感应电机设计
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目录
1、 型号Y132M—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
55、定子轭磁位降
其中C1=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
71、定子槽漏磁导
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*=
I1=I1*Iw=8.8138A
92、转子导条电流I2*=
I2=I2*IwK1=I2*Iw
其中为电流折算系数
93、转子端环电流IR=
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JB=A/mm2
98、转子端环电密JR=A/mm2 99、空载电动势比值KEO=1-Im*X1*=0.9679
100、空载定子齿磁密Bt10=Bt1=1.6122T
101、空载定子轭磁密Bj10=Bj1=1.4877T
102、定子齿单位铁损耗pt1由Bt10查硅钢片损耗曲线，
得pt1=45.71*10-3W/cm3
103、定子轭单位铁损耗pj1由Bj10查硅钢片损耗曲线，
得pt1=39.18*10-3W/cm3
104、定子齿体积Vt1=2pAt1ht1’=484.489cm3
105、定子轭体积Vj1=4pAj1lj1’=1703.026cm3
106、铁损耗pF1=k1pt1Vt1+k2pj1Vj1=188.831W
式中k1k2为铁损校正系数，一般对半闭口槽取k1=2.5,k22
标幺值pF1*==0.0252
107、基本铁损耗pFe1*==0.0119
108、定子电阻损耗pcu1*=I1*2R1*=0.0485
pcu1= pcu1**pN*103=363.865W
109、转子电阻损耗pcu2*=I2*2R2*=0.0485
pcu2= pcu2**pN*103=363.758W
110、风摩损耗pfv= pN*103=70W
其中pjv*参考实验值确定:0.0093
111、杂散损耗ps=ps*pN*103=150W
其中pS*参考实验值确定:0.02
112、总损耗=pcu1*+pcu2*+pFe*+ pjv*+ pS*=0.1350 113、输入功率p1*=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
116、满载转差率sN=
式中为气隙电磁功率，=p1*-pcu1*-pFe1*
117、额定转速nN==1455.296r/min
118、最大转矩倍数Tmax*==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：
表一
铁芯长度/每槽导线数 满载效率 功率因数cos 额定转速nN(r/min) 最大转矩倍数Tmax
16/35 0.8802 0.861 1452 2.74
15.9/34 0.8810 0.847 1455 2.95
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： 表二
铁芯长度/(cm) 满载效率 功率因数cos 额定转速Nn
nN(r/min) 最大转矩倍数Tmax
15.8 0.88021 0.8567 1452.74 2.781
16 0.88023 0.861 1452.23 2.733
16.2 0.88022 0.8646 1452.17 2.693
16.5 0.88019 0.8696 1450.96 2.622
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，I1基本不变，I2，故转子铜耗Pcu2，
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。
