中小型三相感应电动机(单笼转子)电磁计算程序

三相电机额定电压U=380V，f=50HZ,机座号Y132，输出P2=8KW， p=4极1.型号：Y132M2.输出功率：P N=8KW3.相数：m1=34.接法：5.相电压：Uφ=380V6.功电流：I w=P2×103m1UΦ=8×1033×380=7.018A7.极对数：p=28.定子槽数：Z1=369.转子槽数：Z2=3210.定子每极每相槽数：Qp1=Z12pm1=362×2×3=311.定子外径：D1=21cm定子内径：D i1=13.6cm气隙长度：δ=0.4mm转子外径：D2=13.52cm 13.6-0.04*2=13.52cm转子内径：D i2=4.8cm定子槽型：半闭口圆底槽定子槽尺寸：b o1=0.35cm b1=0.67cm h o1=0.08cm R1=0.44cm h12=1.45cm转子槽形：梯形槽转子槽尺寸：b o2=0.1cm b r1=0.55cm b r2=0.3cm h o2=0.05cm h r12=2.3cm12.极距：τ=πD i12p =3.1415×13.64=10.681cm13.定子齿距：t1=πD i1Z1=3.1415×13.636=1.187cm14.转子齿距：t2=πD2Z2=3.1415×13.5232=1.327cm15.气隙长度：δ=0.04cm16.转子斜槽距：b sk=t1=1.187cm17.铁芯长度：l=16cm18.铁芯有效长度：无径向通风道：l ef=l+2δ=16.08cm19.净铁芯长：无径向通风道：l Fe=K Fe l=0.95*16=15.2cmK Fe=0.95（不涂漆）20.绕组型式：单层交叉式21.并联支路数：a1=122.节距：1-9,2-10,11-1823.每槽导线数：由后面计算的数据根据公式计算为：每极磁通φ1=0.00784wb波幅系数：K A=1.46绕组系数：K dp1=0.96每相串联有效导线数：Nφ1K dp1=K z′U1×10−2K Aφ1×50f1=1.21×380×10−2 1.46×0.00784×5050=401.70 K’z取1.21每相串联导线数：Nφ1=Nφ1K dp1K dp1=401.700.96=418每槽导线数：N1‘=41812=34.83取整数：N1=3524.线规：导线并饶根数与截面积之积（式中的值由其后的公式算得）：N1’A1′=I1a1J1=9.16271×5.19=1.7655mm2由此可通过查表知线规为：2-1.06（N-φ）25.每根导线截面积：A cl=0.00882cm226.槽有效面积：A e=A s-A i=1.1444cm2A s=2R+b s12×(h s′−h)+πR22A i=C i(2h s12+πR)C i-绝缘厚度 h-槽楔厚度 C i=0.08mm27.槽满率：k s=N s1N cl d2A e ×100%=2×35×0.0131.1444=79.5%d-绝缘导线外径 d=1.14mm28. 每相串联导线数：N φ1=Z 1N s1ma 1=35×363=42029. 绕组分布系数：K d1=sin (α2q 1)q 1sin (α2)=0.96q 1=Z 12pm=364×3=3α=2pπZ 1=2×2×180°36=20°30. 绕组短距系数：K p1=sin (β×90°)=1 β=y mq 131. 绕组系数：K dp1=K d1K p1=0.96二．磁路计算32. 每极磁通：∅1=K E U ∅2.22fN ∅1K dp1=0.00784Wb =380×0.9232.22×50×420×0.96K E =0.923 K E 范围0.85-0.95 33. 定子齿截面积:A t1=b t1l Fe Z 12p =76.05cm 2 34. 转子齿截面积：A t2=b t2l Fe Z 22p=75.95cm 2b t1,b t2-定，转子齿宽35. 定子轭部截面积：A j1=h j ′l Fe =1.877×15.2=28.53cm 2 h j ′=D 1−D i12−h s +13R =3.7−(0.08+1.45+0.44)+0.443=1.87736. 转子轭部截面积：A j2=h j2′l Fe =30.65cm 2 h j2′=D 2−D i22−h R −23d k =2.016因无通风孔d k =037. 空气隙面积：A δ=τl ef =10.681×16.08=171.8cm 2 38. 波幅系数：K A =1.46 K S =1.276K A 由饱和系数K S 查得，开始计算时先假定K S39. 定子齿磁密：B t1=K A∅1A t1×104=1.46×0.0078476.05×104=1.505T40. 转子齿磁密：B t2=K A∅1A t2×104=1.46×0.0078475.95×104=1.507T41. 定子轭磁密：B j1=12×∅1A j1×104=12×0.0078428.53×104=1.37T 42. 转子轭磁密：B j2=12×∅1A j2×104=12×0.0078430.65×104=1.28T43. 气隙磁密：B δ=K A∅1A δ×104=1.46×0.00784171.8×104=0.666T44. 定子齿磁场强度：H T1=20.58A/cm （查表硅钢片磁化曲线） 45. 转子齿磁场强度：H t2=20.79A/cm （查表硅钢片磁化曲线） 46. 定子轭磁场强度：H j1=11.44A/cm （查表硅钢片磁化曲线） 47. 转子轭磁场强度：H j2=8.43A/cm （查表硅钢片磁化曲线） 48. 定子齿磁路计算长度：h T1′=h s1+h s2+R3=1.597cm49. 转子齿磁路计算长度：h T2′=h R1+h R2=2.3cm 50. 定子轭磁路计算长度：l j1′=π(D i1−h j1′)4p=7.51cm 51.转子轭部磁路计算长度：l j2′=π(D i2+h j2′)4p=2.67cm52. 气隙磁路计算长度：δe =δK c1K c2=0.4×1.308×1.031÷10=0.05393cmK c1=t1t1−r1δK c2=t2t2−r2δt-齿距 b0-槽口宽53.定子齿磁位降：F t1=H t1×h t1′=32.86A54.转子齿磁位降：F t2=H t2×h t2′=47.81A55.定子轭部磁位降：F j1=C1H j1l j1′=43.31AC1=0.504 定子轭部磁路校正系数56.转子轭部磁位降：F j2=C2H j2l j2′=9.23AC2=0.41 转子轭部磁路校正系数57.气隙磁位降：Fδ=0.8Bδδe×104=0.8×0.666×0.05393×104=287.34A58.饱和系数：K s=F t1+F t2+FδFδ=32.86+47.81+287.34287.34=1.28与38项比对59.总磁位降：F=F t1+F t2+F j1+F j2+Fδ=32.86+47.81+43.31+9.23+287.34=420.55A60.励磁电流：I m=4.44pFmN∅1K dp1=4.44×2×420.553×420×0.96=3.087A61.励磁电流标幺值：I m∗=I mI w =3.0877.018=0.439962.励磁电抗标幺值：X m∗=1I m∗=10.4399=2.2732三．参数计算63.线圈平均半匝长度：l c1=l e+2(d+l E′)=31.22cmd=1.5cm(直线部分伸出长) l E′=kτck对2,4极取0.58 τc-平均节距τc=10.54cm64. 线圈端部平均长度：l E =2(l E ′+d )=15.22cm 65. 线圈端部轴向投影长度：f d =l E ′sin α=3.77cm 66. 阻抗折算系数：K z =m 1(N ∅1K dp1)2m 2(N ∅2K dp2)2=15241式中：对笼型转子m 2=Z 2，N ∅2=1，K dp2=1 67. 定子相电阻：R 1=ρ1N ∅1lc1a 1N c1A c1=1.61Ω ρ1-导线电阻率标幺值：R 1∗=R 1I w U ∅=0.029768. 转子导条电阻：R B =K zK B ρB l B A B=1.1407Ω式中：K B =1.04(对铸铝转子) ρB -导条电阻率 l B =16cm(转子导条长度) A B =0.965cm 2(每根导条截面积) 标幺值：R B ∗=R B ×I 2U ∅=1.1407×7.018380=0.021169. 转子端环电阻：R R =K zρR Z z D R2πp 2A R =0.3467ΩρR-端环电阻系数 D R-端环平均直径（10.7cm） A R-端环截面积（2.6cm2）标幺值：R R∗=R R I wU∅=0.3467×7.018380=0.00670.转子电阻标幺值：R2∗=R B∗+R R∗=0.0211+0.006=0.027171.漏抗系数：C x=0.4π2fl ef(N∅12pq1)(I wU∅)×10−5=0.4×3.14152×50×16.08×(42022×3)(7.018380)×10−8=0.0172372.定子槽漏磁导：λs1=K U1λU1+K c1λc1=1.2431K U1=1 K c1=1 λU1=0.4097 λc1=0.833473.定子槽漏抗：X s1∗=(lσ1l ef )λc1C x=(1616.08)×0.8334×0.01723=0.01429lσ1=l1(对无径向通风道)74.定子谐波漏磁导：λd1=0.0129对60°相带整数槽绕组，且23≤β≤1λd1=π218×[(5q12+1)−(14cq1+23c2−14c3q1)3q12]−K dp12式中:c-短距槽数，c=8q1(1-p)75.定子谐波漏抗：x d1∗=m1q1τπ2δef K sλd1C x=1.8243×0.01723=0.0314376.定子端部漏磁导：λE1=0.67(l E-0.64τc)=5.677877.定子端部漏抗：X E1∗=(q1l ef )λE1C x=(316.08)×5.6778×0.01723=0.0182578. 定子漏抗标幺值：X 1∗=X s1∗+X d1∗+X E1∗=0.01429+0.03142+0.01825=0.0639779. 转子槽漏磁导：λs2=λU2+λc2=2.1754 λU2=h R0b 02=0.5(槽上部漏磁导)λL2=1.6754(槽下部漏磁导)80. 转子槽漏抗：X s2∗=(lσ2l ef)K dp12(Z1Z 2)λs2C x =0.03862=2.2413×0.01723 l σ2=l 281. 转子谐波漏磁导：对笼型转子：λd2=∑1(k Z 2p ±1)2=0.013K=1，2,3 82.转子谐波漏抗：X d2∗=m 1q 1τK dp12π2δef K sλd2C x =1.6757×0.01723=0.0288783. 转子端部漏磁导：λE2=0.757(l B−l 21.13+D R 2p)=2.025(对笼型转子)84. 转子端部漏抗：X E2∗=q 1l efK dp12λE2C x =0.3478×0.01723=0.00599 85.转子斜槽漏抗：X sk∗=0.5(b sk t 2)2X d2∗=0.5×(1.1871.327)2×0.02887=0.0115586. 转子漏抗标幺值：X 2∗=X s2∗+X d2∗+X E2∗+X sk ∗=0.08503 87. 运行总漏抗：X ∗=X 1∗+X 2∗=0.06397+0.08503=0.149四．运行性能计算88.满载电流有功分量：I p∗=1η=10.88=1.136设η=0.88 η−效率89.满载电抗电流：I x∗=σ1X∗I p∗2[1+(σ1X∗I p∗)2]=1.0281×0.149×1.1362×[1+(1.0281×0.149×1.136)2]=0.2037式中：σ1=1+I m∗X1∗=1+0.4399×0.06397=1.0281 90.满载电流无功分量：I Q∗=I m∗+I x∗=0.4399+0.2037=0.643691.满载电动势比值：K E=1−(I p∗R1∗+I Q∗X1∗)=1−(1.136×0.0297+0.6436×0.06397)=0.925与32项进行比对92.定子电流：I1∗=√I p∗2+I Q∗2=√1.1362+0.64362=1.3056I1=I1∗I w=1.3056×7.018=9.1627A93.转子导条电流：I2∗=√I p∗2+I x∗2=√1.1362+0.20372=1.154I2=I2∗I w K1=1.154×7.018×37.8=306.13AK1-电流折算系数K1=m1N∅1K dp1Z2=3×420×0.9632=37.894.转子端环电流：I R=Z22πp I2=322×3.1415×2×306.13=779.58A95.定子电密：J1=I1a1N c1A c1×102=9.16271×1.76423=5.19A/mm296.线负荷：A1=m1Z∅1I1πD i1=3×420×9.16273.1415×13.6=270.22Acm97.热负荷：AJ1=A1J1=1402.4498.转子导条电密：J B=I2A B×102=306.130.965×102=3.17A/mm299.转子端环电密：J R=I RA R×102=779.582.6×100=2.998A/mm2100.空载电动势比值：K E0=1−I m∗X1∗=1−0.4399×0.06397=0.9719101.空载定子齿磁密：B t10=K E0K E B t1=0.97190.925×1.505=1.5813T102.空载定子轭磁密：B j10=K E0K E B j1=0.97190.925×1.37=1.4395T103.定子齿单位铁损耗：p t1由B t10查表得44.02×10−3W/cm3 104.定子轭单位铁损耗：p j1由B j10查表的36.7×10−3W/cm3 105.定子齿体积：V t1=2pA t1h t1′=485.68cm3106.定子轭体积：V j1=4pA j1l j1′=1713.73cm3107.铁损耗：P Fe=k1pt1V t1+k2pj1V j1对半闭口槽：k1=2.5,k2=2P Fe=(2.5×44.02×485.68+2×36.7×1713.73)×10−3= 179.24W标幺值：P Fe∗=P FeP N×103=0.0224108.基本铁耗：P Fe1∗=pt1V t1+pj1V j1 P N×103=44.02×10−3×485.68+36.7×10−3×1713.738000=0.01053109.定子电阻损耗：P cu1∗=I1∗2R1∗=1.30562×0.0297=0.0506P cu1=P cu1∗P N ×103=0.0506×8000=404.8W110. 转子电阻损耗：P cu2∗=I 2∗2R 2∗=1.1542×0.0271=0.0361 P cu2=P cu2∗P N ×103=288.8W 111. 风摩损耗：P fv *参考试验值确定为0.01 P fv =P fv ∗P N ×103=0.01×8000=80W 112. 杂散损耗：P s *对铸铝转子可取0.02P s =P s ∗P N ×103=0.02×8000=160W113. 总损耗：∑P ∗=P cu1∗+P cu2∗+P Fe ∗+P fv ∗+P s ∗=0.0506+0.0361+0.0224+0.01+0.02=0.1391 114. 输入功率：P 1∗=1+∑P ∗=1.1391 115. 满载效率：η=1−∑P ∗P 1∗=1−0.13911.1391=0.878η−η′η=0.878−0.880.878=−0.0023>−0.005与88项假定值比对116. 功率因数：cos φ=1I 1∗η=11.3056×0.878=0.872117. 满载转差率：S N =P cu2∗P em∗=0.03611.07797=0.0335P em *-气隙电磁功率P em ∗=P 1∗−P cu1∗−P Fe1∗=1.07797118. 额定转速：n N =60f (1−S N )p=60×50×(1−0.0335)2=1449.75r/min119. 最大转矩倍数： T max ∗=N2×(R 1+√R 1+X ∗2)=2×(0.0297+√0.02972+0.1492)=2.66五．起动性能计算I st =(2.5~3.5)T max ∗×I w =61.8A120. 起动时槽磁动势： F st =0.707I stN ∅1a 1×(K V1+K dp1K d1Z1Z2)√K E0=3071.09A121. 虚拟磁密：B L =F st ×10−41.6δβc=5.0241TβL =0.64+2.5√δt 1+t 2=0.955122. 起动漏磁饱和系数：K as =0.418123. 定子槽口宽增大：∆b 01=(t 1−b 01)(1−k as )=0.4874 124. 转子槽口宽增大：∆b 02=(t 2−b 02)(1−k as )=0.7141 125. 定子槽上部漏磁导减少：∆λU1=h r0−0.58h r1b 01(∆b 01∆b 01+1.5b 01)=0.1836126. 转子槽上部漏磁导减少：∆λU2=h R0b 02(∆b 02∆b 02+b 02)=0.4397127. 起动定子槽漏磁导：λs1st =K U1(λU1−∆λU1)+K c1λc1=1.0596 128. 起动定子槽漏抗标幺值：X s1st ∗=λs1st λs1X s1∗=1.05961.2431×0.01429=0.01218129. 起动定子谐波漏抗标幺值：X d1st ∗=k as X d1∗=0.01218 130. 定子起动漏抗标幺值：X 1st ∗=X s1st ∗+X d1st ∗+X E1∗=0.01218+0.01313+0.01825=0.04356131. 挤流转子导条相对高度：ε=2πh B √b Bb s fρB ×109=1.551h B -转子导条高度（cm ） b Rb S-转子导条宽与槽宽之比，对铸铝转子为1ρB -转子导条电阻率 h B =2.35cm 132. 导条电阻等效高度：h ρR =h B φ(ε)k a=2.351.45×1=1.621133. 槽漏抗等效高度：h ρx =h B ψ(ε)k a =2.35×0.78×1=1.833 134. 挤流电阻增大系数：K R =(1+a )φ2(ε)1+a [2φ(ε)−1]=1.308a =b 1b 2135. 挤流漏抗减少系数：K x =b 2(1+a )2ψ(ε)b px(1+a ′)2(K r1′K r1)=0.888a ′=b 1b pxb px =b 1+(b 2⋯⋯b 1)ψ(ε)136. 起动转子槽下部漏磁导：λL2st =K x λL2=K X ×2h 1b 0+b 1+λL =1.4875 λL =4β(1+α)2k τ1137. 起动转子槽漏磁导：λs2(st )=(λU2−∆λU2)+λL2st =1.5478 138. 起动转子槽漏抗标幺值：X s2st ∗=λs2st λs2×X s2∗=0.0275139. 起动转子谐波漏抗标幺值：X d2st ∗=k as X d2∗=0.01207 140. 起动转子斜槽漏抗标幺值：X skst ∗=k as X sk ∗=0.0048 141. 转子起动漏抗标幺值：X 2st ∗=X s2st ∗+X d2st ∗+X E2∗+X skst ∗=0.05036 142. 起动总漏抗标幺值：X st ∗=X 1st ∗+X 2st ∗=0.04356+0.05036=0.09392143. R Bst ∗=[k R(l ef−N V2b 02l B)+l B −(l f −N V2b 02)l B]×R B ∗=0.0276144. 转子起动电阻标幺值：R 2st ∗=R Bst ∗+R R ∗=0.0276+0.006=0.0336 145. 起动总电阻标幺值：R st ∗=R 1∗+R 2st ∗=0.0297+0.0336=0.0633 146. 起动总阻抗：Z st ∗=√R st ∗2+X st ∗2=0.1133147. 起动电流：I st =I KwZ st∗=7.0180.1133=61.94A61.94−61.861.94=0.0023<0.005148. 起动电流倍数：I st ∗=61.949.1627=6.76 149. 起动转矩倍数：T st ∗=R 2(st )∗Z st ∗2(1−S N )=0.03360.11332×(1−0.0335)=2.53。

