资料：三相感应电机设计题目+实例

三相电机共同问题习题1、有一台三相异步电动机，2P=2，n=3000转/分，Z=60，每相串联总匝数N=20，f N =50赫，每极气隙基波磁通1Φ=1.505韦，求：（1） 基波电动势频率、整距时基波的绕组系数和相电动势； （2） 如要消除5次谐波，节距y 应选多大，此时的基波电动势为多大？ 解：(1)基波电动势频率HZpn f 50603000160=⨯==极距 302602===p Z τ每极每相槽数 1032602=⨯==pm Z q槽距角 0016603601360=⨯=⨯=Z p α整距绕组基波短距系数 11=y K基波分布系数9553.026sin102610sin2sin 2sin 00111=⨯⨯==ααq q K q基波绕组系数 9553.09553.01111=⨯==q y w K K K基波相电动势V f N K E w 5.6383505.19553.0205044.444.4111=⨯⨯⨯⨯=Φ=Φ(2) 取τττυυ545151=-=-=y用空间电角度表示节距01114418054=⨯==αγy基波短距系数951.02144sin 2sin 011===γy K基波相电动势V K fNK E q y 7.6070505.19553.0951.0205044.444.41111=⨯⨯⨯⨯⨯=Φ=Φ2、总结交流电机单相磁动势的性质、它的幅值大小、幅值位置、脉动频率各与哪些因素有关？这些因素中哪些是由构造决定的，哪些是由运行条件决定的？答： 幅值Ip NK F w m 119.0=单相绕组基波磁动势幅值大小： 与一条支路匝数N 、绕组系数K w1、磁极对数p 及相电流I 有关，其中N 、K w1及p由构造决定，I 由运行条件决定。

幅值位置： 恒于绕组轴线上，由绕组构造决定。

频率： 即为电流频率，由运行条件决定。

3、总结交流电机三相合成基波圆形旋转磁动势的性质、它的幅值大小、幅值空间位置、转向和转速各与哪些因素有关？这些因素中哪些是由构造决定的，哪些是由运行条件决定的？答：幅值Ip NK F w m 1135.1三相合成基波圆形旋转磁动势幅值大小，其决定因素与单相基波磁动势同。

附件B：毕业设计（论文）开题报告1、课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析或设计方案比较、选型分析等）电机是一种机电能量转换或信号转换的电磁机械装置。

就能量转换的功能来看，电机可以分为发电机和电动机两大类。

发电机用以把机械能转换为电能。

在发电站中，通过原动机先把各类一次能源（燃料发出的热能、水的位能、原子能、风能等）蕴藏的能量转换为机械能，然后通过发电机把机械能转换为电能，再经输、配电网络送往城市各工矿企业、家庭等各种场合供公众使用。

电动机把电能转换为机械能，用来驱动各种用途的生产机械和装置，满足不同的需求。

另外，电力变压器则是将一种交流电压、电流转换成同频率的另一种电压、电流的静止电器。

根据应用场合的要求和电源不同，电动机有直流电动机、交流同步电动机、交流感应电动机，以及满足不同要求的特种电动机[1]。

纵观电机的发展，其应用范围不断扩大，使用要求不断提高，结构类型不断增多，理论研究也不断深入，技术水平逐步提高。

1.1、我国电机制造工业的发展概况[2]20世纪50年代以仿制国外产品为主，60年代走上自行设计的道路；50年代初只能生产一般中小型电机，不久能制造大型发电设备和特殊用途电机，与此同时新技术、新材料、新结构、新工艺的应用日益广泛。

电机在国内的主要发展为： 产品品种、规格不断增加，单机容量迅速增大，技术经济指标逐步提高在发电机方面，继第一台10MW空冷水轮发电机（1955年）、6MW空冷汽轮发电机(1956年)和12MW双水冷汽轮发电机（1958年）诞生后，又制成100MW 双水冷和氢内冷、125MW与200MW双水内冷、200MW水氢冷和300MW双水内冷与水氢冷汽轮发电机，225MW空冷、300MW双水内冷与空冷水轮发电机和600MW水氢冷汽轮发电机。

国产汽轮发电机，从空冷、氢冷发展到双水内冷和水氢冷，掌握了大型汽轮发电机除全氢冷以外的各种主要冷却方式的技术。

此外，基本掌握了各种主要类型水电机组的设计和制造技术。

电机设计任务书三相笼型感应电动机电磁设计及其运行性能的计算周璟瑜2020年6月一、课程设计的性质与目的《电机课程设计》的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，训练学生的绘图和阅图能力，为今后从事电机设计技术工作打下坚实的基础。

