三相异步电机matlab电磁设计、温度场浩分析与ansoft磁场仿真.doc

高温异步电机设计与性能分析 High Temperature Induction Motor Design and Performance Analysis 学 院：电气工程学院 专 业 班 级： 学 号： 学 生 姓 名： 指 导 教 师： （教授） 2012年 6 月 摘 要 Abstract 目 录 摘 要 I Abstract II 目 录 III 第1章 绪论 1 1.1 引言 1 1.2 课题背景及意义 1 1.2.1课题研究背景、目的及意义 1 1.2.2课题国内外研究现状及趋势 4 第2章 三相单鼠笼异步电动机电磁计算 6 2.1 额定数据及主要尺寸 6 2.1.1参数的选择 6 2.1.2电机的主要尺寸 7 2.1.3定子绕组的计算 9 2.1.4定子槽型的计算 10 2.1.5转子绕组的计算 11 2.2 磁路计算 13 2.3 参数计算 18 2.3.1线圈长度计算 18 2.3.2电机定子绕组漏抗计算 19 2.3.3电机转子绕组漏抗的计算 21 2.3.4有效材料的计算 22 2.3.5空载特性 24 2.4 工作性能计算 26 2.4.1电负荷计算 26 2.4.2电机损耗计算 27 2.4.3主要性能计算确定 29 2.5 起动性能计算 30 2.5.1起动时定子参数 30 2.5.2起动时转子参数 31 2.5.3起动参数的确定 33 2.6 MATLAB语言结构 34 第3章 异步电机通过matlab的温度场分析 35 3.1 matlab在电机设计和仿真中的应用 35 3.2温度对异步电机的性能影响 36 3.2.1. 温升 36 3.2.2 发热 37 3.2.3 环境温度对电动机的影响 38 3.3 异步电动机温度场特性仿真结果 38 第4章 异步电机的ansoft仿真 40 4.1. ansoft maxwell的介绍 40 4.1.1 三维静电场分析(3D Electrostatic Field) 40 4.1.2 三维直流磁场分析(3D DC Magnetic) 40 4.1.3 涡流场分析(Eddy Current Field) 40 4.1.4 瞬态场(Transient Field） 40 4.2 Maxwell 仿真一般步骤 40 4.3 Maxwell的仿真结果与分析 41 4.3.1建立电机模型 41 4.3.2 Rmxprt导入至Maxwenll 2D有限元模块 42 4.4本章小结 43 第5章 结论 44 参 考 文 献 45 致 谢 48 附 录 49 5.1 附录1 49 5.2 附录2 61 第1章 绪论 1.1 引言 随着四个现代化的发展，工业生产的自动化程度提高，还需要大量各种各样具有高性能的控制电机作为自动化系统的控制元件或执行元件。在生活各个行业中，电机的应用也越来越广泛。 电机是各个行业生产过程及日常生活中普遍使用的基础设备，它是进行电能量和机械能量转换的主要器件。它在现代工业、现代农业、现代国防、交通运输、科学技术、信息传输和日常生活中都得到最广泛的应用。随着电机设计的日益成熟，以及冷却方式、材料和制造工艺的改进，作为电力生产和使用的主要设备，起单机容量呈现增大的趋势。随着单机容量的增大，电机对人们的日常生活、社会经济活动的影响作用日益增大，人们对电机的安全、可靠和经济运行提出了越来越高的要求。对电机运行行为的研究已逐步成为电机学科领域里的重要课题。 随着电气化和自动化程度的不断提高，异步电动机将占有越来越重要的地位。而随着电力电子技术的不断发展，由异步电动机构成的电力拖动系统也将得到越来越广泛的应用。异步电动机与其它类型电机相比，之所以能得到广泛的应用是因为它具有结构简单、制造容易、运行可靠、效率较高、成本较低和坚固耐用等优点。 众所周知，电机单机容量的增加，主要是通过大幅度提高电机电磁负荷和改善冷却条件来实现的。随着现代计算机技术的迅猛发展和新型计算机技术的不断涌现，应用现代电磁场数值计算方法解决电机运行中存在的一系列重要理论和技术难题已成为可能。现代电磁场数值技术的出现已有30多年的历史，现已逐步发展成为一个独立的学科分支。该学科分支之所以能够迅速发展，主要基于以下两个重要事实：一方面是电磁场数值计算能从定量角度解决经典电磁学所无法解决的电机内部复杂电磁场计算问题，在对实际问题的计算上可以得到相当高精度的解，能为提高和改善电机运行性能提供重要的理论参考依据，从而满足实际工程应用的需要；另一方面，随着计算机技术迅速发展、应用与普及，应用现代物理场数值计算方法可以仿真电机的性能，缩短研制周期，减少试制成本。 1.2 课题背景及意义 1.2.1课题研究背景、目的及意义 异步电动