三相同步电机电磁计算公式当电流通过励磁线圈时，通过右手定则可以得到旋转磁场的磁通方向。

根据安培定理，磁通产生的磁场会导致转子上的导体感应出感应电动势，从而形成转子电流。

根据洛伦兹力定律，磁场和电流的相互作用会导致电磁力，从而实现电机的转动。

在推导电磁计算公式之前，我们需要先引入一些基本参数和符号：Ns：同步转速，单位为转/分钟f：电源频率，单位为赫兹p：极对数，即固定磁极数目的一半N：电机转速，单位为转/分钟s：滑差，定义为（Ns-N）/NsE：转子感应电动势，单位为伏特V：电机端电压，单位为伏特R：每相绕组电阻，单位为欧姆X：每相绕组电抗，单位为欧姆Z：每相绕组阻抗，单位为欧姆根据电压和电流的关系，可以得到以下公式：V=I*Z根据欧姆定律，可以得到以下公式：将上述两个公式联立，并代入感应电动势的表达式，可以得到：I*Z=I*R+E进一步展开化简，可以得到：I*(Z-R)=E如果我们假设转子电流小于感应电动势的电阻电压降，也就是I*X<<E，那么上述公式可以近似化简为：I*Z≈E根据电磁感应定律，可以得到以下公式：E=K*N*B*A其中，K是一个常数，B是磁场的密度，A是转子的面积。

假设电机的电磁转矩为Te，那么可以得到以下公式：Te=Kt*I*I其中，Kt是电磁转矩的比例常数。

Ns=(2*f)/ps=(Ns-N)/NsV=I*ZI*(Z-R)=EE=K*N*B*A通过以上公式，我们可以对三相同步电机的电磁性能进行精确的计算和分析。

这些公式提供了评估电机性能、设计电机参数和优化电机结构的工具。

对于不同的应用需求，可以根据具体情况进行合理选择和定制。

定子散嵌绕组笼型转子三相异步电动机电磁计算程序（RSCR软件）使用说明ＡＡ数据：１、 f：电源频率２、 u1：相电压３、 Kfe：铁心迭压系数４、 HP：不同磁化和损耗硅钢片选择参数，具体数据可根据需要调换。

现存储：５、 HW：槽楔厚度６、 Si：定子槽绝缘厚度７、 Wi：导线直径1毫米及以上二边绝缘漆膜厚度８、 L01：定子绕组电阻率９、 L02：转子导条电阻率１０、* L02u：转子双笼时为上笼导条电阻率，单笼为0 １１、dk：转子轴向通风孔直径１２、nk：径向通风道数１３、* Kt：齿铁耗系数１４、* Ky：轭铁耗系数ＢＢ数据：１、 KW：输出功率（千瓦）２、 P：极数３、 Eff：功率标准值４、 Pf：功率因数标准值５、 Ist：起动电流标准值６、 Tst：起动转矩标准值７、 Tm：最大转矩标准值８、 Q1：定子槽数９、 Q2：转子槽数１０、D1：定子外径１１、Di1：定子内径１２、Di2：转子内径１３、g：气隙长度１４、Y1：定子绕组跨距以槽数计１５、Sk：转子斜槽度,转子斜槽宽度与定子齿距之比。