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。

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。

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、设计题目题目5：Y160M1-8 额定数据与性能指标1、电机型号Y160M1 -82、额定功率P N=4千瓦3、额定频率f N =50赫4、额定电压及接法U N=380 伏1-Δ5、极数 2P=86、绝缘等级 B7、力能指标：效率0.84η= 8、功率因数cos .72o ϕ=9、最大转矩倍数 2.0MT *= 起动性能：起动电流倍数 6.0stI *=,起动转矩倍数 2.0st T *= 主要尺寸10.26D m = 10.18i D m = 0.11l m = 0.4mm δ= 20.06i D d m ==；124844Z Z =定子槽形采用斜肩园底梨形槽： 01 3.2b mm = 010.8h mm = 1 5.3s b mm = 130o α=1 3.85s r mm = 111218.6s s h h mm += 转子采用斜肩平底槽：021b mm = 020.5h mm = 21 5.2s b mm =22 2.2s b mm = 0230α= 212219s s h h mm +=五、说明书格式1．课程设计封面；2．课程设计任务书；3．三相感应电动机电磁设计特点及设计思想； 三相感应电动机是由定子绕组形成的旋转磁场与转子绕组中感应电流的磁场相互作用而产生电磁转矩驱动转子旋转的交流电动机。

实验三三相感应电动机一、实验目的学习感应电动机参数及运行特性的测定方法。

二、实验内容1．做负载实验求取工作特性P1、I1、S、η、T2、cosϕ1=f(p2)；2．做空载实验，测取空载特性I0、P0=f(U0)；3. 做短路实验，测量取短路特性I K、P K=f(U K)；三、实验线路四、实验说明实验之前先仔细阅读附录中直流电源，转矩/转速测量表和三相多功能表（特别注意三相多功能表的3相3线制和3相4线制接法和设置的不同）的有关内容。

1．测取工作特性实验步骤：（1）请参照实验图4-1正确接线。

（2）盘车检查，确认电机没有卡住或异常响声，调压器输出电压置零。

（3）合上总电源开关和操作电源开关，按下操作电源合闸按钮，对应的红色指示灯亮；检查台面上所有的按钮处于断开位置，均为绿灯亮；所有数字表显示无错误。

（4）按下实验台调压器合闸按钮以接通调压器，并缓慢升高其输出电压，直至380V(此处电压值不能看调压器上电压刻度，因为我们实验室电压高于380V，调压的时候读A4表的电压值)（如果调压器有输出电压而电机不转或电流过大，如大于5A，则应立即将调压器回零检查）.（5）按下实验台上负载合闸按钮，投入负荷箱上一组负载，按下直流电机励磁电源（220V/2A）合闸按钮，合直流机励磁电源箱（220V/2A）电源的开关，此处直流电动机作直流发电机使用。

调节直流发电机励磁电压，使其机端电压上升，从而使直流发电机输出功率增加，同时逐步增大负载(5-7组)，感应电动机的定子电流I1上升。

在保证U1=U1N=380V不变的情况下，使I1从I1=1.2I1N（I1N=5A）下降到1/2I1N，每关闭一组灯泡记取一组数据。

共测取5~7点，读取感应电动机的P1，I1，T2，N，cosϕ1记录于表4-1中。

表4-1 表中P2=0.105n T2 。

η，S自己计算。

P1cosϕ1I1T2N P2ηS注意：表中感应电动机的P1，I1，cosϕ1 在三相多功率表读取，T2，N在转矩转速表上读取。

本科生毕业设计（论文）开题报告题目：三相异步电动机的设计及优化（Y160M2-2 15kw）学院：信息工程学院系电气与自动化工程系专业：电机电器班级：电机电器06级1班学号：6101106047姓名：丁康峰指导教师：肖倩华填表日期：2010 年 4 月 5 日一、选题的依据及意义在自然界各种能源中，电能具有大规模集中生产、远距离经济传输、智能化自动控制的突出特点，它不但成为人类生产和活动的主要能源，而且对近代人类文明的产生和发展起到了重要的推动作用。

与此相呼应，作为电能生产、传输、使用和电能特性变化的核心装备，电机在现代社会所有行业和部门中也占据着越来越重要的地位。

纵观电机的发展，其应用范围不断扩大，使用要求不断提高，结构类型不断增多，理论研究也不断深入。

特别是近30年来，随着电力电子技术和计算机技术的进步，尤其是超导技术的重大突破和新原理；新结构；新材料；新工艺；新方法的不断推动，电机发展更是呈现出勃勃生机，其前景是不可限量的。

在现代社会中，电能是现代社会最主要的能源之一。

在电能的生产、输送和使用等方面，电机起着重要的作用。

电机主要包括发电机、变压器和电动机等类型。

发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。

发电机在工农业生产，国防，科技及日常生活中有广泛的用途。

电动机将电能转换成为机械能，用来驱动各种用途的生产机械。

机械制造工业、冶金工业、煤炭工业、石油工业、轻纺工业、化学工业及其他各种矿企业中，广泛地应用各种电动机。

例如，在交通运输中，铁道机车和城市电车是由牵引电机拖动的；在航运和航空中，使用船舶电机和航空电机；在农业生产方面，电力排灌设备、打谷机、榨油机等都是由电动机带动的；在国防、文教、医疗及日常生活中，也广泛应用各种小功率电机和微型电机。

