電磁設(shè)計(jì)VB編程

1、 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 73 頁(yè) 共 73 頁(yè)1 引言1.1 電機(jī)介紹電機(jī)（英文：Electric machinery，俗稱“馬達(dá)”）是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。在電路中用字母M（舊標(biāo)準(zhǔn)用D）表示。它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，作為用電器或各種機(jī)械的動(dòng)力源。發(fā)電機(jī)在電路中用字母G表示。它的主要作用是利用機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，目前最常用的是，利用熱能、水能等推動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子來(lái)發(fā)電。 電機(jī)按結(jié)構(gòu)和工作原理可劃分：可分為直流電動(dòng)機(jī)、異步電動(dòng)機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)。1）同步電機(jī)可劃分：永磁同步電動(dòng)機(jī)、磁阻同步電動(dòng)機(jī)和磁滯同步電動(dòng)機(jī)。2）異步電機(jī)可劃分：感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和交流換向器電動(dòng)機(jī)。感應(yīng)

2、電動(dòng)機(jī)可劃分：三相異步電動(dòng)機(jī)、單相異步電動(dòng)機(jī)和罩極異步電動(dòng)機(jī)等。交流換向器電動(dòng)機(jī)可劃分：?jiǎn)蜗啻畡?lì)電動(dòng)機(jī)、交直流兩用電動(dòng)機(jī)和推斥電動(dòng)機(jī)。 本次設(shè)計(jì)的是三相異步電動(dòng)機(jī)。三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與單相異步電動(dòng)機(jī)相似，其定子鐵心槽中嵌裝三相繞組（有單層鏈?zhǔn)?、單層同心式和單層交叉式三種結(jié)構(gòu)）。定子繞組成接入三相交流電源后，繞組電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，轉(zhuǎn)子在感應(yīng)電流和氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相互作用下，又產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)柜（即異步轉(zhuǎn)柜），使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。1.2電機(jī)在社會(huì)中的作用和發(fā)展。 電機(jī)生產(chǎn)技術(shù)向集約化、柔性化、自動(dòng)化、專(zhuān)業(yè)化以及生產(chǎn)協(xié)作配套網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展?！叭嵝浴笨梢钥朔远嗥贩N小批量為特點(diǎn)的微電機(jī)生產(chǎn)

3、組織上的困難，生產(chǎn)方式集約化、生產(chǎn)自動(dòng)化和專(zhuān)業(yè)化、生產(chǎn)協(xié)作配套網(wǎng)絡(luò)化則可以使以大批量生產(chǎn)為特點(diǎn)的微電機(jī)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化經(jīng)濟(jì)。此外，電機(jī)的設(shè)計(jì)會(huì)有效地利用系統(tǒng)軟件把設(shè)計(jì)分析、設(shè)計(jì)綜合、優(yōu)化緊密地聯(lián)系起來(lái)，還將信息管理、圖形顯示、專(zhuān)家系統(tǒng)等有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)新的集成軟件體系，計(jì)算越來(lái)越精確。 電機(jī)效率的提高對(duì)家電產(chǎn)品用能的減少有決定性作用，因此，在中國(guó)“十一五”規(guī)劃提出單位國(guó)內(nèi)總產(chǎn)值能源消耗降低左右的目標(biāo)的大背景下，如何使電機(jī)效率更高更節(jié)能，已經(jīng)成為電機(jī)發(fā)展最重要的方向?，F(xiàn)在社會(huì)中，電能是使用最廣泛的一種能源，在電能的生產(chǎn)、輸送和使用等方面，作為動(dòng)力設(shè)備的電機(jī)是不可缺少的發(fā)電機(jī)主要用于移動(dòng)電源、風(fēng)

4、力發(fā)電、小型發(fā)電設(shè)備中；三相異步電動(dòng)機(jī)在生產(chǎn)和交通運(yùn)輸中得到廣泛使用，電機(jī)是把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能或者機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的設(shè)備，它分布于各個(gè)用戶處。在工業(yè)方面，它被廣泛用于拖動(dòng)各種機(jī)床。水泵、壓縮機(jī)、攪拌機(jī)、起重機(jī)械等。在農(nóng)業(yè)方面，他被廣泛用于拖動(dòng)排灌機(jī)械、脫粒機(jī)及各種農(nóng)產(chǎn)品的加工機(jī)械。在家用電器和醫(yī)療器械和國(guó)防設(shè)施中，異步電動(dòng)機(jī)也應(yīng)用十分廣泛，作為拖動(dòng)各種機(jī)械的動(dòng)力設(shè)備。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和工農(nóng)業(yè)的迅猛發(fā)展，電氣化與自動(dòng)化水平不斷提高，國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)對(duì)異步三相異步電動(dòng)機(jī)的需求量日益增加，對(duì)其性能，質(zhì)量，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也相應(yīng)地提出了越來(lái)越高的要求。因此，對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)性能提出了許多新的更新的要求

5、，必須適時(shí)實(shí)地做出更新與發(fā)展，以適應(yīng)各個(gè)新興工業(yè)領(lǐng)域不同的特殊要求，特別是對(duì)需求量最大的中小型三相異步電動(dòng)機(jī)，在保證其質(zhì)量運(yùn)行，壽命長(zhǎng)和能滿足使用要求的同時(shí)，進(jìn)一步節(jié)約銅、鐵等材料，提高效率和功率因數(shù)，以提高其經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)與降低耗電。而在當(dāng)前，尤其是近些年來(lái),隨著研制開(kāi)發(fā)技術(shù)的不斷創(chuàng)新、迅速發(fā)展和完善，如集成化技術(shù)、智能化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)、虛擬技術(shù)等，設(shè)計(jì)出 “更快、更精、更凈”的產(chǎn)品。同時(shí)節(jié)能減排越來(lái)越受到國(guó)家重視，電機(jī)作為用電大戶，節(jié)能潛力巨大。電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該開(kāi)發(fā)超高效率電機(jī)、高效永磁同步電機(jī)、中型高低壓電機(jī)、再生能源配套發(fā)電機(jī)等新產(chǎn)品的技術(shù)攻關(guān)和開(kāi)發(fā)，以環(huán)保指標(biāo)作為開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的要求，大