１６、bo1：定子槽口宽１７、hs0：定子槽口高１８、Zs1：定子槽肩斜角度数１９、Bco2：转子槽口宽，闭口槽为负1２０、hr0：转子槽口高２１、Zs2：转子槽肩斜角度数２２、Ps：杂散损耗标么值２３、Pfw：机械损耗标么值２４、Czn：定子绕组层数２５、Srr：转子端环面积（双笼双端环为上部端环面积）２６、* Sr1：双笼双端环为下部端环面积２７、* Jc：转子导条与槽的间隙，铸铝为0２８、* le：转子导条伸出铁心两边长２９、*le1：双笼双端环时为下笼导条伸出铁心两边长，单笼为0３０、* hr1：双笼双端环时为下端环高度ＣＣ数据：１、 bs1：见图一２、 bs2：bs2>0为圆底槽，bs2<0为平底槽，bs2=2Rs见图一３、 hs12：见图一４、 br1：见图二５、 br2：见图二６、 br3：见图二７、 br4：见图二８、 hr12：见图二９、 hr3：见图二１０、Zc：转子槽形号，见图二１１、l：铁心长度初值（包括风道长）１２、ls：铁心长度步长，>0时不作自动调整参数计算１３、lt：铁心长度终值１４、a：定子绕组并联路数１５、Z：定子绕组每槽导体数初值１６、Zs：导体数步长１７、Zt：导体数终值１８、Sf0：定子绕组槽满率，给定线规时为0,由微机选线规时为控制的槽满率１９、jj：定子绕组导线并绕根数２０、djj：定子绕组导线直径２１、mm：定子绕组导线并绕根数２２、dmm：定子绕组导线直径２３、ab：打印控制变量，ab<0打印全部数据，ab≥打印主要数据。

给定区额定功率PN=75额定电压UN=400额定转速nN=1500额定频率f=50额定功率因数cosφ=0.8额定相数m=3额定电流IN=135.3204388定子计算区极对数P=2通风道数nK=0通风道宽度bK=0定子叠压系数Kfet=0.96定子铁芯净长度Lfet=23.04磁极铁芯总长度lm=24磁极铁芯净长度lfem=22.8线负荷A=437.3640556发热参数Aj=3679.473134磁路计算（39）定子齿距ts= 1.7017 ts1= 1.734425 ts2= 1.930775 ts1/3= 1.778058333 (40)定子齿宽度bt1=0.834425 bt2=0.910775定子齿计算宽度bts=0.859875定子槽深hs= 2.26定子齿计算高度hts‘= 1.82定子轭高度hjs= 3.2定子轭计算高度hjs’= 3.37定子轭磁路长度ljs=13.175085极弧系数αp’=0.7（47）极靴宽度bp=13.42824128磁极偏心距H=0.33121825极靴圆弧半径Rp=12.56878175极靴边缘高度hp'=0.25 (51)极靴中心高度hp= 2.19358252初取漏磁系数σ‘= 1.048970637磁极宽度bm=7.668255488转子轭内径Dir=9转子轭外径Djr=14磁极中心高度hm= 3.70641748磁极侧高度hm‘= 3.768404852转子轭高度hjr= 2.5 (59)转子轭计算高度hjr‘=4转子轭磁路长度ljr= 3.927转子轭轴向长度lr=24.3磁极与轭间的残隙δ2=0.0088实际极弧系数=αp=0.693730948气隙比δm/δ= 1.5最小气隙比极距δ/τ=0.004897064 (66)基波磁场幅度系数α1= 1.1151三次谐波磁场幅度系数α3=0.00646758磁场分部系数fd=0.711265508磁场波形系数fb= 1.108747511直轴电枢反应磁场幅度系数Ad1=0.8532交轴电枢反应磁场幅度系数Aq1=0.33884电枢磁动势直轴折算系数Kad=0.765133172电枢磁动势交轴折算系数Kaq=0.303865124 (74)定子卡氏系数Kδ1= 1.113452078阻尼笼卡氏系数Kδ2= 1.030852295卡氏系数Kδ= 1.147804629（77）空载每极总磁通φ=0.025001113斜槽系数Ksk=0.997146644气隙磁密最大值Bδ=0.711292106定子视在磁密Bts‘= 1.478524606定子轭磁密Bjs= 1.609967011 (82)气隙磁压降Fδ=653.1394979定子齿磁压降Fts=10.738定子轭磁压降Fjs=82.2125304气隙，定子齿，轭磁压降之和Fδtj=746.0900283（86）计算漏磁几何尺寸Υ1=0.409973094Υ2=0.554905146 am= 3.100659528 ap= 3.206420626 hpm= 1.54572168（87）磁极压板厚d‘=0.6磁极压板宽b’=8.2磁极计算长度lm‘=25.2极靴漏磁导Λp= 6.89576E-07极身漏磁导Λm=8.91309E-07磁极漏磁导Λ= 1.58088E-06 (93)每极漏磁通φσ=0.001179482漏磁系数σ= 1.047177195磁极磁通φm=0.026180596磁极极身截面积Sm=184.6762251（97）极身磁密Bm= 1.417648411转子轭磁密Bjr= 1.346738462残隙处磁密Bσ2= 1.422563654极身磁压降Fm=58.56139619转子轭磁压降Fjr=67.5444残隙磁压降Fσ2=100.1484812空载每极磁压降Ffo=972.3443057稳态参数计算(104)定子线圈尺寸αc=0.685397076τy=20.5257745 lF=13.25667083 lE=8.391213665 lB30 (105)线圈半匝平均长度lca=56.51334166定子绕组相电阻（75。

三相异步电机电磁转矩计算公式三相异步电机电磁转矩计算公式1. 电磁转矩的定义电磁转矩是指三相异步电机在旋转时所产生的力矩，用于驱动机械设备的转动。

2. 电磁转矩的计算公式电磁转矩的计算公式可以分为两种情况：启动情况和正常运行情况。

启动情况下的电磁转矩计算公式启动情况下的电磁转矩计算公式如下：T = (3 * Ks * Is^2) / (ωe^2 * Rr)其中，T为电磁转矩，Ks为转矩系数，Is为电机的起动电流，ωe为电网频率，Rr为转子电阻。

正常运行情况下的电磁转矩计算公式正常运行情况下的电磁转矩计算公式如下：T = Kt * Is * Ir / (ωe * p)其中，T为电磁转矩，Kt为转矩系数，Is为电机的定子电流，Ir 为电机的转子电流，ωe为电网频率，p为极对数。

3. 举例说明以一台三相异步电机为例，其定子电流为10A，转子电流为8A，电网频率为50Hz，极对数为2。

启动情况下的电磁转矩计算假设转矩系数Ks为，转子电阻Rr为欧姆，代入启动情况下的电磁转矩计算公式得到：T = (3 * * 10^2) / (50^2 * ) = ·m正常运行情况下的电磁转矩计算假设转矩系数Kt为，代入正常运行情况下的电磁转矩计算公式得到：T = * 10 * 8 / (50 * 2) = ·m根据以上计算，可以看出在启动情况下，电机的电磁转矩为·m；在正常运行情况下，电机的电磁转矩为·m。

结论电磁转矩的计算与电机的起动电流、定子电流、转子电流、电网频率、转矩系数、极对数、转子电阻等因素密切相关。

根据不同的情况使用对应的计算公式可以准确地计算电机的电磁转矩。

4. 三相异步电机的转矩系数转矩系数是用于计算电磁转矩的一个重要参数，它与电机的机械设计和性能有关。

常见的转矩系数有几种，如起动转矩系数、最大转矩系数、额定转矩系数等。

起动转矩系数起动转矩系数是指电机在启动时产生的转矩与额定转矩之比。

电机设计计算流程说明：本例为陈世坤老师的《电机设计》（第二版）第十章第264至280页的算例。

技术指标：输出功率 P N =2.2kW ，电压 U N =220V （接），相数 m 1=3，频率 f=50Hz ， 极对数 p=2，B 级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，主要性能指标按技术条件JB3074-82的规定。