大家应该都知道，电动机的转动是靠电能，电能在日常生活中的作用。

电机设计计算实例（三相感应电机）（一）额定数据及主要尺寸 1．输出功率2P 2P =15kw 2P =15kw2．外施相电压1U 1U =380V 1U =380V 3．功电流KW I113210U m P I KW⋅⋅==380310153⨯⨯=13.1579A KW I =13.1579A4．效率η' η'=0.89η'=.895．功率因数ϕ'cos ϕ'cos =0.81ϕ'cos =0.816．极数p p =6p =67．定子槽数1Q 1Q =54 1Q =54 转子槽数2Q 2Q =44 2Q =44 8．定子每极槽数p Q Q P 11==654=9 1P Q =9转子每极槽数p Q Q P 22==322644= 2P Q =3229．定转子冲片尺寸见图10．极距P τp D i P 1⋅=πτ=620514159.3⨯=107.3377 P τ=107.3377mm11．定子齿距1t111Q D t i ⋅=π=5420514159.3⨯=11.926411t =11.92641mm12．转子齿距2t 222Q D t ⋅=π=441.20414159.3⨯=14.57272t =14.5727mm13．节距y y =8y =814．转子斜槽宽SK b SK b =11.92641SK b 11.92641mm15．每槽导体数1Z 1Z =34 1Z =34 16．每相串联导体数1φZ11111a m Z Q Z ⋅⋅=φ=233454⨯⨯=3061φZ =306式中：1a =217．绕组线规（估算）8.107.5208189.01579.13cos 111111=⨯⨯='⋅'=''∆⋅'='⋅'ϕηKW I I a I S N式中：导线并绕根数·截面积'⋅'11S N查表 取'⋅'11S N =1⨯1.5'⋅'11S N=1⨯1.5定子电流初步估算值ϕη'⋅'='cos I I KW1=08189.01579.13⨯=18.252A'1I =18.252A定子电流密度'∆1 '∆1=5.07'∆1=5.0718．槽满率（1）槽面积22221R h h b R S S S S π+⎪⎭⎫ ⎝⎛-'+== ()28.314159.325.1825.58.322⨯+-+⨯=130.7573mm 2S S=130.7573mm 2（2）槽绝缘占面积7133.21)5.58.3)214159.3(25.18(35.0221=+⨯++⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+++'=S S i i b R R h C S π i S =21.7133mm（3）槽有效面积 i S e S S S -==130.7573-21.7133=109.044 mm 2e S =109.044 mm 2（4）槽满率7784.0044.10958.13412211=⨯⨯=⋅⋅=e f S d Z N Sf S =0.7784绝缘厚度i C i C =0.35mmi C =0.35mm导体绝缘后外径d d =1.58mm d =1.58mm槽契厚度h h =2mmh =2mm19．铁心长l铁心有效长 无径向通风道g l l eff 2+==200+2⨯0.45=200.9mmeff l =200.9mm净铁心长无径向通风道l K l Fe Fe ⋅==0.92⨯200=184mmFe l =184mm铁心压装系数Fe l Fe K =0.92Fe K =0.9220．绕组系数111p d dp K K K ⋅==0.956⨯0.9848=0.945 1dp K =0.945（1）分布系数2sin2sin 111αα⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=q q K d 查表取0.956 1d K =0.956式中：36354111=⨯=⋅=p m Q q 1q =33491.054614159.31=⨯==Q p πα（2）短距系数 ()9848.0)9098sin(90sin 1=⨯=⋅=o p K β1p K =0.9848式中：981==p Q y β98=β 21．每相有效串联导体数 1111dp dp K Z K Z ⋅=⋅φφ=306⨯0.945=289.171φZ =289.17(二)磁路计算22．每极磁通612.11069945.03065022.21051.35522.21081181=⨯⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=dp K Z f E φφ φ612.11069=式中： 111U E L ⎪⎭⎫ ⎝⎛'-=ε=0.935⨯380=355.311E =355.31V23．齿部截面积（1）定子111P Fe T T Q l b S ⋅⋅==6.58169⨯184⨯9=10899.281T S =10899.28（2）转子222P Fe T T Q l b S ⋅⋅==8.881⨯184⨯22/3=11983.432T S =11983.4324．轭部截面积（1）定子 Fe C C l h S ⋅'=11=20.66667⨯184=3802.6671C S =3802.667式中：定子轭部磁路计算高度'1C h 圆底槽:66667.208.331)8.38.05.18(2205290312111=⨯+++--=+--='Rh D D h S i C'1C h =20.66667（2）转子Fe C C l h S ⋅'=22=30.05⨯184=6449.22C S =6449.2转子轭部磁路计算高度'2C h 平底槽05.35322711.2043222222=--=---='K R i C d h D D h'2C h =35.05mm25．空气隙面积 eff p g l S ⋅=τ=107.3377⨯200.9=21564.14g S =21564.1426．波幅系数φφ平均最大=S F =1.459833S F =1.45983327．定子齿磁密482647.128.10899612.11069459833.111===T ST S F B φ1T B =1.48264728．转子齿磁密3485.152.11983612.11069459833.122===T ST S F B φ2T B =1.348529．定子轭磁密4555.1667.3802612.11069212111=⋅=⋅=C C S B φ 1C B =1.455530．转子轭磁密858216.02.6449612.11069212122=⋅=⋅=C C S B φ 2C B =0.85821631．空气隙磁密7493831.014.21564612.11069459833.1===g Sg S F B φg B =0.749383132．查附录Vl 得1T at 2T at 1C at 2C at33．齿部磁路计算长度 定子圆底槽2S 1S 1T h h h +='+R 31=18.5+31⨯3.8=19.76667 '1T h =19.76667转子平底槽212R R T h h h +='=12.5'2T h =12.5mm34．轭部磁路计算长度定子=⎪⎭⎫ ⎝⎛'-='ph D l C C 2111π()1266667.2029014159.3-=70.511'1C l =70.511mm转子502.2712)05.3570(14159.32222=+=⎪⎭⎫ ⎝⎛'-='ph D l C i C π'2C l =27.50235．有效气隙长度21C C e K K g g ⋅⋅==0.45⨯1.287⨯1.0258=0.594e g =0.594式中： 定、转子卡氏系数1C K 、2C K()()287.15.3)5.375.045.04.4(92641.11)5.375.045.04.4(92641.1175.04.475.04.4221=-⨯+⨯⨯+⨯=-++=oo o C b b g t b g t K 1C K =1.287半闭口槽和半开口槽()()0258.11)175.045.04.4(5727.14)175.045.04.4(5727.1475.04.475.04.4222=-⨯+⨯⨯+⨯=-++=oo o C b b g t b g t K 2C K =1.0258式中： 齿距tt 1=11.92644mm t 2=14.5727mm槽口宽o bo b 1=3.5mm o b 2=1mm36．齿部所需安匝定子'⋅=1T 1T 1T h at AT =18.35322⨯1.976667=36.27821T AT =36.2782转子'⋅=2T 2T 2T h at AT=10.41563⨯1.25+25.99844⨯1.9 =62.416582T AT =62.4165837．轭部所需安匝定子'⋅⋅=1C 1C 11C l at C AT=0.3619942⨯15.93694⨯7.051125 =40.648491C AT =40.64849轭部磁路长度校正系数1C1C =0.3619942 1C =0.3619942转子'⋅⋅=2C 2C 22C l at C AT=0.7⨯2.806553⨯2.7502 =5.4032C AT =5.403校正系数2C 2C =0.72C =0.7 38．空气隙所需安匝e g g g B AT ⋅=8.0=0.8⨯749.383⨯0.594=356.11g AT =356.1139．饱和系数2771.111.35611.35641658.622782.3621=++=++=ggT T T AT AT AT AT FT F =1.277140．总安匝g C C T T AT AT AT AT AT AT ++++=2121=36.2782+62.41658+356.11+40.67849+5.403 =500.886AT =500.86641．满载磁化电流11122.2dp m K Z m p AT I φ⋅⋅==945.030636886.50022.2⨯⨯⨯⨯=7.69m I =7.69A42．满载磁化电流标么值KW m m I I i ==1579.1369.7=0.58444 m i =0.5844443．激磁电抗m m i x 1==58444.01=1.711 m x =1.71（三）参数计算 44．