6、力降低噪聲，提高行業(yè)技術(shù)水平。電機(jī)正向著小型、微型化方向發(fā)展，很多企業(yè)紛紛轉(zhuǎn)型，改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，微電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模迅速擴(kuò)大，微電機(jī)市場(chǎng)前景廣闊。電動(dòng)汽車(chē)受益于國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策，發(fā)展迅速，帶動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)行業(yè)快速發(fā)展。1.2介紹 1.2.2 型號(hào)含義 YZ系列電機(jī)為派生電機(jī)，用于冶金起重的電機(jī)。此電動(dòng)機(jī)具有良好的密封性，用于一般場(chǎng)所的電動(dòng)機(jī)防護(hù)等級(jí)為IP44，用于冶金場(chǎng)所的電動(dòng)機(jī)防護(hù)等級(jí)為IP54.YZR系列為繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)，YZ系列為鼠籠轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)。型號(hào)含義：如YZ-200L-8：“YZ”表示電機(jī)的型號(hào)，為派生電機(jī)的一種，“200”表示中心高，“L”表示機(jī)座長(zhǎng)短號(hào)，“ “8”

7、表示極數(shù)，通過(guò)這個(gè)型號(hào)可以了解自己所要設(shè)計(jì)電機(jī)的基本要求。 型號(hào)含義：如Y2-200L2-6E：“Y2”表示異步電動(dòng)機(jī)第二次改型設(shè)計(jì)，“200”表示中心高，“L”表示機(jī)座長(zhǎng)短號(hào)，“2”表示鐵心長(zhǎng)度序號(hào)，“6”表示極數(shù)，“E”表示第二種設(shè)計(jì)。 1.2.3 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 1.YZ系列電動(dòng)機(jī)機(jī)座外輪廓呈四方形兼圓形，散熱片呈垂直，水平平行分布，全部采用鑄鐵結(jié)構(gòu)。另外H63112還兼有鋁合金壓鑄結(jié)構(gòu)。 2.本系列電動(dòng)機(jī)采用淺端蓋結(jié)構(gòu)，增加了內(nèi)部加強(qiáng)筋的數(shù)量和尺寸，全部采用鑄鐵結(jié)構(gòu)，另外H63112還兼有鋁合金壓鑄結(jié)構(gòu)。為方便用戶使用和檢修，H180及以上增設(shè)了不停機(jī)的注油裝置。 3.接線盒防護(hù)等級(jí)為IP4

8、4。為了減輕電機(jī)重量，H63280接線盒用鋁合金壓鑄(也可用鑄鐵件)，H315355使用鑄鐵件。且盒內(nèi)設(shè)有專(zhuān)用的接地裝置，H160及以上機(jī)座考慮有熱保護(hù)裝置的安裝位置，電源進(jìn)線孔采用雙孔進(jìn)線，并有兩種密封結(jié)構(gòu)：一種為加密封蓋，另一種為鎖緊密封。接線盒一般位于機(jī)座頂部，并可以四面出線，另外H80355鑄鐵機(jī)座的接線盒還可以位于機(jī)座側(cè)面2 電機(jī)的設(shè)計(jì)與任務(wù)2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)與給定數(shù)據(jù)電機(jī)設(shè)計(jì)的任務(wù)：根據(jù)用戶提出的產(chǎn)品規(guī)格（如功率，電壓，轉(zhuǎn)速等），技術(shù)要求（如效率，參數(shù)，溫升限度，機(jī)械可靠性要求等），結(jié)合技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面國(guó)家的方針政策和生產(chǎn)實(shí)際情況，運(yùn)用有關(guān)的理論和計(jì)算方法，正確處理設(shè)計(jì)時(shí)遇到的矛盾，從而

9、設(shè)計(jì)出性能好，體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，制造和使用維修方便的先進(jìn)產(chǎn)品。本設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)符合上述要求的三相異步電動(dòng)機(jī)。電機(jī)設(shè)計(jì)所給定的數(shù)據(jù)：輸出功率=45KW，額定電壓 =380V，F(xiàn)級(jí)絕緣，連續(xù)工作制，封閉式，相數(shù)，頻率Hz，極對(duì)數(shù)P=2，效率=92.8%，功率因數(shù)=0.87，起動(dòng)電流倍數(shù)6，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)2.5，最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)2.5.2.2 電機(jī)設(shè)計(jì)的過(guò)程2.2.1 準(zhǔn)備階段通常包括兩方面內(nèi)容：首先是熟悉國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，收集相近電機(jī)的產(chǎn)品樣本和技術(shù)資料，并聽(tīng)取指導(dǎo)老師的意見(jiàn)和要求；然后在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)規(guī)定及分析相應(yīng)資料的基礎(chǔ)上，編制技術(shù)任務(wù)書(shū)。2.2.2 電磁設(shè)計(jì)本階段的任務(wù)是根據(jù)任務(wù)書(shū)的規(guī)定，參照

10、生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)計(jì)算和方案比較，來(lái)確定與所設(shè)計(jì)電機(jī)電磁性能有關(guān)的尺寸和數(shù)據(jù)，選定有關(guān)材料，并核算其電磁性能。本次設(shè)計(jì)的電磁計(jì)算部分見(jiàn)后。2.2.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)是確定電機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，零部件尺寸，加工要求與材料的規(guī)格及性能要求，包括必要的機(jī)械計(jì)算及通風(fēng)和溫升計(jì)算。2.3 設(shè)計(jì)過(guò)程中的理論分析本應(yīng)用程序的用途即是依據(jù)估算的設(shè)計(jì)參量，求出各項(xiàng)性能參數(shù)。因此，三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電磁計(jì)算程序是本設(shè)計(jì)中最為關(guān)鍵，最為重要的組成部分。2.3.1 額定數(shù)據(jù)和主要參數(shù)尺寸計(jì)算過(guò)程中的理論分析a）定子沖片設(shè)計(jì)1）槽形功率在100KW以下，電壓在500V以下的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，常用梨形槽與梯形槽。因?yàn)檫@些電機(jī)通

11、常采用由圓導(dǎo)線饒成的散嵌繞組。采用半閉口槽可以減少鐵心表面損耗和齒內(nèi)脈振損耗，并使有效氣隙長(zhǎng)度減小，功率因數(shù)得到改善。梨形槽與梯形槽是半閉口槽，槽的底部比頂部寬，使齒壁基本平行。常用梨形槽與梯形槽相比，前者的槽面積利用率較高，沖模壽命較長(zhǎng)，而且槽絕緣的彎曲程度較小，不易損傷，所以用的較為廣泛。本設(shè)計(jì)程序所選用的定子槽即為梨形槽。2）槽滿率定子槽必須有足夠大的截面積，使每槽所有導(dǎo)體能比較容易的嵌進(jìn)去。在采用圓導(dǎo)線的半閉口槽中，用槽滿率來(lái)表示槽內(nèi)導(dǎo)線的填充程度。槽滿率是導(dǎo)線有規(guī)則排列所占的面積與槽的有效面積之比，即：較高的槽滿率不僅可以縮小槽面積（鐵心尺寸也可以相應(yīng)縮?。?，而且有利于槽內(nèi)導(dǎo)線的散熱