一 额定数据和主要尺寸1、额定功率P N 2.2103⨯:= 2、额定电压U N 220:= f 50:= U N ϕU N:=3、功电流相数m 13:=I KW P Nm 1U N ϕ⋅ 3.3333=:=4、效率按照技术条件规定选取 η'81%:=5、功率因数按照技术条件规定选取 cos φ'0.82:=6、极对数p 2:=7、定转子槽数q 13:=每极每相槽数选取 定子槽数 Z 12m 1p ⋅q 1⋅:=根据近槽配合原则，转子槽数选取： Z 232:=采用转子斜槽8、定转子每极槽数Z p1Z 12p 9=:=Z p2Z 22p 8=:= 9、确定电机主要尺寸满载电势标幺值由经验公式 K'E 0.0108ln P N1000⎛ ⎝⎫⎪⎭⋅0.013p -0.931+:=计算功率P'K'E P N η'cos φ'⋅⋅ 3.0258103⨯=:=α'p 0.68:=K'Nm 1.10:= K'dp10.96:=B'δ0.67:=n'1450:=根据标准直径最后取 D 10.155:=于是 D i1D 10.64⋅:=取D i10.0992:=取铁心长l t 0.105:=10、气隙的确定取 δ0.3103-⋅:=铁心有效长度 l ef l t 2δ+0.1056=:=转子外径D 2D i12δ-0.0986=:=转子内径先按转轴直径确定 D i20.038:=11、极距τπD i12p ⋅0.0779=:=12、定转子齿距t 1πD i1⋅Z 18.6568103-⨯=:= t 2πD 2⋅Z 29.68103-⨯=:=13、定子绕组采用单层绕组，交叉式，节距1~9，2~10，11~18 14、为了削弱齿谐波磁场的影响，转子采用斜槽，斜一个定子齿距b sk 0.009:=15、设计定子绕组每相串联导体数 N'ϕ1η'cos φ'⋅π⋅D i1⋅A'⋅m 1I KW⋅538.1877=:=取并联支路数 a 11:=可得每槽导体数N's1m 1a 1⋅N'ϕ1⋅Z 144.849=:=为方便?取N s141:=于是每线圈匝数4116、每相串联导体数N ϕ1N s1Z 1⋅m 1a 1⋅492=:=每相串联匝数N 1N ϕ12246=:=17、绕组线规设计初选定子电密J'15106⋅:=定子电流初步估计值I'1I KWη'cos φ'⋅:=导体并绕根数和每根导体截面积的乘积 A's I'1a 1J'1⋅1.0037106-⨯=:=采用高强度漆包线： 并绕根数N i12:=绝缘后直径 d 0.77103-⋅:=A'c1 3.959107-⋅:=18、定子槽形设计采用梨形槽，齿部平行，初步取： B't1 1.4:=铁心叠压系数 K Fe 0.95:=估计齿宽b't1t 1B'δ⋅K Fe B't1⋅ 4.361103-⨯=:=初步取：B'j1 1.25:=估计轭部计算高度 h'j1τα'p ⋅B'δ⋅2K Fe B'j1⋅0.0149=:=按齿宽和轭部计算高度的估算值作出定子槽形，槽口尺寸按类似产品决定r 21 3.3103-⋅:=b 110.0045:= h 010.8103-⋅:=h's 0.0116:=b 012.8103-⋅:=h 110.0005:=h s1h's h 01+r 21+:= h 210.01160.0005-0.0111=:=b t21πD i12h 01+2h's+()⋅Z 12r 21- 4.221103-⨯=:=b t11πD i12h 01+2h 11+()Z 1b 11- 4.3837103-⨯=:=b t1b t21b t11+()24.3024103-⨯=:=19、槽满率槽楔厚h 0.002:=槽绝缘层厚∆i 0.25103-⋅:=槽绝缘占面积 A i ∆i 2h's πr 21+()⋅8.3918106-⨯=:=槽面积A s 2r 21b 11+2h's h -()⋅πr 212⋅2+7.0386105-⨯=:=A ef A s A i - 6.1994105-⨯=:=槽满率s f N i1N s1⋅d 2⋅A ef0.7842=:=槽满率一般为百分之七十m上述的参符合要求20、绕组系数 αp 2πZ 1⋅:=q 3:=K d1sin q α⋅2⎛⎝⎫⎪⎭q sin α2⎛ ⎝⎫⎪⎭⋅0.9598=:=K p11:=K dp1K d1K p1⋅0.9598=:=每相有效串联导体数N ϕ1K dp1⋅472.2192=21、设计转子槽形与转子绕组根据cos 由表10-10查得 K I 0.88:=预计转子导条电流I'2K I I'1⋅3N ϕ1K dp1⋅Z 2⋅195.5138=:=初步取转子导条电密J'B 3.5106⋅:=A'B I'2J'B 5.5861105-⨯=:=初步取B't2 1.3:=估算转子齿宽 b't2t 2B'δ⋅K Fe B't2⋅ 5.2515103-⨯=:=初步取B'j2 1.25:=估算转子轭部计算高度h'j2τα'p ⋅B'δ⋅2K Fe ⋅B'j2⋅0.0149=:=为获得较好的起动性能，取给定槽尺寸h 020.0005:= h 120.001:= h 220.0143:= b 120.0045:=b 220.002:=b 020.001:= h's2h 12h 22+0.0153=:=a 0.02:=b 0.011:=齿壁平行的槽型的齿宽计算如下b t2πD 2h 02-h's2-()⋅Z 212b 12b 22+()- 4.8789103-⨯=:=导条截面积（转子槽面积）A Bb 02b 12+2⎛ ⎝⎫⎪⎭h 12⋅b 22b 12+2⎛ ⎝⎫⎪⎭h 22⋅+ 4.9225105-⨯=:=估计端环电流 I'R I'2Z 22π⋅p ⋅⋅497.8718=:=端环电密J'R 0.6J'B :=端环所需面积 A'R I'R J'R 2.3708104-⨯=:= 端环平均直径 D R 0.0788:=按照工艺要求取端环面积约为 A R 12a b +()D 2D R-()⋅ 3.069104-⨯=:=二 磁路计算22、计算满载电势初设K'E 0.9002:= ε'L 1K'E -:=E 11ε'L -()U N ϕ⋅198.044=:=23、计算每极磁通初设K's 1.235:=由图3-5查得K Nm 1.11:=ΦE 14K Nm ⋅K dp1⋅f ⋅N 1⋅ 3.7783103-⨯=:=于是导条截面积为计算磁路各部分磁密，需先计算磁路中各部分的导磁截面 24、每极下齿部截面积A t1K Fe l t ⋅b t1⋅Z p1⋅ 3.8625103-⨯=:= A t2K Fe l t ⋅b t2⋅Z p2⋅ 3.8933103-⨯=:=25、定转子轭部计算高度及其导磁面积h'j1D 1D i1-2h s1-r 213+0.0133=:=h'j2D 2D i2-2h's2-0.015=:=A j1K Fe l t ⋅h'j1⋅ 1.3267103-⨯=:=A j2K Fe l t ⋅h'j2⋅ 1.4962103-⨯=:=26、一极下空气隙截面积A δτl ef⋅8.2275103-⨯=:=27、波幅系数α'p 0.67:=F s 1α'p1.4925=:=28、气隙磁密B δF s Φ⋅A δ0.6854=:=29、对应于气隙磁密最大值处的定子齿部磁密B t1F s Φ⋅A t11.46=:=30、转子齿部磁密B t2F s Φ⋅A t21.4484=:=31、从D23磁化曲线上查得对应上述磁密的磁场强度p403H t11974:= H t21853:=32、有效气隙长度K δ1t 14.4δ⋅0.75b 01⋅+()⋅t 14.4δ0.75b 01⋅+()⋅b 012- 1.3602=:=K δ2t 24.4δ⋅0.75b 02⋅+()⋅t 24.4δ0.75b 02⋅+()⋅b 022- 1.0525=:=K δK δ1K δ2⋅ 1.4316=:=δef K δδ⋅ 4.2949104-⨯=:=33、齿部磁路计算长度L t1h 11h 21+()13r 21⋅+0.0127=:=L t2h 12h 22+()0.0153=:=34、轭部磁路计算长度L'j1πD 1h'j1-()⋅2p 12⋅0.0556=:=L'j2πD i2h'j2+()⋅2p 12⋅0.0208=:=35、计算气隙磁压降μ04π107-⋅:=F δK δB δ⋅δ⋅μ0234.2604=:=36、计算齿部磁压降F t1H t1L t1⋅25.0698=:= F t2H t2L t2⋅28.3509=:=37、计算饱和系数K s F δF t1+F t2+Fδ1.228=:=K''s K s K s K's -3- 1.2304=:=由此经验公式重新计算饱和系数，代入第23步重新计算，直至相对误差小于1%σs K's K s -K s:=σs 5.6677103-⨯=由上可知，计 1%，符38、定子轭部磁密B j112ΦA j1⋅ 1.424=:=39、转子轭部磁密B j212ΦA j2⋅ 1.2626=:=40、从D23磁化曲线上查找上述磁密对应的磁场强度H j11100:= H j2995:=41、按式（3-42）计算轭部磁压降 h'j1τ0.1707=B j11.424=据图附1-3b 查轭部磁位降校正系数C j10.3917:= h'j2τ0.1925=B j21.2626=据图附1-3b 查轭部磁位降校正系数C j20.4232:=F j1C j1H j1⋅L'j1⋅23.976=:= F j2C j2H j2⋅L'j2⋅8.764=:=42、每极磁势F 0F δF t1+F t2+F j1+F j2+320.4211=:=43、计算满载磁化电流I m 2pF 0⋅0.9m 1⋅N 1⋅K dp1⋅ 2.0105=:=44、磁化电流标幺值I mj I mI KW0.6031=:=45、计算励磁电抗及其标幺值X ms 4f μ0⋅m 1π⋅N 1K dp1⋅()2K s p ⋅⋅l ef ⋅τδef ⋅104.3537=:=X msj X ms I KW U N ϕ⋅ 1.5811=:=三 参数计算46、线圈平均半匝长节距比β28⋅17⋅+39⋅0.8519=:=0.852为其近似值，τy πD i12h 01h 11+()+h 21+r 21+⎡⎣⎤⎦⋅2p β⋅0.0777=:=直线部分长度 d 10.015:= l B l t 2d 1+0.135=:= 直线部分长度 K c 1.2:=l c l B K c τy ⋅+0.2283=:=47、端部平均长l E 2d 1K c τy ⋅+0.1233=:=48、漏抗系数C x 4πf ⋅μ0⋅N 1K dp1⋅()2⋅l ef ⋅P N ⋅m 1p ⋅U N ϕ2⋅0.0352=:=阻抗基值Z KW U N ϕI KW66=:=49、定子槽比漏磁导λL10.978:=K U1 1.0:= K L1 1.0:=查λU1h 01b 012h 11⋅b 01b 11++0.4227=:=λs1K U1λU1⋅K L1λL1⋅+ 1.4007=:=50、槽漏抗标幺值X s1j 2m 1p ⋅Z 1K dp12⋅l tl ef ⋅λs1⋅C x ⋅0.0177=:=51、定子谐波漏抗标幺值由图4-10查得 Ξs 0.0129:=定子谐波漏磁导λδ1m 1q 1⋅τ⋅Ξs ⋅π2δef ⋅K s⋅ 1.7377=:=X δ1j m 1π2τδef ⋅Ξs K dp12K s ⋅⋅C x ⋅0.0221=:=52、端部漏抗标幺值定子端部漏磁导 λE10.47q 1l ef l E 0.64τy -()⋅0.9819=:=X E1j 0.47l E 0.64τy-()⋅l ef K dp12⋅C x ⋅0.0125=:=53、定子绕组漏抗及其标幺值Ξλ1λs1λδ1+λE1+ 4.1202=:=X σ14πf μ0⋅N 12pq 1⋅⋅l ef ⋅Ξλ1⋅ 3.4649=:=X σ1j X s1j X δ1j +X E1j+0.0524=:=54、阻抗折算系数K 4m 1N 1K dp1⋅()2⋅Z 2 2.0905104⨯=:=55、转子槽比漏磁导b 22b 120.4444=h 12h 22+b 123.4=由图附1-6b 查得λL 2.364:=则有λU2h 02b 020.5=:=λL22h 12b 02b 12+λL + 2.7276=:=λs2λU2λL2+ 3.2276=:=56、转子槽漏抗标幺值X s2j 2m 1p ⋅Z 2l tl ef ⋅λs2⋅C x ⋅0.0424=:=57、转子谐波漏抗标幺值（考虑饱和影响）因 Z 22p 8=由图4-11查得 ΞR 0.0135:= X δ2j m 1τ⋅ΞR ⋅π2δef ⋅K s⋅C x ⋅0.0213=:=58、转子绕组端部漏抗标幺值X E2j 0.757l ef D R 2p ⋅C x ⋅ 4.9728103-⨯=:= 59、转子斜槽漏抗标幺值X skj 0.5b sk t2⎛ ⎝⎫⎪⎭2⋅X δ2j ⋅9.2257103-⨯=:=60、转子漏抗标幺值X σ2j X s2j X δ2j +X E2j +X skj +0.0779=:=61、定转子漏抗标幺值之和X σj X σ1j X σ2j +0.1303=:=62、定子绕组直流电阻ρwCu2.17108-⋅:= N t12:=R 1ρwCu 2N 1l c⋅N t1A'c1⋅a 1⋅⋅ 3.0782=:=63、定子绕组相电阻标幺值R 1j R 1I KWUN ϕ⋅0.0466=:=64、有效材料的计算定子铜重量C 1.05:=ρCu 8.9103⋅:=G Cu C l c ⋅N s1⋅Z 1⋅A'c1⋅N t1⋅ρCu ⋅ 2.4933=:=硅钢片重量δ00.005:=ρFe 7.8103⋅:= G Fe K Fe l t ⋅D 1δ0+()2⋅ρFe ⋅19.9181=:=65、转子电阻的折算值ρwAl4.34108-⋅:=K B 1.04:= L B 0.135:=R'B ρwAl K B L B ⋅A B ⋅4m 1N 1K dp1⋅()2⋅Z 2⋅ 2.5878=:=R Bj R'B I KWU N ϕ⋅0.0392=:=R'R ρwAl Z 2D R ⋅2π⋅p 2⋅A R ⋅⋅4m 1N 1K dp1⋅()2⋅Z 2⋅0.2966=:=R Rj R'R I KW U N ϕ⋅ 4.4941103-⨯=:=R'2R'B R'R + 2.8844=:= R 2j R Bj R Rj +0.0437=:=66、定子电流有功分量标幺值η''0.815:=I 1Pj 1η''1.227=:=67、转子电流无功分量标幺值σ11X σ1jX msj+ 1.0331=:=系数I Xj σ1X σj ⋅I 1Pj 2⋅1σ1X σj ⋅I 1Pj ⋅()2+⎡⎣⎤⎦⋅0.2082=:=68、定子电流无功分量标幺值I 1Qj I mj I Xj +0.8114=:=69、满载电势标幺值K Ej 1I 1Pj R 1j ⋅I 1Qj X σ1j ⋅+()-0.9003=:=70、空载电势标幺值ε0I mj X σ1j⋅0.0316=:=1ε0-0.9684=71、空载时定子齿部磁密及磁场强度（假定饱和系数Ks 和波幅系数Fs 不变）εL 10.904-:=B t101ε0-1εL-B t1⋅:=B t10 1.564= H t104618:=72、空载时转子齿部磁密及磁场强度B t201ε0-1εL-B t2⋅:=B t20 1.5516= H t203500:=73、空载时定子轭部磁密及磁场强度B j101ε0-1εL-B j1⋅:=B j10 1.5254= H j101624:=74、空载时转子轭部磁密及磁场强度B j201ε0-1εL-B j2⋅:=B j20 1.3525= H j201304:=75、空载气隙磁密B δ01ε0-1εL -B δ⋅0.7342=:=76、空载时定子齿部磁压降F t10H t10L t1⋅58.6486=:=77、空载时转子齿部磁压降 F t20H t20L t2⋅53.55=:=78、空载时定子轭部磁压降此时 C j10.3271:=F j10C j1H j10⋅L'j1⋅29.5594=:=79、空载时转子轭部磁压降此时 C j20.3609:=F j20C j2H j20⋅L'j2⋅9.7949=:=80、空载时气隙磁压降F δ0K δδ⋅B δ0⋅μ0250.9479=:=81、空载时每极磁势F 00F δ0F t10+F t20+F j10+F j20+402.5008=:=82、空载磁化电流I m02pF 00⋅0.9m 1N 1⋅K dp1⋅ 2.5255=:= 感应电机空载电流可近o四 工作性能计算83、定子电流标幺值I 1j I 1Pj 2I 1Qj 2+ 1.471=:=定子电流实际值I 1I 1j I KW ⋅ 4.9033=:=84、定子电流密度J 1I 1a 1N i1⋅A'c1⋅ 6.1927106⨯=:= 85、定子线负荷A 1m 1N ϕ1⋅I 1⋅πD i1⋅ 2.3223104⨯=:=86、转子电流标幺值I 2j I 1Pj 2I Xj 2+ 1.2445=:=导条电流实际值 I 2I 2j I KW ⋅m 1N ϕ1⋅K dp1⋅Z2⋅183.6546=:=端环电流实际值 I R I 2Z 22πp ⋅467.6726=:=87、转子电流密度导条电密 J B I 2AB 3.7309106⨯=:=端环电密 J R I R AR 1.5239106⨯=:=88、定子铜耗标幺值p Cu1m 1I 12⋅R 1⋅222.0269=:=P N m 1I KW 2⋅Z KW ⋅ 2.2103⨯=:= p Cu1j p Cu1P N 0.1009=:= 89、转子铝耗标幺值p Al2j I 2j 2R 2j ⋅0.0677=:=p Al2p Al2j P N ⋅148.9194=:=90、负载时的附加损耗按规定4极电机取 p sj 0.02:=p s p sj P N ⋅44=:=91、机械损耗及其标幺值p fW 3p⎛ ⎝⎫⎪⎭2D 14⋅104⋅12.987=:=p fWj p fW PN 5.9032103-⨯=:=92、铁损耗k 1 2.5:= k 22:=经验系数 根据 B j10 1.5254=从附录六查得轭部铁耗系数p hej 4.693:=根据B t10 1.564= 从附录六查得齿部铁耗系数 p het 6.699:=G j 4p A j1⋅L'j1⋅ρFe ⋅:= G t 2p A t1⋅L t1⋅ρFe ⋅:=定子轭部重量 定子齿部重量 p Fej k 2p hej ⋅G j ⋅:=pFet k 1p het ⋅G t ⋅:=定子轭部铁耗 定子齿部铁耗 p Fe p Fej p Fet +68.8688=:=全部铁耗及其标幺值 p Fej.p FeP N0.0313=:=93、总损耗标幺值Ξp j p Cu1j p Al2j +p sj +p fWj +p Fej.+0.2258=:=94、输入功率标幺值P N1j 1Ξp j + 1.2258=:=95、核算效率η1Ξp jP N1j -0.8158=:=96、功率因数cos φI 1PjI 1j0.8341=:=97、额定转差率p Fejr 11k 2-⎛ ⎝⎫⎪⎭p Fej ⋅21.6187=:=p Fetr 11k 1-⎛ ⎝⎫⎪⎭p Fet⋅15.3789=:=p Ferj p Fejr p Fetr+P N 0.0168=:=s N p Al2j 1p Al2j +p Ferj +p sj +p fWj+0.061=:=98、额定转速n 160f p 1.5103⨯=:=n N n 11s N -()⋅ 1.4086103⨯=:=99、最大转矩倍数T mj 1s N-2R 1j R 1j 2X σj 2++⎛⎝⎫⎭⋅:= 四 起动性能计算100、按照式（10-56）假设起动电流I'st 2.8T mj ⋅I KW ⋅:=101、按照式（10-59）计算起动时产生漏磁的定转子槽磁势平均值F st I'st N s1a 1⋅0.707⋅K U1K d12K p1⋅Z 1Z 2⋅+⎛ ⎝⎫⎪⎭1ε0-⋅⎡⎢⎣⎤⎥⎦⋅:=βo 0.642.5δt 1t 2+⋅+0.9598=:=由此磁势产生的虚拟磁密按照（10-60）计算B L μ0F st⋅2δβo⋅ 3.0017=:=102、起动时的漏抗饱和系数由图（10-18）查得K z 0.6560:=1K z -0.344=103、漏磁路饱和引起的定子齿顶宽度的减小c s1t 1b 01-()1K z -()⋅ 2.0148103-⨯=:=104、漏磁路饱和引起的转子齿顶宽度的减小c s2t 2b 02-()1K z -()⋅ 2.9859103-⨯=:=105、按照式（10-68）计算起动时转子槽比漏磁导∆λU1h 010.58h 11+b 01c s1c s11.5b 01⋅+⎛ ⎝⎫⎪⎭⋅0.1262=:=λs1.st K U1λU1∆λU1-()⋅K L1λL1⋅+ 1.2745=:=106、起动时定子槽漏抗X s1j.st λs1.stλs1X s1j ⋅0.0161=:=107、起动时定子谐波漏抗X δ1j.st K z X δ1j ⋅0.0145=:=108、起动时定子漏抗X σ1j.st X s1j.st X δ1j.st +X E1j +0.0432=:=109、考虑集肤效应的转子导条相对高度b 22b 120.4444=导条高度h B h 12h 22+0.0153=:=ξ 1.987103-⋅h B⋅f0.0434106-⋅⋅ 1.0319=:=110、集肤效应引起的电阻增加系数和漏抗减小系数可从图4-24查出K F 1.1:=K x 0.96:=111、转子槽比漏磁导起动时转子槽比漏磁导的减小∆λU2h 02b 02c s2c s2b 02+⎛ ⎝⎫⎪⎭⋅0.3746=:=112、起动时转子槽漏抗X s2j.st λs2.stλs2X s2j ⋅0.036=:=113、起动时转子谐波漏抗X δ2j.st K z X δ2j ⋅0.014=:=114、起动时转子斜槽漏抗X skj.st K z X skj ⋅ 6.0521103-⨯=:=115、起动时转子漏抗X σ2j.st X s2j.st X δ2j.st +X skj.st +X E2j +0.0611=:=116、起动时总漏抗X σj.st X σ1j.st X σ2j.st +0.1042=:=117、起动时转子电阻R 2j.st K F R Bj ⋅R Rj +0.0476=:=118、起动时总电阻R stj R 1j R 2j.st +:=119、起动时总阻抗Z stj R stj 2X σj.st 2+0.1405=:=120、起动电流I st I KW Z stj 23.7182=:=误差 err I.st I st I'st -Ist 1.5882103-⨯=:= 如果过大，回到第100项重新假设起动电流从上述计算可知，121、起动电流倍数i st I st I 14.8372=:=122、起动转矩倍数T stj R 2j.st Z stj 21s N -()⋅ 2.2642=:=。