线圈平均半匝长（估算）双层线圈 S B Z C L l 2+==240+2⨯61.655 =Z l 363.31 式中： ()12d l L B +=直线部分长=240+2⨯20=240B L =240mmατcos 2YS C ==655.618666.028606.106=⨯S C =61.655()[]βπτpR h h h D S S SO i Y ++++=2112866.106986)8.38.173205(14157.3=⨯+++=Y τ=106.866mm式中： d1=20mmd1=20mm 8666.0499.01sin 1cos 22=-=-=αα111222sin T S S b R b Rb +++=α499.0576.628.325.58.325.5=⨯+⨯+⨯+=45．双层线圈端部轴向投影长 αsin ⋅=S d C f =61.655⨯0.499=30.7658=d f 30.7658mm47．漏抗系数()52121121063.2⋅⋅⋅⋅=U p K Z l P f C dp eff x φ=03825.0103806)945.0306(09.20155063.2522=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯48．定子槽单位漏磁导11111L L U U S K K λλλ⋅+⋅==0.3842⨯0.91667+0.9375⨯1.237789 =1.52161S λ=1.5216式中： =1U K 0.916667 =1U K 0.916667=1L K 0.9375 =1L K 0.9375=1U λ0.3842 =1U λ0.384249．定子槽漏抗x dp eff S S C Q K l p m l x 1211111⋅⋅⋅⋅⋅=λ=Cx 54945.09.2005126.1632002⨯⨯⨯⨯⨯=0.5620x C1S x =0.5620x C式中：无径向通风道时l l =1=200mm1l =200mm 50．定子谐波漏抗x Tdp e pd C F K S gm x ⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅=∑21211πτ =277.1945.010026714.1594.014159.33377.1073222⨯⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯- =0.4945x C1d x=0.4945x C式中： 210026714.1-⨯=∑S51．定子端部漏抗()x effd e C l f d x 5.02.111+==()Cx 9.2007658.305.0202.1⨯+1e x =0.2113x C=0.2113x C52．定子漏抗1111e d S x x x x ++==(0.562+0.4945+0.2113) x C =1.2678x C =0.0484931x =0.04849353．转子槽单位漏磁导 222L U S λλλ+==0.5+3.341641=3.841641 2S λ=3.841641 式中： =2U λ0.5=2U λ0.5=2L λ 3.341641 =2L λ 3.34164154．转子槽漏抗x eff S S C Q l p m l x 22122⋅⋅⋅⋅=λ=Cx 449.200841641.363200⨯⨯⨯⨯=1.56454x C2S x=1.56454x C55．x T e 2p 12d C F R gm x ∑⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅=πτ =Cx 277.10153888.0594.014159.33377.10732⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯ =0.6619x C2d x =0.6619x C式中：∑=R 0.01538856．转子端部漏抗x Reff 2e C p D l 757.0x ⋅==Cx 9.200156757.0⨯ =0.098x C2e x =0.098x C=R D 156mm57．转子斜槽漏抗2d 22SKSK x tb 5.0x ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=Cx 6619.05727.1492641.115.02⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛==0.2216x CSK x =0.2216x C58．转子漏抗SK e d S x x x x x +++=2222 2x =0.0974=(1.56454+0.6619+0.098+0.2216) x C =0.097459．总漏抗 21x x x +==0.048493+0.0974=0.1459x =0.1459 60．定子相电阻100N S a Z l R 1111z 1⋅⋅⋅⋅⋅=φρΩ68264.01001767.12306331.360217.0=⨯⨯⨯⨯⨯=1R Ω68264.0=61．定子相电阻标么值 1KW 11U I R r =023637.03801579.1368264.0=⨯= 1r 023637.0=62．有效材料51111Z Cu 10N S Q Z l C G -⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=γ=1.05⨯36.331⨯54⨯34⨯1.767⨯1⨯8.9⨯510- =11.015KgCu G =11.015Kg()321108.7-⋅⋅+⋅⋅=δD l K G Fe Fe=0.92⨯0.2⨯290⨯290⨯7.8⨯0.001 =120.7Kg式中： C=1.05γ=8.91S =1.7672mm 1S =1.7672mm式中： Fe K =0.92δ=0.5mmδ=0.5mm63．转子电阻导条电阻⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅⋅=2Q S l K K R B B B B B ρ⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯=447.1070434.02404.10858.25 =0.478B R =0.478Ω端环电阻⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅⋅⋅⋅=R 2R R RSp D 2K R πρ ⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⨯=4303614159.30434.06.1520858.25=0.06985R R =0.06985Ω式中：()4211110dp K Z m K φ=()0858.2510094530634=⨯=B K =1.04 B K =1.04 转子导条面积 B S =107.7 B S =107.7 端环截面积R S =430R S =430转子导条或端环地电阻系数B ρ=0.0434,R ρ=0.0434导条电阻标么值1U I R r KW BB ==0.4783801579.13=0.01655 B r =0.01655端环电阻标么值1U I R r KW RR ==0.069853801579.13=0.00242 R r =0.00242转子电阻标么值 R B r r r +=2=0.01655+0.00242=0.01897 2r =0.01897 64．满载电流有功部分η'=1P i =117585.189478.01= P i =1.11758565．满载电抗电流部分()()[]()()19266.0117585.11459.002834.11115785.11459.002834.112222=⨯⨯+⨯⨯=⋅⋅+⋅⋅=P m P m s i x K i x K isi =0.19266式中：11x i K m m ⋅+==1+0.048493⨯0.58444=1.02834m K =1.0283466．满载电流无功部分 x m R i i i +==0.19266+0.58444=0.7771 R i =0.777167．满载电势()1111x i r i R P L ⋅+⋅-=-ε=1-(1.117585⨯0.023637+0.7771⨯0.048493) =0.9359L ε-1=0.935968．空载电势1011x i m ⋅-=-ε=1-0.58444⨯0.02834=0.9716601ε-=0.9716669．空载定子齿磁密101011T L T B B εε--==9359.097166.0 =1.0382⨯1.482647=1.5392810T B =1.5392870．空载转子齿磁密202011T LT B B εε--==1.0382⨯1.3485=1.400020T B =1.400071．空载定子轭磁密101011C LC B B εε--==1.0382⨯1.4555=1.5111 10C B =1.511172．空载转子轭磁密202011C LC B B εε--==1.0382⨯0.858216=0.891 20C B =0.89173．空载气隙磁密g Lg B B εε--=1100=1.0382⨯.7493831=0.778 0g B =0.77874．空载定子齿安匝 '⋅=11010T T T h at AT =25⨯1.976667=49.42 10T AT =49.42 75．空载转子齿安匝'⋅=22020T T T h at AT=12.6⨯1.25+38.5⨯1.9=88.920T AT =88.976．空载定子轭安匝'⋅⋅=1C 10C 110C l at C AT=0.4⨯21.2⨯7.0511=59.797210C AT =59.797277．空载转子轭安匝'⋅⋅=2C 20C 220C l at C AT =0.7⨯2.4⨯2.7502=0.7⨯6.6=4.6220C AT =4.6278．空载空气隙安匝 0g e 0g B g 8.0AT ⋅==0.8⨯778⨯0.594=369.70g AT =369.779．空载总安匝0g 20C 10C 20T 10T 0AT AT AT AT AT AT ++++==49.42+88.9+59.7972+4.62+369.7 =572.43720AT =572.437280．