12、；但是卻給嵌線帶來(lái)了困難并增加嵌線工時(shí)。槽滿率太高了在嵌線時(shí)極易引起絕緣損壞。所以槽滿率不能太高，一般控制在75%80%左右。3）槽形尺寸的確定確定槽形尺寸時(shí)除了考慮上述槽滿率外，還要求齒部和軛部磁密要適當(dāng)；齒部有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，軛部有足夠的剛度。槽口尺寸主要由電氣性能，沖模制造，沖壓和下線等因素決定。一般去槽口寬b01=2.53.0mm,為了嵌線方便，b01應(yīng)比線徑大1.21.6mm。在機(jī)械化嵌線時(shí)，槽口還需適當(dāng)放寬。槽口高度h01=0.52.0mm。1角一般采用30度左右。b）轉(zhuǎn)子槽形的選擇和槽形尺寸的確定1）轉(zhuǎn)子槽形常用的轉(zhuǎn)子槽形有平行齒、平行槽、梯形槽、刀形槽和凸形槽。平行槽的集膚效應(yīng)

13、對(duì)改善起動(dòng)性能有利，結(jié)合電動(dòng)機(jī)的具體特性，本次設(shè)計(jì)選用平行槽作為轉(zhuǎn)子槽形。2）轉(zhuǎn)子槽形尺寸確定 轉(zhuǎn)子槽形尺寸對(duì)于電動(dòng)機(jī)的一系列性能參數(shù)如：起動(dòng)電流，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，最大轉(zhuǎn)矩，起動(dòng)過(guò)程中的轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)差率，轉(zhuǎn)子銅耗，功率因數(shù)，效率，溫升等都有相當(dāng)大的影響；此外，槽的各部分尺寸對(duì)這些技術(shù)參數(shù)又有程度不同，性質(zhì)不同的影響。其中起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，起動(dòng)電流，最大轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)差率與轉(zhuǎn)子槽形尺寸的關(guān)系最密切，由于起動(dòng)電流和最大轉(zhuǎn)矩之間存在一定的比例關(guān)系，因此籠型轉(zhuǎn)子尺寸的確定除與定子槽形尺寸的確定有一些相似的原則之外，還必須著重考慮起動(dòng)性能的要求。c）鐵心長(zhǎng)度的確定參考同類(lèi)型電機(jī)，通過(guò)暫設(shè)鐵心長(zhǎng)度為175mmd）氣隙的確定 通常

14、氣隙選取得盡可能小，以降低空載電流，因?yàn)楦袘?yīng)電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)主要決定于空載電流。但是氣隙不能過(guò)小，否則除影響機(jī)械可靠性外，還會(huì)使諧波磁場(chǎng)及諧波磁抗增大，導(dǎo)致起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩減小，諧波轉(zhuǎn)矩和附加損耗的增加，進(jìn)而造成較高溫升和較大噪聲。氣隙的數(shù)值基本上決定于定子內(nèi)徑，軸的直徑和軸承間的轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度。且取=0.55mm。e）端環(huán)的確定端環(huán)外徑通常比轉(zhuǎn)子外徑小3mm8mm，本設(shè)計(jì)取端環(huán)外徑比轉(zhuǎn)子外徑小5mm參考同類(lèi)型電機(jī)，取端環(huán)面積AR=300m2f）定轉(zhuǎn)子槽數(shù)的選擇選擇定子槽數(shù)應(yīng)考慮：為減少諧波磁動(dòng)勢(shì)，每極每相槽數(shù)一般取整數(shù)，異步電機(jī)一般取為25。為降低雜散損耗和提高功率因數(shù)，應(yīng)選用較多的槽數(shù)。選擇轉(zhuǎn)

15、子槽數(shù)應(yīng)考慮：要與定子槽數(shù)配合確定，應(yīng)使電機(jī)起動(dòng)正常、運(yùn)行性能良好，起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)無(wú)顯著振動(dòng)、電磁噪聲。根據(jù)電機(jī)設(shè)計(jì)中定轉(zhuǎn)子槽配合的理論知識(shí)，為減小附加損耗，采取少槽近槽配合，取每極每相槽數(shù)=3，則定子槽數(shù)Z1=48，轉(zhuǎn)子槽數(shù)Z2=38。g）電流密度的選擇 電流密度的選擇對(duì)電機(jī)的性能和成本影響極大，所以必須全面考慮電機(jī)的具體情況。選用較大的值，導(dǎo)體截面減小，可節(jié)省材料降低成本，但同時(shí)卻導(dǎo)致?lián)p耗增大，效率降低同時(shí)電機(jī)的溫升增高，壽命和可靠性都降低。故初選=4.5h）導(dǎo)線線規(guī) 一般來(lái)說(shuō)，小型電機(jī)的支路數(shù)應(yīng)該少些，以免極間連線太多。因此取并聯(lián)支路數(shù)=2，并選擇直徑為0.8mm的銅導(dǎo)線。i）定子繞組型式的

16、選擇三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)繞組的型式很多，常用的有單層同心式，單層鏈?zhǔn)?，單層交叉式，雙層疊繞組等。雙層疊繞組常用于功率較大的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。其主要優(yōu)點(diǎn)是1）可以選擇有利的節(jié)距以改善磁勢(shì)與電勢(shì)波形，使電機(jī)的電氣性能較好；2）端部排列方便；3）線圈尺寸相同，便于制造。缺點(diǎn)是多用了絕緣材料，嵌線也比較麻煩。對(duì)于中小容量的交流電機(jī)，為了實(shí)現(xiàn)線圈制作和線圈嵌線的自動(dòng)化，常采用單層整節(jié)距繞組。所以綜合還是選擇雙層疊繞組。j）選擇節(jié)距根據(jù)電機(jī)設(shè)計(jì)中節(jié)距選取的知識(shí)，結(jié)合電機(jī)的特性，對(duì)于中心高在180以上的電機(jī)設(shè)計(jì)，為改善電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)的波形，本次設(shè)計(jì)選用雙層疊繞組。k）確定定子內(nèi)外經(jīng)根據(jù)電機(jī)的額定功率求出計(jì)算功率，利用計(jì)