一、设计任务的依据《电机设计》的课程设计是电气工程及其自动化专业电机电器及其控制方向（本科）、电机制造（专科）专业的一个重要实践性教学环节，通过电机设计的学习及课程设计的训练，为今后从事电机设计工作、维护的人才打下良好的基础。

电机设计课程设计的目的：一是让学生在学完该课程后，对电机设计工作过程有一个全面的、系统的了解。

另一个是在设计过程培养学生分析问题、解决问题的能力，培养学生查阅表格、资料的能力，训练学生的绘图阅图能力，为今后从事电机设计技术工作打下坚实的基础。

根据用户对产品提出的技术要求及使用特点，结合设计和制造的可能性而编制。

1设计的指导思想设计一般用途的全封闭自扇冷、笼型三相异步电动机，应具有高效节能、起动转矩大、性能好、噪声低、振动小、可靠性高，功率等级和安装尺寸符合IEC标准及使用维护方便等优点。

2产品的用途环境条件：海拔不超过1000米，环境空气温度随季节而变化，但不超过400C。

适用于不含易燃、易爆或腐蚀性气体的一般场所和无特殊要求的机械上。

型号Y100L1额定电压220V额定转速1430r/m效率0.81功率因数0.82起动电流倍数7起动转矩倍数 2连续(SI)制5．结构与安装尺寸外壳防护等级IP44 安装结构B3绝缘等级B级外型L1*b/h转子结构铸铝热套安装A*B/（1）Y系列三相电动机产品目录（2）Y系列三相异步电动机技术条件二、设计内容：1.在查阅有关资料的基础上，确定电机主要尺寸、槽配合，定、转子槽形及槽形尺寸。

2.确定定、转子绕组方案。

3.完成电机电磁设计计算方案。

4.用计算机（手画也可以）画出定、转子冲片图，电机结构图。

三、课程设计的基本要求1．求每位同学独立完成一种型号规格电机的全部电磁方案计算过程，并根据所算结果绘出定、转子冲片图、电机总装图。

2．要求计算准确，绘出图形正确、整洁。

3．要求学生在设计过程中能正确查阅有关资料、图表及公式。

四、指导书、参考资料指导书：《电机设计》陈世坤主编，机械工业出版社，2002年出版参考资料：Y系列三相异步电动机技术设计小型三相异步电动机技术手册五、说明书格式1．课程设计封面；2．课程设计任务书；3．说明书目录4．前言5．三相感应电动机电磁设计特点及设计思想（重点写）。

三相笼型感应电动机设计及仿真学院：姓名：学号：指导老师：日期：一课程设计内容：1．在查阅有关资料的基础上，确定电机主要尺寸、槽配合，定、转子槽形及槽形尺寸。

2．确定定、转子绕组方案。

3．完成电机电磁设计计算方案。

4．画出定、转子冲片图。

5．完成说明书（16开，计算机打印或课程设计纸手写，计算机打印需提供纸质计算原稿）6.对已经完成的电磁设计方案建立有限元模型，利用ANSOFT 软件进行运行性能的仿真计算，给出性能分析图表等。