空载磁化电流789.8945.0306364372.57222.2K Z m p AT 22.2I 1dp 1100m =⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=φ0m I 789.8= A81．定子电流标么值3612.1117585.17771.0i i i 222R 2P 1=+=+= 1i =1.3612定子电流实际值 k w 11I i I ⋅==1.3612⨯13.1579=17.911I =17.91A82．定子电流密度11111S N a I ⋅⋅=∆=767.11291.17⨯⨯=5.06761∆=5.067683．线负荷1i 1111D I Z m A ⋅⋅⋅=πφ529.2520514159.391.173063=⨯⨯⨯=1A 529.25=84．转子电流标么值2x 2P 2i i i +==13406.1117585.119266.022=+2i 13406.1=转子电流实际值21dp 11KW22Q K Z m I i I ⋅⋅⋅=ϕ44945.030631579.1313406.1⨯⨯⨯⨯==294.22I =294.2端环电流实际值pQ I I R ⋅=π227835.686614159.3442.294=⨯⨯=R I =7835.68685．转子电流密度 导条密度 7.1072.2942==∆B B S I =2.73166 B ∆=2.73166端环密度R R R S I =∆=4307.686=1.59698 R ∆=1.5969886．定子铝损耗 1211r i p Al ⋅==1.85286⨯0.023637=0.043796 1Al p =0.0437987.转子铝损耗321110⋅⋅=P p P Al Al =0.043796⨯15000=656.85W1Al P =656.85w． 2222r i p Al ⋅==1.286⨯0.01897=0.0244 2Al p =0.0244322210⋅⋅=P p P Al Al =0.0244⨯15000=366W2Al P =366w88．附加损耗3210⋅=P P P SS 参考实测值取0.01467S P =0.0146789．机械损耗3221065.5⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=D p P fw 参考实测值取130Wfw P =130w机械损耗标么值3210⋅=P P P fw fw =15000130=0.00867fw P =0.0086790．定子铁耗（1） 定子齿体积'⋅⋅=111T T T h S p V =6⨯10899.28⨯19.76667=12926551T V =1292655（2） 定子轭体积'⋅⋅=1112C C C h S p V =2⨯6⨯3802.667⨯70.511=32175671C V =3217567（3） 损耗系数 1T p 1C p（4）定子齿损耗 1T 1T 1T V p P ⋅==54.11663 1T P =54.11663（5）定子轭损耗 1C 1C 1C V p P ⋅==130.06641C P =130.0664（6）总铁耗1C 21T 1Fe P k P k P ⋅+⋅= =54.11663⨯2.5+130.0664⨯2Fe P =395.442w=395.442铁耗校正系数 1k =2.5 2k =2铁耗标么值32FeFe10P P P ⋅==15000442.395=0.02636 Fe P =0.0263691．总损耗标么值fw S Fe 2Al 1Al P P P P P P ++++=∑=0.00867+0.043796+0.0244+0.01467+0.02636 =0.117896∑P =0.11789692．输入功率 ∑+=P P 11=1.1178961P =1.11789693． 总损耗比∑∑=1P P p =117896.1117896.0=0.10546∑=10546.0p94．效率 ∑-=p 1η=1-0.10546=0.89454η=0.8945495．功率因数ηϕ⋅=11cos i =89454.03612.11⨯=0.82125ϕcos =0.8212596．转差率()008671.000361.001467.000867.002636.00244.010244.011122--++++=+++-++=fwS C T Fe Al Al P P P P P P P Sn =0.02298Sn =0.0229897．转速()p S f n n -=1120=6)02289.01(50120-⨯⨯=977r/minn =977r/min98．最大转矩()1478.0023637.0202298.01212211+-=⎪⎭⎫ ⎝⎛++-=x r r S T nM=2.8495M T =2.849599．起动电流假定值KW M st I T I ⋅=')5.3~5.2(=2.955⨯2.8495⨯13.1579=110.79'st I =110.79100．起动时漏磁路饱和引起漏抗变化地系数()Cst L g AT B β⋅=6.1=96578.045.06.1714.2718⨯⨯=3909.78 对应Kz=0.53L B =39.9.78()()0211211111707.0ε-⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⋅+⋅'=Q Q K K K a Z I AT p d U st st()st AT =2718.714=110.79⨯17⨯0.70797166.044549848.0956.091557.02⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+=2718.714215.264.0t t g C ++=β =0.64+2.55727.1492641.1145.0+=0.96578101．齿顶漏磁饱和引起定子齿顶宽度地减少()()Z S K b t C --=10111=(11.92641-3.5)(1-0.53) =3.961S C =3.96102．齿顶漏磁饱和引起转子齿顶宽度地减少()()Z 0222S K 1b t C --==(14.5727-1)(1-0.53) =6.3792S C =6.379103．起动时定子槽单位漏磁导()()111111L L U U U st S K K λλλλ⋅+∆-= =0.916667(0.3842-0.14815)+0.9375⨯1.237789 =1.3768()st S 1λ=1.3768式中：1U λ∆=0.14815104．起动时定子槽漏抗()()21496.05126.13768.11111⨯==S S st S st S x x λλ =0.51153Cx()st S x 1=0.51153Cx105．起动时定子谐波漏抗()11d Z st d x K x ⋅==0.53⨯0.4945Cx=0.262Cx()st d x 1=0.262Cx106．定子起动漏抗()()()1111e st d st S st x x x x ++==(0.51153+0.262+0.2113)Cx =0.03767()st x 1=0.03767107．考虑到挤流效应地转子导条相对高度2446.2134.4505.311987.01987.0=⨯⨯=⋅⋅=BR B Bb fb h ρξ ξ=21.2446式中：B hB h =31.5mmR Bb b RBb b =1B ρB ρ=4.34B ρ=4.34108．转子挤流效应系数~r r =2.106836 0~r r =2.106836~x x =0.25 0~x x =0.25 109．起动时转子槽单位漏磁导()()()st L st U st S 222λλλ+==0.06776+0.83541=0.90317()st S 2λ=0.90317式中：()222U U st U λλλ∆-==0.5-0.43224=0.06776()st U 2λ=0.067762U λ∆=0.43224 2U λ∆=0.43224()20~2L st L x x λλ⋅==0.25⨯3.341641=0.83541 ()st L 2λ=0.83541110．起动时转子槽漏抗()()Cxx x S S st S st S 11284.105984.0841641.373268.22222=⨯==λλ ()st S x 2=Cx 11284.1111．起动时转子谐波漏抗()22d Z st d x K x ⋅==0.53⨯0.6619Cx=0.3508Cx()st d x 2=0.3508Cx112．起动时转子斜槽漏抗()SK Z st SK x K x ⋅==0.53⨯0.2216Cx=0.11744Cx()st SK x =0.11744Cx113．转子起动漏抗()()()()st SK e st d st S st x x x x x +++=2222=(1.11284+0.3508+0.11744+0.098) ⨯0.03825 =0.064225()st x 2=0.064225114．起动总漏抗()()()st st st x x x 21+==0.064225+0.03767=0.101895()st x =0.101895115．转子起动电阻()RB B B B st r r l l l l l r rr +⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=0~2019855.024040240200106836.2⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯==0.03761()st r 2=0.03761116．起动总电阻 ()()st st r r r 21+==0.023637+0.03761=0.061 ()st r =0.061 117．起动总阻抗()()()118758.0101895.0061.02222=+=+=st st st x r z()st z =0.118758118．起动电流()7959.110118758.01579.13===st KW st z I Ist I =110.79591861.691.177959.1101===I I i st st st i 6.1861119．起动转矩()()()()02298.010141.003761.0122-=-=n st st st S zr T=2.606st T =2.606。