17、算功率和同步轉(zhuǎn)速求出體積，選取適當(dāng)?shù)闹饕叽绫扔?jì)算出定子內(nèi)徑初算值，利用定子內(nèi)徑初算值和定子內(nèi)外徑比計(jì)算出定子外徑，而后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)直徑最終確定定子外徑，進(jìn)而確定定子內(nèi)徑。上述的各個(gè)參量是進(jìn)行電磁計(jì)算所必須確定的，要根據(jù)相關(guān)理論知識(shí)和初步計(jì)算結(jié)果，結(jié)合設(shè)計(jì)題目的具體特性和要求做出初步選取，而后在計(jì)算中驗(yàn)證其準(zhǔn)確性和合理性。初步確定以上設(shè)計(jì)參量的數(shù)值后，按照相應(yīng)的電磁計(jì)算公式，逐步進(jìn)行電機(jī)的額定數(shù)據(jù)和主要尺寸計(jì)算、磁路計(jì)算、參數(shù)計(jì)算、工作性能計(jì)算和起動(dòng)性能計(jì)算。計(jì)算過(guò)程中要做到計(jì)算準(zhǔn)確，查閱圖表和讀取曲線準(zhǔn)確，選用公式正確，參量計(jì)算值與標(biāo)準(zhǔn)值之間的誤差在允許范圍內(nèi)，某些影響計(jì)算順利進(jìn)行的關(guān)鍵參量的計(jì)

18、算結(jié)果要合適等以確保電磁計(jì)算順利完成。如讀取圖線可以采用兩點(diǎn)間求平均值的方法讀取數(shù)據(jù)，從而使讀數(shù)更準(zhǔn)確；在因并繞根數(shù)和并聯(lián)支路數(shù)不同而計(jì)算公式不同時(shí)，要選取設(shè)計(jì)具體適用的計(jì)算公式來(lái)求取數(shù)據(jù)；滿載電勢(shì)、飽和系數(shù)、效率和起動(dòng)電流等性能指標(biāo)要多次迭代計(jì)算直至誤差在允許范圍之內(nèi)；槽形尺寸、各部位磁通密度等關(guān)鍵參量要計(jì)算準(zhǔn)確且數(shù)據(jù)合理合適以確保電磁計(jì)算的順利進(jìn)行。在電磁計(jì)算的計(jì)算準(zhǔn)確、公式正確選用和讀圖查表準(zhǔn)確等方面，設(shè)計(jì)過(guò)程中作的比較好，但也出現(xiàn)了問(wèn)題，主要是槽滿率過(guò)大，由于在初算的過(guò)程中線經(jīng)取得太長(zhǎng)而導(dǎo)致槽滿率過(guò)大，后來(lái)就降低線經(jīng)，從而是槽滿率達(dá)到了要求。為此設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況選取適合的調(diào)整措施，

19、使電機(jī)的性能指標(biāo)合格、合理、良好。3 電磁計(jì)算已知數(shù)據(jù)：=11KW =380V =50HZ 2P=8 =86% =0.75 6 2.5 2.53.1 額定數(shù)據(jù)和主要尺寸額定功率=15KW額定電壓=380V =380V供電流=13.1579A效率 按照任務(wù)書(shū)規(guī)定取=89%功率因數(shù) 按照任務(wù)書(shū)規(guī)定取=0.81極對(duì)數(shù)=3定轉(zhuǎn)子槽數(shù) 每極每相槽數(shù)取整數(shù)。=3,則=2=2×3×3×3=54.再按電機(jī)設(shè)計(jì)表108取=44，并采用轉(zhuǎn)子斜槽。定轉(zhuǎn)子每極槽數(shù) =9 = =*確定電機(jī)主要尺寸滿載電勢(shì)標(biāo)幺值為： 由式（10-7）則計(jì)算功率為 =初選的=0.68、=1.10、=0.92（

20、雙層），由圖10-2??；氣隙磁密=0.677 T，假定=750 =0.0097由表10-2取 得得=0.234m按定子內(nèi)外徑比求出定子沖片外徑=0.339m 根據(jù)參考類(lèi)似電機(jī)資料，最后確定直徑=0.34則=0.340.69m=0.235m鐵心的有效長(zhǎng)度=0.171 取鐵心長(zhǎng)度=0.175m。（按生產(chǎn)要求，鐵心通常采用5mm進(jìn)位）。* 氣隙的確定 參考類(lèi)似產(chǎn)品或經(jīng)驗(yàn)公式，得 =0.3（0.4+7）×=0.3（0.4+7）×=0.538× 0.550×m 于是鐵心有效長(zhǎng)度=+2=（0.175+2×0.0005）=0.176m 轉(zhuǎn)子外徑20.240.

21、00110.239m 轉(zhuǎn)子內(nèi)徑先按轉(zhuǎn)軸直徑?jīng)Q定（以后在校驗(yàn)轉(zhuǎn)子軛部磁密）0.08m，實(shí)際用0.14m。 極距=0.1073377m定子齒距=0.01192641m 轉(zhuǎn)子齒距=0.0145727m定子繞組采用雙層疊繞組，同心式節(jié)距19 為了消弱齒諧波磁場(chǎng)的影響，轉(zhuǎn)子采用斜槽，一般斜一個(gè)定子齒距，于是轉(zhuǎn)子斜槽寬=0.01192641m*設(shè)計(jì)定子繞組 每相串聯(lián)導(dǎo)體數(shù) =453.56454 其中由電機(jī)設(shè)計(jì)圖102取=27000A/m 取支路數(shù)=2，可得每槽導(dǎo)體數(shù) =37.8 取=38,于是每線圈匝數(shù)為19。每相串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)=306 *繞組線規(guī)設(shè)計(jì) 初選定子電密=4.5A/mm2，計(jì)算導(dǎo)線并繞根數(shù)和每根導(dǎo)

22、線截面積的乘積。 =1.66 其中電子電流初步估計(jì)值 = =A=14.96A 在電機(jī)設(shè)計(jì)附錄二中選用截面積相近的銅線：高強(qiáng)度漆包線，并繞跟數(shù)=2線徑=1.12mm，絕緣后直徑=1.20mm，截面積=0.9852, =1.9704*設(shè)計(jì)定子槽形 初步設(shè)=1.4T，估計(jì)定子寬 =m=0.005368m 由電機(jī)設(shè)計(jì)表10-1取=0.68T。 初步取=1.25T，估計(jì)定子軛部計(jì)算高度 =m=0.0183m 按齒寬和定子軛部計(jì)算高度的估算值做出定子槽形。由表三可知=3.2mm，=1.0mm。b=5.0mm,h=1.0mm,r=3.3 mm, h21=27mm =30齒寬計(jì)算如下：b= -2r21=-2

23、0.0033=0.00634mbt1= -b11= -0.005=0.00565m齒部基本平行，齒寬bt1=(0.00634+0.00565)/2=0.00599m*槽滿率 槽面積= = =130.7573 按附錄三，槽絕緣采用DMDM復(fù)合絕緣，=0.35mm，槽楔為h=2mm層壓，槽絕緣占面積 = 槽有效面積 =-=145.7× 槽滿率 =0.755（符合要求）繞組系數(shù) =0.9598 其中a= =0.9560.9848=0.945 每相有效串聯(lián)導(dǎo)體數(shù) =306×0.945=289.17*21.設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子槽形與轉(zhuǎn)子繞組 預(yù)計(jì)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條電流： =0.82×14.92&

