

H132—H160 H180—H280

Ci=0.25（mm ） Ci=0.3

（ mm ）

三、本课题研究内容：

中小型三相感应电动机电磁计算程序是根据技术条件或技术任务书(技术建议书)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，并核算其电磁性能。

其主要内容包括以下四个步骤，分别是：

a)额定数据及主要尺寸的计算；

b)磁路计算；

c)参数计算；

d)起动计算。

四、本课题研究方案：

在核算原方案的基础上，进一步设计三个方案，其中多个方案亦有不同的要求，从而找出最佳方案：

方案一：节省材料，将铁芯缩短5毫米，尽量减少定子绕组用铜量、用硅铜量、用铁量和转自绕组用铝量。

方案二：提高性能，提高效率、减少起动电流、增大起动转矩和最大转矩。

方案三：既节省又提高性能。

摘要............................ 错误！未定义书签。

ABSTRACT ...................... 错误！未定义书签。

绪论............................ 错误！未定义书签。

第1章异步电机概念................... 错误！未定义书签。

1.1异步电机的类型、特点和用途............. 错误！未定义书签。

1.2异步电机的发展趋势................ 错误！未定义书签。

第2章三相异步电动机的基本结构和工作原理 (1)

2.1三相异步电动机的基本结构 (1)

2.2三相异步电动机的铭牌数据与主要系列 (2)

2.3三相异步电动机的工作原理 (4)

2.4三相异步电动机的机械特性和工作特性 (5)

第3章电机设计基本理论 (6)

3.1电机制造与设计的概况 (6)

3.2电磁设计 (6)

第4章毕业设计手算程序及优化方案 (9)

4.1手算程序 (9)

4.2优化方案 (28)

结论 (32)

参考文献 (33)

附录I.CAD图 (35)

表1-1三相异步电动机的分类

第2章三相异步电动机的基本结构和工作原理

2.1三相异步电动机的基本结构

三相异步电动机主要是由定子和转子两大部分组成，转子有鼠笼型及绕线型

转子两种。定子与转子之间有气隙，中小型三相异步电动机的气隙一般为0.2~2mm。

1、定子

异步电动机的定子是用来产生磁场的，它一般由定子铁心、定子绕组和外壳组成。

（1）定子铁心定子铁心一般由圆形铁心冲片、齿压板和压圈等零件压装

后，经扣片或焊接紧固定成一体。铁心冲片一般由相互绝缘的0.5mm厚的硅钢

片冲成，常用的硅钢片有D22、D23等型号。冲片内圈有均匀分布的槽，用来嵌放定子绕组。定子铁心的槽及开口三种。中小型低压电机一般采用半闭口槽。

（2）定子绕组三相异步电动机的定子绕组由对称的三个绕组组成，每个

绕组异步电动机的定子绕组由许多线圈接一定的规律连接而成。中小型低压电动

机的线圈由高强度漆包线绕制、线圈与槽壁之间垫以槽绝缘。定子绕组在槽内的布置分为单层绕组和双层绕组两种基本形式。10kw以下的小容器异步电动机常

用单层同心式、链式或交叉式绕组。双层绕组的优点是可以灵活选择节距以改善电动势和磁通式波形，因此容量大的异步电动机都采用双层短距叠绕组或波绕

组。绕组嵌好后用槽楔锁口压紧，槽楔用竹、胶布板和环氧玻璃布板等非磁性材料组成。

（3）外壳外壳包括机座、端盖、轴承盖、接线盒及吊环等部件。小型机座通常用灰铸铁铸成。大、中型箱式电动机机座由钢板焊接而成。端盖是支承轴并受径向和轴向负荷的重要部件，由灰铸铁铸成。有的机座的端盖与外轴承盖铸成一体，具有装配方便、节省工时等优点。