三相鼠笼式异步电动机设计实例Y-180L-615k W仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢15电机设计计算实例（三相感应电机）（一）额定数据及主要尺寸 1．输出功率2P 2P =15kw2P =15kw2．外施相电压1U 1U =380V 1U =380V 3．功电流KW I 113210U m P I KW⋅⋅==380310153⨯⨯=13.1579A KW I =13.1579A4．效率η' η'=0.89η'=.895．功率因数ϕ'cos ϕ'cos =0.81ϕ'cos =0.816．极数p p =6p =67．定子槽数1Q 1Q =54 1Q =54 转子槽数2Q 2Q =44 2Q =44 8．定子每极槽数 p Q Q P 11==654=9 1P Q =9 转子每极槽数p Q Q P 22==322644= 2P Q =3229．定转子冲片尺寸见图10．极距P τ p D i P 1⋅=πτ=620514159.3⨯=107.3377P τ=107.3377m m11．定子齿距1t 111Q D t i ⋅=π=5420514159.3⨯=11.926411t =11.92641mm12．转子齿距2t 222Q D t ⋅=π=441.20414159.3⨯=14.57272t =14.5727mm13．节距y y =8y =814．转子斜槽宽SK b SK b =11.92641SK b 11.92641mm15．每槽导体数1Z 1Z =34 1Z =34 16．每相串联导体数1φZ11111a m Z Q Z ⋅⋅=φ=233454⨯⨯=306 1φZ =306式中：1a =217．绕组线规（估算）8.107.5208189.01579.13cos 111111=⨯⨯='⋅'=''∆⋅'='⋅'ϕηKW I I a I S N仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢15仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢15仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢15仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢15仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢15仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢15仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢15。