24、#215;A=276A 其中由電機(jī)設(shè)計(jì)表10-10查出。 初步取轉(zhuǎn)子導(dǎo)條密度=3.5A/，于是導(dǎo)條截面積 =78.9 初步取=1.3T，估算轉(zhuǎn)子齒寬 =0.0071m 初步取=1.25T，估算轉(zhuǎn)子軛部計(jì)算高度 =0.0183m 為獲得較好的起動(dòng)性能，采用平行槽，槽形圖如下附圖所示，取槽口尺寸=1mm，=0.8mm, =1.4mm, =28mm, =3.5mm, r=2.3mm 齒壁不平行的槽形尺寬計(jì)算如下：= =0.00726m導(dǎo)條截面積（轉(zhuǎn)子槽面積）=109.46× 估計(jì)端環(huán)電流 =276A=637A 端環(huán)所需面積 =303 其中端環(huán)電密=0.6=2.1A/。按照工藝要求有所需面積

25、確定端環(huán)內(nèi)半徑及厚度如附圖，得端環(huán)面積300。3.2 磁路計(jì)算22計(jì)算滿載電勢(shì)初設(shè)=（1-）=0.935，=（1-）=0.935×380V=355.3V*23計(jì)算每極磁通初設(shè)=1.20，由電機(jī)設(shè)計(jì)圖3-5查得=1.095， =Wb=0.00753Wb 為計(jì)算磁路各部分磁密，需先計(jì)算磁路中各部分的導(dǎo)磁截面：*24每極下齒部截面積 =6.581691849= =0.95×0.0175×0.00726×29/4=8751×25定子軛部計(jì)算高度 =m =19.4×m 轉(zhuǎn)子軛部計(jì)算高度 =19.8×m 軛部導(dǎo)條截面積 =0.95

26、15;0.175×19.4×m=3225×m =0.95×0.175×19.8×m=3291×m26一極下空氣隙截面積 =0.094×0.175=16450×27磁路計(jì)算所選的回路是通過(guò)磁極中心線的閉合回路，該回路上的氣隙磁密是最大值。為此，先由電機(jī)設(shè)計(jì)圖3-5，找出計(jì)算極弧系數(shù)=0.68，由此求的波幅系數(shù) =1.4728氣隙磁密 =T=0.6568T29氣隙磁密最大處的定子齒部磁密=1.3452T30轉(zhuǎn)子齒部磁密=T=1.2347T31從電機(jī)設(shè)計(jì)附錄五的D23磁化曲線上找出對(duì)應(yīng)上述的磁密的磁場(chǎng)強(qiáng)度 =1

27、0.4A/cm；=7.27A/cm32有效氣隙長(zhǎng)度=1.286×0.55×m=0.707×m其中氣隙系數(shù)=1.254=1.025=1.2541.025=1.28633. 齒部磁路計(jì)算長(zhǎng)度m=29.1×m =30.2×m34軛部磁路計(jì)算長(zhǎng)度=68.86×m=31.38×m35氣隙磁壓降=A=358.5A36齒部磁壓降=10.4 A=30.26A=7.27A=21.96A37飽和系數(shù)計(jì)算=1.146與初設(shè)值=1.20相比較，誤差=4.74%1%，較大。計(jì)算出的=1.146,比原假設(shè)值=1.20小，說(shuō)明原假設(shè)的偏高，在此基礎(chǔ)上計(jì)算

28、出的氣隙磁密最大值齒部磁密，都偏低，致使計(jì)算出的低于實(shí)際值。再次假設(shè)時(shí)取>。再次假設(shè)=1.14重新計(jì)算第23-37項(xiàng)中有關(guān)各項(xiàng)：23. =1.14，由圖3-5查得=1.098；=0.0073427. =0.675；=1.4828. =0.6604T29. =1.352T30. =1.241T31. =10.6A/cm；=7.41A/cm35. =375.7A36. =29.39A=22.38A37. =1.138，誤差=0.02%1%，合格38定子軛部磁密計(jì)算=1.14T39轉(zhuǎn)子軛部磁密計(jì)算=1.12T40從電機(jī)設(shè)計(jì)附錄五的D23磁化曲線上找出對(duì)應(yīng)上述的磁密的磁場(chǎng)強(qiáng)度 =5.52/cm；

29、=5.51A/cm41計(jì)算軛部磁壓降，其中軛部磁壓降校正系數(shù)見(jiàn)電機(jī)設(shè)計(jì)圖附1-3c。 =0.205，=1.14T，于是=0.68=0.68×5.52A=28.85A =0.211，=1.12T，于是=0.69=0.69×5.4A=11.28A42每極磁勢(shì)=358.5+30.26+21.96+28.85+11.28=450.85A43滿載磁化電流=6.104A44計(jì)算滿載磁化電流 =0.632645勵(lì)磁電抗計(jì)算=58.64=1.489工廠設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，近似計(jì)算方法=3.3 參數(shù)計(jì)算46線圈平均半匝長(zhǎng)定子線圈節(jié)距其中節(jié)矩比直線部分長(zhǎng)度m其中是線圈直線部分伸出鐵心的長(zhǎng)度，取0.01

30、5m。平均半匝長(zhǎng)=0.479=0.878=0.052347端部平均長(zhǎng)：軸向投影長(zhǎng) 48感應(yīng)電機(jī)定子繞組漏抗為除以阻抗基址，便可得定子漏抗標(biāo)么值式中，為漏抗系數(shù)，等于 =0.0420149定子槽比漏磁導(dǎo)。因?yàn)槭请p層繞組，整距，節(jié)距漏抗系數(shù) =0.889×0.5564+0.917×1.88=2.219其中=0.5564 1.88，因，50只在鐵心部分有槽漏抗，因而計(jì)算槽漏抗時(shí)要乘上：=0.802951考慮到飽和的影響，定子諧波漏抗計(jì)算： =0.4964其中=0.0129由電機(jī)設(shè)計(jì)圖4-10以=3，=0.852查出。 52定子端部漏抗53定子漏抗標(biāo)幺值=0.8029+0.4964