二 设计基本要求：1．求每位同学独立完成一种型号规格电机的全部电磁方案计算过程，并根据所算结果绘出定、转子冲片图。

2．要求计算准确，绘出图形正确、整洁。

3．要求学生在设计过程中能正确查阅有关资料、图表及公式。

题目2：Y132M 2-6 额定数据与性能指标 1、电机型号Y132M 2-6 2、额定功率 P N =5.5kW3、额定频率f N =50Hz4、额定电压及接法U N =380 伏 1-Δ5、极数 2p =66、绝缘等级 B7、力能指标：效率853.0=η 8、功率因数78.0=ϕCOS9、最大转矩倍数0.2*=M T起动性能：起动电流倍数5.6*=st I ,起动转矩倍数0.2*=st T主要尺寸m D i 148.01=m l18.0=mm 35.0=δmd D i 048.02==333621=Z Z转子外径m D D 1473.022=-=δ 定子槽形采用斜肩圆底梨形槽：mmh h mm r mm b mm h mm b s s s s 5.11,4.4,30,8.6;8.0,5.312111110101=+===== α转子采用斜肩平底槽：mmh h mm b mm b mm h mm b s s s s 20,30,6.2,5.6;1,12221222210202=+===== αmD 21.01=三概述三相异步电机广泛应用于采矿、机械、冶金、油田等领域。

<一>、额定数据1、额定输出功率kw 280P N ＝2、额定电压380U N＝3、额定频率Hz 50f N＝4、相电压△接V 380U U N ＝＝φY接3/U U N＝φ5、 极对数P ＝6、相输出功电流A 61.245U 310P I 3N k w ＝＝φ⨯7、同步转速/r 3000Pf 60n Ns ＝＝<二>、定转子铁心主要尺寸8、定子铁心外径mm 580D 1＝9、定子铁心内径m m 330D 1i ＝10、定子槽数48Z 1＝11、极距3628.518121415926.3330P2D 1i ＝＝＝⨯⨯πτ12、定子每极每相槽数mp2Z q 11＝＝13、定子齿距mm5984.21481415926.3330Z D t 11i 1＝＝＝⨯π14、定子槽宽mm 17b a 1s ＝ 大型异步电机定子槽为矩形平底槽15、定子槽深m m60h 1s ＝16、定子槽口宽mm 5.6b 1o ＝17、定子槽口高mm2h a 1s ＝18、转子铁心外径m m323D 2＝19、转子铁心内径m m 125D 2i ＝20、转子槽数40Z 2＝21、转子每极每相槽数mp 2Z q 22＝＝22、转子齿距mm3684.25401415926.3323Z D t 222＝＝＝⨯π23、转子槽宽mm 5.10b a 2s ＝24、转子槽深mm 8.32h 2s ＝25、转子槽口宽mm 5.2b 2o ＝26、转子槽口高mm3h a 2s ＝27、定子铁心总长mm 6.573l 1t ＝28、转子铁心总长m m6.57856.5735l l 1t 2t ＝＝＝++29、铁心平均长()m m 1.576l l 5.0l 2t 1t t ＝＝+802.530、定子铁心铁长m m92.5446.57395.0l K l 1t Fe 1Fe ＝＝＝⨯⨯76031、转子铁心铁长m m 67.5496.57895.0l K l t2Fe 2Fe ＝＝＝⨯⨯764.75 32、转子沿轭高方向的轴向通风孔排数1m k ＝0 33、转子轴向通风孔直径m m42.28d k ＝034、转子轴向通风孔每排上的孔数12n k ＝0<三>、定子绕组数据 35、每槽导体数6322N 1s ＝每线圈匝数＝＝⨯⨯436、每相并联支路数a 1＝2散匝下线排线37、绕线线规()()9321.0502.14.1b a b a ＝＝裸线’’裸线⨯⨯裸a ⨯带绝缘皮’b a ⨯可选步骤计算5： ―――――――――――――――――――――――――――――2并绕根数42N 1＝―――――――――――――――――――――――――――――――――38、每相每支路串联匝数2426648a 6N Z w 11s 11＝＝＝⨯⨯39、每根导线截面积221m m 5394.1496.11415926.344.1S ＝＝＝⨯π40、每支路导线截面积2111a mm 6548.645394.142S N S ＝＝＝⨯⨯41、绕组所跨的槽数个＝14y 1绕组节距比％＝＝33.581002414⨯β绕组节距m m3610.30233.58y 11＝％＝＝ττβ⨯42、绕组短距系数7934.0902414sin K 1p ＝＝⎪⎭⎫⎝⎛︒⨯43、绕组分布系数9556.08308sin 5.0q 30sin q 5.0K 111d ＝＝＝⎪⎭⎫⎝⎛︒⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛︒ 44、定子绕组系数.0K K K 1d 1p 1dp ＝＝⨯槽面积222<四>45、转子导条高度m m2.29h B ＝46、转子导条宽度m m 1.5b 1B ＝47、转子导条长度m m664l B＝ 48、转子导条截面积2B m m 31.217S＝ 49、端环截面积高m m 42a R＝端环宽m m30b R ＝ 50、端环截面积R R R m m 12604230b a S ＝＝＝⨯⨯51、端环平均直径m m28142323a D DR 2R ＝＝＝--<五>、定转子槽类型确定:通过点击按钮来选取绝缘槽楔定子开口槽 Kfe＝2.2二 磁路计算<一>、磁路各部分尺寸Ⅰ、气隙部分 52、气隙5.3＝σ 53、气隙有效长()()b b 5t b 5t k 21o 1o 11o 11＝＝-++σσσ()()b b 75.04.4t b 75.04.4t k 22o 2o 22o 22＝＝-++σσσm m 8657.3k k 21ef ＝＝σσσσ⨯⨯54、铁心有效长m m1.5835.321.5762l l t ef＝＝＝⨯++σ 55、每极下气隙面积2ef mm 5735.302210l S ＝＝-⨯⨯τσⅡ、定子齿部分56、31m 11.041365m 13.01826-24.059625b Z h 31h h 2D b 311s 11b 1sa 1s 1i 311T ＝＝＝-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛+++π57、21m 11.142827m 13.953-25.095827b Z h 21h h 2D b 211s 11b 1s a 1s 1i 211T ＝＝＝-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛+++π58、每极定子齿截面积2221Fe 311T 1311T m 1443.9985m 121092.54411.0413654810l b P 2Z S ＝＝＝⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯--2221Fe 211T 1211T m 1457.2678m 121092.54411.1428274810l b P 2Z S ＝＝＝⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯--59、定子齿路长cm 1210h 2L 11s 1T ＝＝-⨯Ⅲ、定子轭部分 60、定子轭高65602330580h 2D D h 1s 1i 11j ＝＝＝---- 61、定子轭截面积222Fe1j11j mm 198.3541092.5446510l h S =⨯⨯=⨯⨯--＝62、定子轭磁路长()()80.8960cm 102655801415926.310P2h L 11j11j1=⨯-=⨯-=--D πⅣ、转子齿部63、转子齿宽14.6585mm 7.851-22.50951b Z h 21h h 2D b212s 22s2b s2a 2212T ＝＝＝-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛++⨯-π642222Fe 212T 2212T m 1611.4675m 210549.6714.658540P210l b Z S＝＝＝--⨯⨯⨯⨯⨯⨯65、转子齿路长56.610h 2L 12s 2T ＝＝-⨯Ⅴ、转子轭部66、转子轭高88.9200m md m 32h 2D31D h k k 2s 2i 22j ＝＝---67、转子轭截面积22Fe22j 2j 488.7666mm 10549.6788.920010l h S ＝＝＝--⨯⨯⨯⨯68、转子轭磁路长()26.4648cm10P2h h 2D L 12j 2s 22j ＝＝-⨯--π<二>、励磁安匝与励磁电流计算假定01.1K Z ＝1090.1K ＝φ 635.0i＝α69、定子空载感应电动势φU K E 10⨯Ｚ＝70()Wb 09198597.01090.17582.024504380005.0982.0K K w f 4U K 1dp 1=⨯⨯⨯⨯-=ΦφφN z ＝71T 479259798.0105735.3022635.009198597.010S B 44i ＝＝＝⨯⨯⨯Φσσα 72、定子齿磁密 T 003185220.1109985.4431635.009198597.010S B 44311T i 311T ＝＝＝⨯⨯⨯ΦαT 994050615.0102678.4571635.009198597.010SB 44211T i 211T ＝＝＝⨯⨯⨯Φα73T 898930923.0104675.1611635.009198597.010SB44212T i 212T ＝＝＝⨯⨯⨯Φα74T 298510592.110198.354209198597.010S 2B 44j11j ＝＝＝⨯⨯⨯Φ75T 0.94100099107666.488209198597.010S 2B 44j22j ＝＝＝⨯⨯⨯Φ76279362.96425786.380.479259791600B 1600F ef ＝＝＝⨯⨯⨯⨯σσσ77、定子齿磁场强度 1T H 使用311T B小-B B-H 表小-H B-H 表经过插值处理后的270857.2H 1T ＝78、转子齿磁场强度2T H 使用212T B小-B B-H 表小-H B-H 表经过插值处理后的853219.1H 2T ＝79250284.2712270857.2L H F 1T 1T 1T ＝＝＝⨯8012.15711756.6853219.1L H F 2T 2T 2T ＝＝＝⨯81()0133.1279362.2964157117.12250284.27279362.2964F F F F K T2T1Z ＝＝＝实际值++++σσ显然()|K K |Z Z -实际值差值＝()|K K |Z Z -实际值差值小于0.01，显然符合迭代精度要求82、定子轭磁场强度1j H 使用1j B小-B B-H 表小-H B-H 表经过插值处理后的113473.5H 1j ＝83、转子轭磁场强度2j H 使用2j B小-B B-H 表小-H B-H 表经过插值处理后的006448.2H 2j ＝84、定子轭励磁安匝＝1j 1j 1j L H F84、转子轭励磁安匝＝2j 2j 2j L H F8523470.57567F F F F F F 2j 1j T2T1＝＝++++∑σ86、励磁电流623.70K W 26FP I 1dp 1m ＝＝∑π87、励磁电流标么值287541224.061.245623.70I I i k w m m =＝＝88、励磁电抗477762202.3287541224.01i 1x m m ＝＝＝Ke-实际 1.02298000329127 ke-差 4.98000329126991E-03三 参数计算89、漏抗系数.136732384989556计算16()()098535426.010803130.758224583.1280056.110PU 3K W l P f 6.1C 62226221dp 1ef N N 2x ＝＝＝⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯ππφ <一>、定子参数90、可根据给定的额定电压智能选取1A 和2C Y 参数计算17定子线圈伸出铁心的直线部分长m m 30A 1＝定子线圈鼻部的圆弧半径mm10Y 2C＝91、定子绕组端部斜边倾斜角.011.04136525.829.105.829.10312b R 2b R2b Sin T1b1S b 1S ＝＝＝⨯+⨯+⨯++++α.0Sin 1Cos 2＝＝αα-928.33＝α92、定子绕组实际跨距()()()()mm1613.359 .0128.553.470.97223302PR h h h 2D 1s1b a 1s 1i y ＝＝＝⨯⨯++++++++πβπτ 93m m 4319.216829733.021613.3592Cos T y1＝＝＝⨯ατ94m m 8038.120558161.04319.216Sin T M 11＝＝＝⨯⨯α95()()mm0072.22904601026.5732304319.16244h Y 2l 2A T 4l 1s 2C 1t 111w ＝＝＝⎪⎭⎫ ⎝⎛++⨯++⎪⎭⎫ ⎝⎛++++ππ96、定子相电阻[F 级绝缘温升以B 级考核电机标准工作温度可取75℃]Ω⨯⨯⨯⨯⨯--0092232196.06548.642100072.2290240217.0S a 10l W R 31a 131w 111＝＝＝ρ97、定子相电阻标么值14530840600596.038061.2450092231029.0U I R r k w 11＝＝＝⨯φ为获得最大合成电动势选取60度相带，定子绕组为60度相带绕组。