三相电机选型及计算案例1.选型计算通用公式P功率(W)T转矩(N.M)N转速(R/min)P=T.N/9550T=P.9550/NP=F.V(直线运动）P=T.ω(圆周运动）速度V线速度m/sN转速n/minω角速度rad/s(360度=2πrad)N=V*1000*60/（2πR）物体速度和滚轮转速的关系ω=2πN/60圆周运动常用转速转化为角速度来计算N=V*60*1000/Pb丝杆线速度与转速关系N转速三相异步电机（1500/3000/1000）步进电机（600R以下）伺服电机（3000R左右）减速机的核心减速增矩电机转速除以算出来的转速，等于整个系统的传动比i负载的受力情况水平直线运动：F=μmgF力（N）m质量(kg)g重力加速度g=10n/kg竖直运动：F=mg圆周运动：T=j*βT扭矩（n.m）j惯量（kg.m^2）β角加速度（rad/s^2）同步带、齿条、各类带传动情况下：扭矩T=F.RR(与力相连的轮子的半径）丝杆传动：扭矩T=F*Pb/(2π*η)惯量直线运动F=maa=v/ta加速度（m/s^2）圆周运动T=j*βj=mr^2β=ω/tω=2πNT扭矩（n.m）j惯量（kg.m^2）ω角速度rad/s(360度=2πrad)β角加速度（rad/s^2）t加速时间（s）2.常见产品案例例题1：皮带输送机负载重量400KG速度30M/min滚子直径200MM总效率η=百分之75摩擦系数0.2安全系数k=1.8求：电机功率转速扭矩减速比（12345678910）求大小链轮齿数解法1：F=μmg=0.2*400*10=800NP=F.V*k/η=800*0.5*1.8/0.75=960W=0.96kw（取1kw）N=V*1000*60/（2πR）=30*1000/3.14/2/100=48r/min设电机转速为1500则电机转矩T=P*9.55/1500=6.1n.m则减速比为1500/48=31.25（取31）选择10设小链轮齿数为17则大链轮齿为17*3.1=53解法2：F=μmg=0.2*400*10=800NT=F.D/2=800*0.2/2=80n.m（滚子转矩）N=V*1000*60/（2πR）=30*1000/3.14/2/100=48r/min设电机转速为1500减速比为1500/48=31.25（取31）选择10设小链轮齿数为17则大链轮齿为17*3.1=53电机的扭矩等于T（负载）/i=t（电机）=80/31=2.58nm电机需要的理论功率为P=TN/9550=2.58*1500/9550=0.4KW电机实际功率等于p*k/η=0.4*1.8/0.75=0.96kw（取1kw）。