31、+0.189=1.4883=0.059854轉(zhuǎn)子漏抗標(biāo)幺值與定子漏抗標(biāo)幺值的計(jì)算相近，但要將轉(zhuǎn)子漏抗折算到定子邊。將轉(zhuǎn)子數(shù)據(jù)代入電機(jī)設(shè)計(jì)式4-38，乘以阻抗系數(shù) 和除以阻抗基值，便有55轉(zhuǎn)子槽比漏磁導(dǎo)的計(jì)算見(jiàn)電機(jī)設(shè)計(jì)附錄四=0.8+3.33=4.13其中=0.8=3.33 2.71 由 查曲線得到56轉(zhuǎn)子槽漏抗標(biāo)么值=1.70957轉(zhuǎn)子諧波漏抗標(biāo)幺值=0.5566 其中=0.0157由電機(jī)設(shè)計(jì)圖4-11以查出。58轉(zhuǎn)子繞組端部漏抗標(biāo)幺值=0.10859轉(zhuǎn)子斜槽漏抗=60轉(zhuǎn)子漏抗標(biāo)幺值= =0.113561定轉(zhuǎn)子漏抗標(biāo)幺值之和=0.0598+0.1135=0.173362定子繞組直流電阻=0.7

32、784其中為B級(jí)絕緣平均工作溫度時(shí)銅的電阻率。63.定子繞組相電阻標(biāo)幺值64.有效材料的計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的有效材料是指定子繞組導(dǎo)電材料和定轉(zhuǎn)子鐵心導(dǎo)磁材料，電機(jī)的成本主要由有效材料的用量決定。定子銅的重量=15.62kg 其中C是考慮導(dǎo)線絕緣和引線重量的系數(shù)，漆包圓銅線C=1.05；=是銅的密度。 硅鋼片重量 = =9.84kg 其中=0.005m是沖剪余量；是硅鋼片密度。65.折算至定子邊計(jì)算轉(zhuǎn)子電阻的折算值 其中是考慮鑄鋁轉(zhuǎn)子因疊片不整齊，造成槽面積減小，導(dǎo)條電阻增加，常取=1.04。 =0.83750.0213=0.1687式中是B級(jí)絕緣平均工作溫度是鋁的電阻率。=0.025666定子電流

33、有功分量標(biāo)幺值=67轉(zhuǎn)子電流無(wú)功分量標(biāo)幺值 =0.2544 其中系數(shù)1.0468定子電流無(wú)功分量標(biāo)幺值=0.6326+0.2544=0.88769滿載電勢(shì)標(biāo)幺值 與初設(shè)值比較，誤差%<0.5%，合格。70空載電勢(shì)標(biāo)幺值=71假定飽和系數(shù)不變，波幅系數(shù)不變，于是空載時(shí)定子齒部磁密及磁場(chǎng)強(qiáng)度=；=12.62A/cm72空載時(shí)轉(zhuǎn)子齒部磁密及磁場(chǎng)強(qiáng)度=；=8.49A/cm73空載時(shí)定子軛部磁密及磁場(chǎng)強(qiáng)度=；=5.255A/cm74空載時(shí)轉(zhuǎn)子軛部磁密及磁場(chǎng)強(qiáng)度=；=5.93A/cm75空氣氣隙磁密=；76空載時(shí)定子齒部磁壓降=12.62 A77空載時(shí)轉(zhuǎn)子齒部磁壓降=8.49A78空載時(shí)定子軛部磁壓

34、降，此時(shí)=28.21A79空載時(shí)轉(zhuǎn)子軛部磁壓降，此時(shí)=A80空載時(shí)氣隙磁壓降=81空載時(shí)每極磁降=A82空載磁化電流3.4 工作性能計(jì)算83定子電流標(biāo)幺值=A=1.46259.65A=14.11A84定子電流密度85定子線負(fù)荷86轉(zhuǎn)子電流標(biāo)幺值= 導(dǎo)條電流實(shí)際值= 端環(huán)電流實(shí)際值=87轉(zhuǎn)子電流密度導(dǎo)條電密 端環(huán)電密 88定子銅損耗的標(biāo)幺值=0.0423=0.042311W=465.1W89轉(zhuǎn)子鋁損耗的標(biāo)幺值=0.0362711W=398.97W90負(fù)載時(shí)的附加損耗按規(guī)定8極時(shí)取=0.01=0.0111W=110 W91機(jī)械損耗 =W=92鐵損耗先計(jì)算基本損耗，再乘以經(jīng)驗(yàn)系數(shù)得全部鐵損耗定子軛部

35、鐵耗=W 式中按經(jīng)驗(yàn)取為2；軛部重量=kg是軛部鐵損耗系數(shù)，根據(jù)T從電機(jī)設(shè)計(jì)附錄六查得=2.83W/kg定子齒部鐵耗=2.54.2114.58W=153.5W式中對(duì)于半閉口槽按經(jīng)驗(yàn)取2.5齒部重量=kg是齒部鐵損耗系數(shù)，根據(jù)從電機(jī)設(shè)計(jì)附錄六查得=4.21W/kg于是全部鐵損耗=156.8W+153.5W=310.3W93總損耗標(biāo)幺值=0.0423+0.0363+0.001+0.0068+0.028 =0.123494輸入功率標(biāo)幺值=1+0.1234=1.123495誤差=66. ，67. 68. 69. 83. 84. 85. 86. A87. 88. 89. 93. 94. 95. ，合格9

36、6功率因數(shù)97額定轉(zhuǎn)差率 式中98額定轉(zhuǎn)速99最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)3.5 起動(dòng)性能計(jì)算100假設(shè)起動(dòng)電流=101起動(dòng)時(shí)產(chǎn)生漏磁的定轉(zhuǎn)子槽磁勢(shì)平均值Fst=由此磁勢(shì)產(chǎn)生的虛擬磁密= 其中修正系數(shù)102起動(dòng)時(shí)漏抗飽和系數(shù)由電機(jī)設(shè)計(jì)圖10-18查出 =0.82，1-=0.18103漏磁路飽和引起的定子齒頂寬度的減小= 104漏磁路飽和引起的轉(zhuǎn)子齒頂寬度的減小=105起動(dòng)時(shí)定子槽比漏磁導(dǎo)=其中= 0.105106起動(dòng)時(shí)定子槽漏抗107起動(dòng)時(shí)定子諧波漏抗=0.82108起動(dòng)時(shí)定子漏抗=（0.7685+0.407+0.189）=0.0573109考慮集膚效應(yīng)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)條相對(duì)高度= 其中=0.0303m是導(dǎo)條高度。1

37、10集膚效應(yīng)引起的電阻增加系數(shù)和漏抗減小系數(shù)從電機(jī)設(shè)計(jì)圖4-23查出=2.475 =0.813111根據(jù)電機(jī)設(shè)計(jì)附錄四計(jì)算起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子槽比漏磁導(dǎo)的減小 于是起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子槽比漏磁導(dǎo)=112起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子槽漏抗=113起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子諧波漏抗114起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子斜槽漏抗=115起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子漏抗=116起動(dòng)時(shí)總漏抗=0.0573+0.0865=0.1438117起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子電阻118起動(dòng)時(shí)總電阻=0.057+0.01977=0.07677119起動(dòng)時(shí)總阻抗=120起動(dòng)電流=A誤差=，太大不合格重新計(jì)算100. 101. 102. 103. 104. 105. 106. 107. 108111. ，112. 113. 11

