电机设计--感应电机的电磁设计.doc

第十章 感应电机的电磁设计 §10-1 概述 主要内容：① 主要尺寸与气隙的确定； ② 定转子绕组与冲片设计； ③ 工作性能的计算； ④ 起动性能的计算； ⑤ 深槽式、双笼转子感应电机的设计特点。 我国感应电机主要系列 100个系列，500多个品种，5000多个规格 大型： 中型： 小型： 基本系列： Y（IP44） 小型三相感应电动机 J2，JO2 小型三相感应感应电动机 JS 三相笼型转子感应电动机（中型） JR 三相绕线转子感应电动机（中型） JS2，JSL2 三相感应电动机（中型、低压） JR2，JRL2 三相感应电动机（中型、低压） Y 三相笼型转子感应电动机（大型） YR 三相绕线转子感应电动机（大型） YK 大型高速感应电动机 派生、专用系列： YQ 高起动转矩感应电动机（小型） YH 高转差率感应电动机（小型） YD 变极多速感应电动机 YZ 起重及冶金用感应电动机 YQS 潜水感应电机 YLB 立式深井泵用感应电动机 感应电动机的主要性能指标和额定数据 主要性能指标 效率 起动电流倍数 功率因数 绕组、铁心温升 最大转矩倍数 起动过程中最小转矩 起动转矩倍数 额定数据 额定功率 额定电压 额定频率 额定转速 基值： 电压： 功率： 电流： 阻抗： 转矩： §10-2 主要尺寸与气隙的确定 主要尺寸和计算功率 计算功率： 额定功率： 由前推导（相量图）： 引入电势系数 设计方法：已知，未知，需先假定一个值。 预估，完成磁路参数计算后，偏差 经验公式估算： 2极小型： 非2极小型： 中型： 电磁负荷的选择 磁化电流： ① 每极磁势主要用来克服，决定于， ② 选取方法： 中小型： 大 型： 可略高 主要尺寸比的选择 对于一定的极数，定子铁心外径与内径存在一定比例（表10-3） 变动范围在5%左右。 主要尺寸的确定 1、 KNm── 气隙磁场波形系数，当气隙磁场正弦分布 时；； ； ── 计算极弧系数； 2、参考表10-2选择值， ∴ 初步计算 空气隙的确定 影响：； 。 气隙基本上决定于定子内径、轴直径、轴承间的转子长度。 经验公式： 小功率电机： 大、中型电机： §10-3 定子绕组与铁心的设计 定子槽数的选择 值大小对电机的参数、附加损耗、温升、绝缘材料耗量等有影响 定子谐波磁场减小，，↓ 每槽导体数减少， 槽中线圈边总散热面积↑，利于散热 绝缘材料用量、工时↑，槽利用率↓ 一般感应电动机： =（2~6） 取整数 极数少，功率大电机：取大些 （2极取=（6~9）） 极数多电机： 取小些 定子绕组型式和节距的选择 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。 同心式绕组： 嵌线容易，易实现机械化， =4，6，8二极电机；端部用铜多，一极相组中各线圈尺寸不同，制作复杂； 链式绕组： 各线圈大小相同，嵌线困难，=2 的4，6，8极电机； 交叉式绕组： 可以节省端部接线， 为奇数电机。 双层绕组 适用于功率较大的感应电动