一、设计任务的依据《电机设计》的课程设计是电气工程及其自动化专业电机电器及其控制方向（本科）、电机制造（专科）专业的一个重要实践性教学环节，通过电机设计的学习及课程设计的训练，为今后从事电机设计工作、维护的人才打下良好的基础。

电机设计课程设计的目的：一是让学生在学完该课程后，对电机设计工作过程有一个全面的、系统的了解。

另一个是在设计过程培养学生分析问题、解决问题的能力，培养学生查阅表格、资料的能力，训练学生的绘图阅图能力，为今后从事电机设计技术工作打下坚实的基础。

根据用户对产品提出的技术要求及使用特点，结合设计和制造的可能性而编制。

1设计的指导思想设计一般用途的全封闭自扇冷、笼型三相异步电动机，应具有高效节能、起动转矩大、性能好、噪声低、振动小、可靠性高，功率等级和安装尺寸符合IEC标准及使用维护方便等优点。

2产品的用途环境条件：海拔不超过1000米，环境空气温度随季节而变化，但不超过400C。

适用于不含易燃、易爆或腐蚀性气体的一般场所和无特殊要求的机械上。

3.额定数据型号Y100L1额定容量 1.5KW额定电压220V额定电流 5.03A额定转速1430r/m4.主要性能指标效率0.81功率因数0.82起动电流倍数7起动转矩倍数 2最大转矩倍数 2.34.工作方式连续(SI)制5．结构与安装尺寸外壳防护等级IP44 安装结构B3绝缘等级B级外型L1*b/h转子结构铸铝热套安装A*B/6.主要标准（1）Y系列三相电动机产品目录（2）Y系列三相异步电动机技术条件二、设计内容：1.在查阅有关资料的基础上，确定电机主要尺寸、槽配合，定、转子槽形及槽形尺寸。

2.确定定、转子绕组方案。

3.完成电机电磁设计计算方案。

4.用计算机（手画也可以）画出定、转子冲片图，电机结构图。

三、课程设计的基本要求1．求每位同学独立完成一种型号规格电机的全部电磁方案计算过程，并根据所算结果绘出定、转子冲片图、电机总装图。

2．要求计算准确，绘出图形正确、整洁。

1、已知数据：输出功率P N=4kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝1B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序2、已知数据：输出功率P N=4kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝2B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，3、已知数据：输出功率P N=5.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝1B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序4、已知数据：输出功率P N=7.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝1B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，5、已知数据：输出功率P N=5.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝2B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序6、已知数据：输出功率P N=7.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝2B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，7、已知数据：输出功率P N=5.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝3B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序8、已知数据：输出功率P N=4kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝3B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，9、已知数据：输出功率P N=11kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝1B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序10、已知数据：输出功率P N=15kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝1B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，11、已知数据：输出功率P N=7.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝3B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序12、已知数据：输出功率P N=4kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝4B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，13、已知数据：输出功率P N=5.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝4B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序14、已知数据：输出功率P N=18.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝1B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，15、已知数据：输出功率P N=15kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝2B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序16、已知数据：输出功率P N=11kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝3B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，17、已知数据：输出功率P N=7.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝4B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序18、已知数据：输出功率P N=22kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝1B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，19、已知数据：输出功率P N=18.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝2B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序20、已知数据：输出功率P N=22kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝2B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，21、已知数据：输出功率P N=15kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝3B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序22、已知数据：输出功率P N=11kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝4B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，23、已知数据：输出功率P N=18.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝3B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序24、已知数据：输出功率P N=22kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝3B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，25、已知数据：输出功率P N=15kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝4B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序26、已知数据：输出功率P N=18.5kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝4B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，27、已知数据：输出功率P N=22kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝4B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序28、已知数据：输出功率P N=3kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝1B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，29、已知数据：输出功率P N=3kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝2B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，中小型三相感应电动机电磁计算程序30、已知数据：输出功率P N=3kW电压U N=380V(Y接)相数m1=3频率f=50Hz极对数p ＝3B级绝缘，连续运行，封闭型自扇冷式，。

鼠笼转子中大型异步电动机电磁设计程序使用说明1．数据输入以S—L为输入文件，具体参数含意如下：n0 ---同时计算的规格数；muh ---计算信息：0/1/2 电磁核算/只对铁芯长、线规、匝数优化/对铁芯长、线规、匝数、冲片尺寸优化；Noi ---输出信息：1/2 输出电磁计算单/汇总表（当Noi=-1/-2时，同时输出M-S曲线）；Type---电机型号；H ---中心高（MM）；F ---频率（HZ）；Ck ---定子槽型信息：1/2 半开口槽/开口槽（现在不用半开口槽）；Kfe ---铁芯叠片系数；Dk ---轴向通风孔直径（CM）；hn ---定子槽口（轴向通风）高（CM）；iiz ---定子槽内导体数变化步长（1/2）；JF ---定子绕组接法：1/2 星/角；Mu ---磁性槽楔导磁率，一般槽楔为1；Swk ---定子绕组材料信息：10/20 铝/铜；Ps ---杂耗标幺值；Bhp ---定子冲片信息：1/2/3/4/5/6/7 D23/W14/W18/W470/W350/W310/W290；Bhpr---转子冲片信息：1/2/3/4/5/6/7 D23/W14/W18/W470/W350/W310/W290；Kt ---齿部铁耗校正系数；Ky ---轭部铁耗校正系数；Ta ---定子绕组扁导体高度方向双边绝缘厚（CM）；Tb ---定子绕组扁导体宽度方向双边绝缘厚（CM）；Xi ---定子绕组端部相邻两线圈间隙（CM）；j ---线圈鼻端到定子内圆最短距离（CM）；SD ---定子绕组导体横向并排信息：1/2/3 单排/双排并联/双排串并联；SDZ ---定子绕组导体纵向并排数；D ---轴承档处直径（CM）；Jc ---转子导条与转子槽的间隙（CM）；d01 ---定子绕组直线部分一边伸出长（CM）；Lbc ---下/单笼转子导条一边伸出长（CM）；Lac ---上笼转子导条一边伸出长（CM），单笼时为0；Hk ---定子槽楔厚度（CM）；pol ---极数；u1 ---相电压（V）；isu ---所用定子绝缘规范序号，参见定子绝缘规范数据文件；Ist ---起动电流倍数标准，仅在优化时使用；Tst ---起动转矩倍数标准，仅在优化时使用；Tm ---最大转矩倍数标准，仅在优化时使用；Aj1 ---热负荷标准，仅在优化时使用；Di2 ---转子冲片内径（CM）；Bk ---通风道宽度（CM）；Q1 ---定子槽数；Bea ---上笼端环宽（CM）,单端环时为0；Hea ---上笼端环高（CM）,单端环时为0；Beb ---下/单笼端环宽（CM）；Heb ---下/单笼端环高（CM）；Did ---端环内径（CM）；A1 ---定子绕组并联支路数；Q2 ---转子槽数；SL ---转子槽型号（参见槽型图）；Sk ---转子斜槽的百分值（如：斜过半个定子齿距时，SK=50）；ral ---定子绕组电阻率；pp1 ---下/单笼转子导条电阻率；den1---下/单笼转子导条比重；pp2 ---下/单笼转子端环电阻率；den2---下/单笼转子端环比重；pp3 ---上笼转子导条电阻率，单笼时为0；den3---上笼转子导条比重，单笼时为0；pp4 ---上笼转子端环电阻率，单笼时为0；den4---上笼转子端环比重，单笼时为0；a---转子槽斜键宽度；b---转子槽斜键高度；b00 ---（上笼）转子槽口宽（CM）, 单笼时为0，参见转子槽型图；h00 ---（上笼）转子槽口高（CM）, 单笼时为0，参见转子槽型图；b02 ---转子槽口宽（CM）,参见转子槽型图；hr0 ---转子槽口高（CM）,参见转子槽型图；α2 ---转子斜肩角（度）,参见转子槽型图；α22---转子斜肩角（度）,参见转子槽型图；Ccu ---铜的单价（元/公斤）；Cal ---铝的单价（元/公斤）；Cfe ---铁的单价（元/公斤）；Cin ---绝缘的单价（元/公斤）；IO ---目标函数的选择：1-6，成本、效率、功率因数、起动转矩、最大转矩、起动电流；KW ---输出功率（KW）；Ata ---效率标准；PF ---功率因数标准；Pfw ---风摩耗标幺值；Y1 ---定子绕组平均节距（以槽数计）；Nk ---定转子通风道数（小数点前为定子风道数,小数点后两位为转子风道数，如nk=9.09, 则定转子各有9个通风道）；nk3 ---定转子不对齐的通风道数；ACS ---定子绕组导体高（CM）；BCS ---定子绕组导体宽（CM）；GD2 ---被拖动机械飞轮力矩之和；GD20---电动机飞轮力矩；Wep ---此规格电机的加权系数；注：如上12个参数应被重复输入N0遍。

中小型三相感应电动机（单笼转子）电磁计算程序一． 额定数据及主要尺寸1． 输出功率P N2． 外施相电压U N ф，Y 接法3N N U U =φ，Δ接法N N U U =φ3． 功电流 φN NKW U m P I 1=4． 效率 η’ 按照设计任务书的规定 5． 功率因数cos φ’ 按照设计任务书的规定 6． 极对数p7． 定转子槽数 Z 1、Z 2 8． 定转子每极槽数 pZ Z p 211=9． pZ Z p 222= 10．定转子冲片尺寸（见图1）11． 极距 pD i 21πτ=12． 定转子齿距 111Z D t i π=222Z D t π=13． 节距 y —— 以槽数计14． 转子斜槽宽 b sk （一般取一个定子齿距t 1，也可按需要设计） 15． 每槽导体数 双层线圈 N s1 =2×每线圈匝数单层线圈 N s1 =每线圈匝数 16． 每相串联导体数 11111a m Z N N s =φ 17． 绕组线规（估算）11111''''J a I A N c t =I ’1（定子电流初步值）= 'cos 'ϕηKWI18． 槽满率⑴槽面积 2)'(222211121r h h b r A s s π+-+=⑵槽绝缘占面积双层绕组 )22(112121'b r r h A s t t +++∆=π 单层绕组 )2(21'r h A s t t π+∆=⑶槽有效面积 t s ef A A A -=⑷槽满率 %100211⨯=efs t f A d N N S19． 铁心长l t铁心有效长 无径向通风道 δ2+=t ef l l定转子径向通风道不交错 '11v v t sf b n l l -=定转子径向通风道交错 )('22'11v v v v t sf b n b n l l +-='v b 由图9查出净铁长 无径向通风道 t Fe Fe l k l =有径向通风道 )(v v t Fe Fe b n l k l -= 20． 绕组系数 111p d dp K K K =⑴分布系数 2sin2sin111ααq q K d =⑵短距系数 βπ2sin1=p K21． 每相有效串联导体数 11dp K N φ二． 磁路计算22． 每极磁通11111122.24dp dp Nm K fN E fN K K E φφ≈=其中φεN L U E )1('1-= （假设'1'L E K ε-=） 23． 每极齿部截面积 定子 111p t t Fe t Z b l K A =转子 222p t t Fe t Z b l K A =对于非平行齿，则b t 取离最窄齿三分之一齿高处的齿24． 轭部截面积 11'j t Fe j h l K A =定子轭部计算高度圆底槽 3221111'1rh D D h s i j +--=平底槽 111'12s i j h D D h --=转子 21'j t Fe j h l K A = 转子轭部计算高度 圆底槽 222222'23232v s i j d r h D D h -+--=平底槽 2222'2322v s i j d h D D h ---=对于2极电机，D i2以三分之一D i2代入25． 空气隙面积 ef l A ⋅=τδ 26． 波幅系数 avs B B F δδ=（可先假定饱合系数K ’s ，再从图2中查出F s ） 27． 定子齿磁密 11t t A Fs B φ=28． 转子齿磁密 22t t A Fs B φ=29． 定子轭磁密 1121j j A B φ⋅=30． 转子轭磁密 2221j j A B φ⋅=31． 空气隙磁密 δδφA FB s =32． 根据B t1、B t2、B j1、B j2、B δ从磁化曲线（表2或表3）中查出H t1、H t2、H j1、H j2 33． 齿部磁路计算长度定子 圆底槽 212111131r h h L t ++= 半开口平底槽 21111h h L t +=开口平底槽 11s t h L =转子 圆底槽 222212231r h h L t ++= 平底槽 22122h h L t += 34． 轭部磁路计算长度 定子 212)'('111⨯-=ph D L j j π转子 212)'('222⨯-=ph D L j j π35． 有效气隙长度 δδδδ21K K ef =半闭口槽和半开口槽 2000)75.04.4()75.04.4(b b t b t K -++=δδδ开口槽 200)5()5(b b t b t K -++=δδδ 36． 齿部磁压降 定子 111t t t L H F = 转子 222t t t L H F = 37． 轭部磁压降 定子 1111'j j j j L H C F = 转子 2222'j j j j L H C F = C j1、C j2从图3查出 38． 空气隙磁压降 0μδδδδB K F =39． 饱合系数 δδF F F F K t t s 21++=（s K 值与26项中假定的's K 应相符，否则重新假定's K ，并重新计算26～39项中各有关量，直至相符。