38、4. 115. 116. 119. 120. ,誤差合格121起動(dòng)電流倍數(shù)122起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)3.6 定轉(zhuǎn)子沖片圖及定子繞組展開(kāi)圖（見(jiàn)附圖） 4 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)4.1 Visual Basic 6語(yǔ)言簡(jiǎn)介在利用Visual Basic進(jìn)行編程開(kāi)發(fā)工作之前，對(duì)Visual Basic的發(fā)展過(guò)程和程序適用范圍及其實(shí)現(xiàn)的功能有一個(gè)大概的了解是必要的。本節(jié)將提供這方面的內(nèi)容。4.1.1 Visual Basic的發(fā)展Basic語(yǔ)言是20世紀(jì)60年代由Dartmouth學(xué)院的兩位教授john G.Kemeny和Thomas Kuntz發(fā)明的。發(fā)明Basic最初的目的是為了方便計(jì)算機(jī)教學(xué)，相對(duì)于速度和效率，

39、他們更強(qiáng)調(diào)簡(jiǎn)潔性。Basic語(yǔ)言對(duì)程序的結(jié)構(gòu)及變量的使用要求不嚴(yán)格，是一種直觀的非結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言，易于理解易于學(xué)習(xí)使用。但是，早期Basic這種解釋性語(yǔ)言的易于使用是以它的速度為代價(jià)的。在程序運(yùn)行的時(shí)候，必須先將Basic語(yǔ)言翻譯成計(jì)算機(jī)可以理解的代碼解釋執(zhí)行，而不是預(yù)先編譯為機(jī)器碼生成可執(zhí)行文件來(lái)執(zhí)行。因此，它的早期版本運(yùn)行起來(lái)都很慢。Basic語(yǔ)言甚至被認(rèn)為只是一種“玩具”語(yǔ)言，不適合重要工作。直到20世紀(jì)80年代末，被譽(yù)為“Visual Basic之父”的Alan Cooper在Basic語(yǔ)言基礎(chǔ)上成功的建立了很多Windows開(kāi)發(fā)工具的思想和概念，將Basic的易學(xué)易用與可視化編程方法及事

40、件驅(qū)動(dòng)集合起來(lái)，Visual Basic才日趨流行起來(lái)?，F(xiàn)在，Visual Basic已經(jīng)成為Windows編程的幾大設(shè)計(jì)軟件之一，受到廣大研究開(kāi)發(fā)人員的青睞。4.1.2程序適用范圍及其實(shí)現(xiàn)的功能電機(jī)設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)程序可以分為“設(shè)計(jì)分析”、“設(shè)計(jì)綜合”和“設(shè)計(jì)優(yōu)化”三類(lèi)?！霸O(shè)計(jì)分析”程序是按照設(shè)計(jì)人員預(yù)先估算的設(shè)計(jì)參量，依一定的程序步驟來(lái)計(jì)算產(chǎn)品的性能?！霸O(shè)計(jì)綜合”程序是根據(jù)已知的性能要求，決定電機(jī)各設(shè)計(jì)參量的程序。它與“設(shè)計(jì)分析”的區(qū)別主要是：它可在規(guī)定的產(chǎn)品性能和技術(shù)條件下，自動(dòng)選擇適當(dāng)?shù)募夹g(shù)參數(shù)和結(jié)構(gòu)尺寸，從而得出可行的設(shè)計(jì)方案?！霸O(shè)計(jì)優(yōu)化”程序是對(duì)設(shè)計(jì)問(wèn)題提出明確的數(shù)學(xué)模型，然后依據(jù)現(xiàn)代

41、數(shù)學(xué)的尋優(yōu)理論并采用優(yōu)化方法，自動(dòng)得到較優(yōu)或最優(yōu)方案的程序。本次設(shè)計(jì)編寫(xiě)的程序?qū)儆凇霸O(shè)計(jì)分析”，是以電磁計(jì)算為依據(jù)，按步驟計(jì)算產(chǎn)品參量和性能，當(dāng)結(jié)果不符合技術(shù)要求時(shí)，需要人為調(diào)整數(shù)據(jù)為下次計(jì)算做準(zhǔn)備。本程序適用于計(jì)算機(jī)計(jì)算分析和人為調(diào)整設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)相結(jié)合對(duì)中小型三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行電磁設(shè)計(jì)，主要的性能指標(biāo)結(jié)果包括：效率、功率因數(shù)、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)、最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)和起動(dòng)電流倍數(shù)。程序的功能是在一些設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)給定的前提下，計(jì)算出參量數(shù)值和性能指標(biāo)，可以對(duì)有誤差要求的參量按照指定公式迭代計(jì)算，使其滿足誤差要求，還可以人為調(diào)整設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算出多套合格的供選方案。運(yùn)行程序前，把所要改換的數(shù)據(jù)輸入程序當(dāng)中，如匝數(shù)、鐵心長(zhǎng)

42、、氣隙等，然后點(diǎn)擊啟動(dòng)，如果所輸入的數(shù)據(jù)使程序沒(méi)有出錯(cuò)，那么計(jì)算機(jī)就會(huì)根據(jù)每次所輸入的不同數(shù)據(jù)得到不同符合標(biāo)準(zhǔn)的方案，反之它會(huì)提醒某些地方出錯(cuò)了需要重新調(diào)試才行，通過(guò)調(diào)試直到獲得符合要求的方案，再把符合要求的不同方案通過(guò)分析比較，可以選出經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)最合理、性能指標(biāo)最優(yōu)良的設(shè)計(jì)方案。4.2 設(shè)計(jì)方法應(yīng)用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)電機(jī)一般分為幾個(gè)步驟：選定目標(biāo)，數(shù)學(xué)描述，數(shù)值處理，編制程序，整理輸入數(shù)據(jù)，調(diào)試程序和輸出結(jié)果分析。對(duì)于優(yōu)化設(shè)計(jì)程序，首先的是明確優(yōu)化目標(biāo)，其次是選定優(yōu)化方法。對(duì)于綜合設(shè)計(jì)程序則必須確定哪些參數(shù)作為主要變量，其變化范圍以及性能的合格標(biāo)準(zhǔn)和容差。電動(dòng)機(jī)的電磁設(shè)計(jì)分析程序，從本質(zhì)上說(shuō)，它是