电机设计第一章1. 电机常数CA 和利用系数KA 的物理意义是什么？答：CA ：大体反映了产生单位计算转矩所消耗的有效材料。

KA ：单位体积有效材料能产生的计算转矩。

2. 什么是主要尺寸关系是？根据他可以得出什么结论？答：主要尺寸关系式为：D2lefn/P ’=6.1/(αp ’KNmKdpAB δ)，根据这个关系式得到的重要结论有:①电机的主要尺寸由其计算功率P ’和转速n 之比P ’/n 或计算转矩T 所决定;②电磁负荷A 和B δ不变时，相同功率的电机，转速较高的，尺寸较小；尺寸相同的电机，转速较高的，则功率较大。

这说明提高转速可减小电机的体积和重量。

③转速一定时，假设直径不变而采取不同长度，则可得到不同功率的电机。

④由于极弧系数αp ’、 KNm 与Kd 的数值一般变化不大，因此电机的主要尺寸在很大程度上和选用的电磁负荷A 和B δ有关。

电磁负荷选得越高电机的尺寸就越小。

3.什么是电机中的几何相似定律？为何在可能情况下，总希望用大功率电机来代替总功率相等的小功率电机？为何冷却问题对于大电机比对小电机更显得重要?答：在转速相同的情况，当Db a D =lb la =hb ha =bb ba =…下，'P G ∝'P Gef ∝'P P ∝'4/3'P P ∝P 4/1'1即当B 和J 的数值保持不变时，对一系列功率递增，几何形状相似的电机，每单位功率所需有效填料的重量、成本及产生损耗均怀功率的1/4次方成反比。

用大功率电机代替总功率相等的数台小电机的原因是随着单机容量的增加，其效材料的重量G 、成本Gef 相对容量的增加要慢。

因此用大功率电机代替总功率相等的数台小电功率机。

其有效材料的利用率提高了。

损耗增加相对容量慢，因此效率提高了。

冷却问题对大功率电机比对小功率电机更显得重要的原因是电机损耗与长度l 的立方成成正比，而冷却外表却与长度的平方成正比。