小型三相感应电动机设计方案小组：指导教师：2021年12月目录一、课程设计总结概述以及分工 (2)二、设计题目 (3)三、所有计算 (4)（一）额定数据和主要尺寸： (4)（二）磁路计算 (10)（三）参数计算 (15)（四）工作性能计算 (21)（五）起动性能计算 (26)四、参考文献 (29)一、课程设计总结概述以及分工本课程设计是《电机设计》的实践课程，目的在于让我们要正确掌握电机设计的原理与计算过程，综合运用所学过的电机学、电路和电机设计等课程知识，设计电机，让我们对所学到的知识有更加深刻的理解和运用，培养我们工科学生的综合工程素质。

本次电机设计的学习及课程设的过程中，我们一组四人，在参照《电机设计》（第2版 [主编] 2012年版）等资料的基础上，查阅相关文章，小组分工明确，通过几天的独立学习与共同研讨相结合，协作完成了最终的设计方案，同学负责第一部分，额定数据和主要尺寸，第二部分磁路计算，以及同学负责第三部分参数计算，同学负责第四部分工作性能计算，同对计算结果进行了检查和修改，最终在大家的共同努力下，完成了一份较为满意的小型三相感应电动机设计报告每个人都得到了一定的锻炼，加深了我们对电机理论知识点的理解和对设计方法的认识，又强化了我们团队协作的意识和能力，为今后从事电机设计工作、其他相关工作打下了良好的基础。

1.额定功率P N=5.6kw2.额定频率f N =50 Hz3.额定电压及接法U N=300 (V) =U Nϕ, 三角形接法4.极数 2P=45.绝缘等级 B6.力能指标：效率η≥84.5%7.功率因数cosϕ≥0.8358.最大转矩倍数T M∗≥2.29.起动电流倍数I st∗≤7,起动转矩倍数T st∗≥2.210.连续运行、封闭型自扇冷式11.机座型号：13212.定子铁心外径D1=210mm13.轴直径48mm14.杂散损耗：取额定功率的0.6%16.机械损耗：取额定功率的1.0%17.定转子槽型18.单层绕组：交叉式，节距1~9，2~10，11~1819.相数m1=3（一）额定数据和主要尺寸：额定数据和主要尺寸1.额定功率P N=5.6kW2.额定电压U N=U Nφ=300V（Δ接）3.功电流I KW=P Nm1U Nφ=5.6×1033×300A=6.22A4.效率ηN≥84.5%，按照要求效率η=84.5%5.功率因数cosφ≥0.835，按照要求功率因数cosφ=0.8356. 极对数p=27.定转子槽数每极每相槽数取整数。

中小型三相异步电动机电磁计算程序第45蓁期)(EXPLOSION—PROOFELECTRICMACHINE)爆'龟札第45卷(总第157期)(一)l-万1l奈1已死中小型三相异步电动机电磁计算程序王丽芳山西防爆电机(集团)有限公司,山西长治(046011)关键词电磁计算;编程;公式化中图分类号TM343.2文献标识码A文章编号1008-7281(2010)06-0024-03 ElectromagneticCalculationProgramofSmall.andMedium.SizedThree-PhaseInductionMotorWangLifangKeywordsElectromagneticcalculation;programming;formulation.0引言国内中小型电机行业进行异步电动机电磁计算时,原来都是采用某所的中小型三相异步电动机电磁计算程序(手算程序);如今均采用计算机进行计算,这就是涉及到编程问题,而手算程序中很多计算要找曲线和表格,这就给编程带来了很多不便,只有将曲线和表格公式化后才能更方便编程人员编程,但在公式化处理上由于编程人员的不同理解采用的公式化处理也略有不同,本文提供了参数的计算公式和改进后的计算流程,由手算四个迭代过程减少为三个.l电磁计算程序中的几个数据计算讨论1.1通风道损失宽度bk;铁心有效长left;铁心长f;通风道宽度bk;通风道数nkl;气隙g.有定转子径向通风道,两者不交错时:left: f—nkl×bk是关于气隙g的一条曲线,如图1所示.从图1看出,通风道损失宽度是关于气隙g的一条函数曲线,原来没有直接的计算公式,每次计算铁心有效长用到的时候,就得查这条曲线,查这条曲线是件比较麻烦的事情.24g图1通风道宽度与气隙的曲线图经过一系列的推导得出通风道损失宽度的计算公式如下bk=(bk)/(bk+5×g/2)通风道损失宽度她就用以上一个公式得以很方便的计算.1.2节距漏抗系数,,为节距漏抗系数,曲线图见图2或见表1.图2节距漏抗系数曲线图表1三相60.相带常用节距漏抗系数对比表卢为定子线圈的短矩系数.表1为三相60.相带常用节距漏抗系数.经过一系列的推导得出以下公式当2/3≤卢≤1时,Kl=(3卢+1)/4,KL1=(9+7)/16当1/3≤卢≤2/3时,Ku1=(一1)/4,l=(18/3+1)/16当0&lt;/3--~&lt;1/3时,=3/3/4,=(+4)/16以上计算公式完全可以替代图2或表1.1.3定子谐波漏抗计算系数∑s定子谐波漏抗计算系数∑s是关于卢及g(每极每相槽数)的一条很复杂的曲线,鉴于此就不在这里画了.爆电机2010年第6期(EXPLOSION—PROOFELECTRICMACHINE)第45卷(总第157期) 经过推导得出以下公式∑S=∑(Kdpy/y)Kdpy—次谐波的绕组系数,是谐波次数如5,7,11,13,17,19等.5次谐波的短距系数:kp5=sin(5×yl/~-x90.)7次谐波的分布系数:kd7=sin(7×qa/2)/qsin(7×o./'2)Zs=[sin(5xyl/~-×90.)]+[sin(7xyl/.rx90.)]2+[sin(11xyl/7-×90.)]2+[sin(13xyl/~-X90.)]+[sin(17xyl/~"×90.)]+[sin(19Xyl/7-×90.)]+…1.4转子谐波漏抗计算系数∑R转子谐波漏抗计算系数∑R,是关于Q2的一条复杂的曲线,鉴于此也不在这里画了.Q2为转子槽数,P为电机极数.经过推导得出以下公式ZR5x(p/Zz/6式中,p一电机极数;Z2一转子槽数.1.5满载电流有功部分,pIlp=1/7-1为电机的效率值.'7原来是由30多个公式所形成的一个循环计算.根据一系列的推导,本循环可以避免,直接用公式计算.有功电流Ilp=1(1)电抗电流=KmXXXIlP[1+(KmXX×,1P)](2)Km=1+Im×X1(3)叼=1一(P.+p,+pfe+p+pfw)/(1+p,+p,+p+P+p)(4)根据式(1)与式(4)得出Ilp=1+[,1P+(^n+)]Rl+(IlP+)R2+p+p+pfw(5)在不知叼的情况下,空载电势系数(1一.),空载磁密曰.以及铁耗就不能计算,如用公式B.=1.04B来计算,铁耗也就可以提前计算出来了.而在此还有一个公式lip=[1/(Km×)一](6)式(5)与式(6)中,只有Ilp与为未知数,联合求解得广+常用数据计算,假定电势系数初值(1)llJ磁通量计算ll广÷气隙及齿磁路计算lIll波幅系数计算值与假定值比较,是否小于允差lL 否是I磁化电流,漏抗计算,有功无功电流计算I上l电势系数计算值与假定值比较,是否小于允差'0否』是I一起动计算,起动电流假定初值l起动性能计算J起动电流计算值与假定值比较,是否小于允差I一否是。

三相感应电机定子旋转磁场的转速计算公式转速公式可以通过如下步骤推导得到：
1.定子旋转磁场的转速与电源频率相关。

感应电机的定子电流是由交流电源提供的，其频率为f（单位Hz）。

定子旋转磁场的转速与电源频率成正比，可表示为：
Ns=f/p
其中，Ns为定子旋转磁场的转速（单位rpm），f为电源频率（单位Hz），p为极对数。

2.定子旋转磁场的转速与极对数相关。

极对数是描述定子和转子磁极数目的参量。

定子旋转磁场的转速与极对数成反比，可表示为：Ns=K*f/p
其中，K为常数，与电源频率的单位和转速单位相关。

3.定子旋转磁场的转速与极对数的倍数相关。

定子旋转磁场的转速与极对数的倍数成正比，可表示为：
Ns=K*m*f/p
其中，m为极对数的倍数。

4.定子旋转磁场的转速与电机的极数相关。

电机的极数是描述电机磁极数目的参量。

定子旋转磁场的转速与电机的极数成正比，可表示为：Ns=K*m*f/q
其中，q为电机的极数。

根据以上推导，定子旋转磁场的转速计算公式为：
Ns=K*m*f/q
其中，Ns为定子旋转磁场的转速（单位rpm），f为电源频率（单位Hz），m为极对数的倍数，q为电机的极数。

K为常数，与电源频率的单位和转速单位相关。

需要注意的是，由于电源频率和电机的极数一般是已知的，转速公式可以简化为：
Ns=K'*m
其中，K'为常数。

上述转速公式是理想情况下的推导结果，实际应用中可能还需要考虑转子滑差等因素对转速的影响。