43、由手算程序轉(zhuǎn)化而來(lái)的。由手算變到機(jī)算的最突出問(wèn)題是曲線和圖表的處理。在工程設(shè)計(jì)中經(jīng)常要根據(jù)曲線或圖表查定某一設(shè)計(jì)參量的數(shù)值。手算時(shí)這一問(wèn)題可以很方便地用尋找坐標(biāo)的方法來(lái)解決；但目前在計(jì)算機(jī)上尚無(wú)法直接按這樣的步驟去工作。所以必須對(duì)曲線和圖表進(jìn)行必要的處理，使其邏輯能為機(jī)器所接受。我們通常采用的方法是插值法。其次就是迭代的處理。一個(gè)電機(jī)設(shè)計(jì)程序中迭代過(guò)程的處理方法大致相同，但細(xì)節(jié)可各異。需要迭代的各參數(shù)初值，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)資料而定。計(jì)算值與假設(shè)值之間的誤差如超過(guò)允許范圍，則要提出再設(shè)值，重新計(jì)算這段迭代過(guò)程。這時(shí)應(yīng)分析這段迭代過(guò)程，確定再設(shè)值應(yīng)在計(jì)算值與假設(shè)值之間還是之外。如增大假設(shè)值，通過(guò)整個(gè)迭

44、代過(guò)程的計(jì)算，使計(jì)算值減小，則再設(shè)值應(yīng)在計(jì)算值與假設(shè)值之間；否則再設(shè)值應(yīng)比計(jì)算值還要大。4.3 程序流程圖計(jì)算共同部分輸入，初設(shè)值磁路計(jì)算總磁化電流計(jì)算漏抗計(jì)算求出損耗計(jì)算，求出NYNNY輸入數(shù)據(jù)Y輸入初設(shè)值起動(dòng)計(jì)算，求出輸出各項(xiàng)起動(dòng)性能NY結(jié)束4.4 計(jì)算機(jī)程序4.4.1 計(jì)算機(jī)程序Private Sub Command1_Click()Const UN = 380Const f = 50Const Z1 = 48Const Z2 = 38Const = 3.14159265358979Const PN = 45000Const m1 = 3Const 1 = 0.928Const Cos

45、= 0.87Const p = 2Const b01 = 4.5Const h01 = 1.0Const h11 = 1.2Const b11 = 8.5Const h21 = 22Const r21 = 5.7Const = 0.8Const b02 = 1.5Const h02 = 1.6Const h12 = 1.6Const h22 = 13.4Const h32 = 31Const b12 = 4.3Const b22 = 4.3Const b32 = 5.3Const b42 = 3Const D1 = 368Const Di1 = 245Const D1 = 368Const D

46、i2 = 80Const Ns1 = 26Const a1 = 4Const Ni1 = 2Const d11 = 15Const d111 = 1.8Const d222 = 1.88Const i = 0.35Const lt = 175Const KFe = 0.95Const 1 = 0.852Const h = 2Const KU1 = 0.889Const KL1 = 0.917Const cu = 8.9 * 10 3Const Fe = 7.8 * 10 3Const q = 3Const s = 0.0129Const cuw = 0.0217 * 10 -6 = p * 2

47、 * / Z1UN = UN / 1.732Ikw = PN / (m1 * UN)Zp1 = Z1 / (2 * p)Zp2 = Z2 / (2 * p)D2 = Di1 - 2 * = * Di1 / (2 * p)t1 = * Di1 / Z1t2 = * D2 / Z2bsk = t1N1 = Ns1 * Z1 / (m1 * a1)N1 = N1 / 2Ac11 = 2.5447hss = h21 + h11bt111 = * (Di1 + 2 * h01 + 2 * h11 + 2 * h21) / Z1 - 2 * r21bt211 = * (Di1 + 2 * h01 + 2

48、* h11) / Z1 - b11bt11 = (bt111 + bt211) / 2Ass = (2 * r21 + b11) / 2 * (hss - h) + * r21 2 / 2Ai = i * (2 * hss + * r21)Aef = Ass - Aisf = Ni1 * Ns1 * d222 2 / Aeflef = lt + 2 * lfe = KFe * ltMMM = Sin(q * / 2)NNN = q * Sin( / 2)Kd1 = MMM / NNNKp1 = 1kdp1 = Kd1 * Kp1bt12 = 28.74kE1 = 0.946110: E1 =

49、kE1 * UNKss = 1.2KNm = 1.095 = E1 / (4 * KNm * kdp1 * f * N1)At1 = KFe * lt * bt11 * Zp1At2 = KFe * lt * bt12 * Zp2hs1 = r21 + h21 + h11 + h01hj11 = (D1 - Di1) / 2 - hs1 + r21 / 3hs2 = h02 + h12 + h22 + h32hj22 = (D2 - Di2) / 2 - hs2Aj1 = KFe * lt * hj11Aj2 = KFe * lt * hj22A = * lefDim xh(12, 1) As

50、 Single xh(0, 0) = 1: xh(0, 1) = 1.57 xh(1, 0) = 1.05: xh(1, 1) = 1.55 xh(2, 0) = 1.1: xh(2, 1) = 1.53 xh(3, 0) = 1.15: xh(3, 1) = 1.505 xh(4, 0) = 1.2: xh(4, 1) = 1.485 xh(5, 0) = 1.25: xh(5, 1) = 1.466 xh(6, 0) = 1.3: xh(6, 1) = 1.45 xh(7, 0) = 1.35: xh(7, 1) = 1.434 xh(8, 0) = 1.4: xh(8, 1) = 1.4

51、2 xh(9, 0) = 1.45: xh(9, 1) = 1.408 xh(10, 0) = 1.5: xh(10, 1) = 1.398 xh(11, 0) = 1.55: xh(11, 1) = 1.38 xh(12, 0) = 1.6: xh(12, 1) = 1.382 Dim i As Integer i = 1Do While i <= 11 If Kss < xh(i, 0) And i <> 0 Then GoTo 1 End If i = i + 1Loop1: Fs = (Kss - xh(i - 1, 0) * (xh(i, 1) - xh(i

52、- 1, 1) / (xh(i, 0) - xh(i - 1, 0) + xh(i - 1, 1)Bt1 = Fs * / At1 * 10 6Bt2 = Fs * / At2 * 10 6Bj1 = / (2 * Aj1) * 10 6Bj2 = / (2 * Aj2) * 10 6B = Fs * / A * 10 6Dim bh(57, 1) As Single bh(0, 0) = 1: bh(0, 1) = 3.83 bh(1, 0) = 1.01: bh(1, 1) = 3.92 bh(2, 0) = 1.02: bh(2, 1) = 4.01 bh(3, 0) = 1.03: bh(3, 1) = 4.11 bh(4, 0) = 1.04: bh(4,