Y802-40.75 kW三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)-大學(xué)本科畢業(yè)論文范文模板參考資料

1、本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)論文開(kāi)題報(bào)告題 目： Y802-4 kW三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 系 專(zhuān) 業(yè)： 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 填表日期： 2009 年 3 月 27 日選題的依據(jù)及意義現(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)是不可缺少的一局部。電機(jī)在國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，節(jié)約能源、環(huán)保和人民生中起著十分重要的作用。發(fā)電機(jī)主要用于移動(dòng)電源、風(fēng)力發(fā)電、小型發(fā)電設(shè)備中；電動(dòng)機(jī)在生產(chǎn)和交通運(yùn)輸中得到廣泛使用，電動(dòng)機(jī)主要用于驅(qū)動(dòng)水泵、風(fēng)機(jī)、機(jī)床、壓縮機(jī)、冶金、石化、紡織、食品、造紙、建筑、礦山等機(jī)械產(chǎn)品上。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和工農(nóng)業(yè)的迅猛

2、開(kāi)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)異步電動(dòng)機(jī)品種，必須適時(shí)實(shí)地做出更新與開(kāi)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異步電動(dòng)機(jī)，在保證其質(zhì)量運(yùn)行，壽命長(zhǎng)和能滿(mǎn)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)與降低耗電量，是具有十分重要的意義。由于Y系列異步電動(dòng)機(jī)具有體積小，重量輕，運(yùn)行可靠，結(jié)構(gòu)鞏固耐用，外形美觀等特點(diǎn)，具有較高的效率，有良好的節(jié)能效果，而且噪音低，壽命長(zhǎng)，經(jīng)久耐用。作為普遍用于拖動(dòng)各種機(jī)械的動(dòng)力設(shè)備，其用電量

3、在總的電網(wǎng)的總的負(fù)荷中占有重要的一席。Y系列共有兩個(gè)根本系列、十六個(gè)派生系列、九百多個(gè)規(guī)格，能滿(mǎn)足國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)的不同需要。所以設(shè)計(jì)研究三相異步電動(dòng)機(jī)意義重大。國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及開(kāi)展趨勢(shì)含文獻(xiàn)綜述1、現(xiàn)狀國(guó)外公司注重新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，在電機(jī)的平安、噪聲、電磁兼容等方面很重視。國(guó)外的先進(jìn)水平主要表達(dá)在電機(jī)的可靠性高，壽命長(zhǎng)，通用化程度高，電機(jī)效率不斷提高，噪聲低，重量輕，電機(jī)外形美觀，絕緣等級(jí)采用F級(jí)和H級(jí)，而且也考慮電機(jī)制造本錢(qián)的降低等國(guó)內(nèi)雖有局部產(chǎn)品已達(dá)90年代初的國(guó)際水平，但相當(dāng)局部的產(chǎn)品可靠性差，重量重，體積大和噪聲大，綜合水平只相當(dāng)于80年代初期國(guó)際水平，其主要原因是制造工藝落后，關(guān)鍵材料的質(zhì)

4、量和品種不能滿(mǎn)足要求，科研和設(shè)計(jì)工作沒(méi)有跟上，科研投入少，新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)資金匱乏，企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力較弱2、電機(jī)行業(yè)開(kāi)展趨勢(shì)1企業(yè)在改造中求開(kāi)展企業(yè)要自己選準(zhǔn)位置，立足生求，真抓實(shí)干，穩(wěn)步開(kāi)展。我國(guó)中小電機(jī)生產(chǎn)銷(xiāo)售受各種因素的影響，變化幅度比擬大，企業(yè)要看準(zhǔn)改革市場(chǎng)，并重點(diǎn)地去占領(lǐng)他，發(fā)揮企業(yè)自身的優(yōu)勢(shì)，例如，目前的稀土永磁電機(jī)，大量用于風(fēng)機(jī)、水泵、機(jī)床、壓縮機(jī)、城市交通及工礦電動(dòng)車(chē)輛等變頻調(diào)速裝置，預(yù)測(cè)會(huì)有較大的開(kāi)展前途。2開(kāi)展派生、專(zhuān)用系列電機(jī)我們要開(kāi)拓多用途、多品種派生和符合國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的電機(jī)產(chǎn)品。隨著社會(huì)的不斷前進(jìn)，科技水平的不斷提高，電機(jī)行業(yè)的不斷開(kāi)展，市場(chǎng)需求會(huì)不斷變化，電機(jī)產(chǎn)品的外延和

5、內(nèi)涵也不斷拓展，電機(jī)產(chǎn)品配套面廣，它廣泛地應(yīng)用于能源、交通、石油、化工、冶金、礦山、建筑等各個(gè)領(lǐng)域，并且電機(jī)的通用性逐步向?qū)Ｓ眯苑矫骈_(kāi)展，打破了過(guò)去同一類(lèi)電機(jī)同時(shí)用于不性質(zhì)、不同場(chǎng)合的局面。電機(jī)產(chǎn)品正向著專(zhuān)業(yè)性、特殊性、個(gè)性化方面開(kāi)展，這也是國(guó)外企業(yè)開(kāi)展的最新觀點(diǎn)與動(dòng)向。 3電機(jī)要高效、節(jié)能我國(guó)中小型電機(jī)作為各種機(jī)械設(shè)備的動(dòng)力源，其耗電總量已占全國(guó)發(fā)電量的70%左右。因此，開(kāi)展中國(guó)高效電機(jī)，推廣節(jié)能產(chǎn)品，是響應(yīng)國(guó)家節(jié)能政策、實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的重要舉措。在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中，以前的科學(xué)院所、企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)采用了許多方法，如采用降低起動(dòng)力矩、電容補(bǔ)償、阻尼槽方法來(lái)節(jié)約電能，但這些都是在頻率不變的條件下來(lái)實(shí)現(xiàn)的

6、。自從有了逆變器后，電源的變頻變壓變的更加容易，從而可以調(diào)節(jié)異步電機(jī)在最正確工作點(diǎn)上運(yùn)行，保證出力不變的情況下，可用最大效率和功率因數(shù)代替額定效率和額定功率因數(shù)，減小了電機(jī)尺寸，減輕了電機(jī)重量，降低了本錢(qián)，提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。4) 機(jī)電一體化、智能化隨著科學(xué)技術(shù)的開(kāi)展，機(jī)電一體化技術(shù)得到長(zhǎng)足開(kāi)展，同時(shí)，各種高新技術(shù)也為電機(jī)產(chǎn)品注入了新的活力，制造工藝和管理信息化技術(shù)通過(guò)微電子、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，國(guó)家政策的鼓勵(lì)、各企業(yè)對(duì)科技的重視，使新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的周期逐漸縮短，機(jī)電一體化、智能化電機(jī)如交流變頻調(diào)速電機(jī)是一種無(wú)級(jí)調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，調(diào)速制造、虛擬制造等先進(jìn)制造技術(shù)推廣應(yīng)用。我國(guó)的電

7、機(jī)的技術(shù)性能水平與興旺國(guó)家的水平相當(dāng)。2、開(kāi)展趨勢(shì)隨著國(guó)家宏觀經(jīng)濟(jì)的調(diào)整以及市場(chǎng)需求的推動(dòng)，二十世紀(jì)中小型電機(jī)的品種將得到更大的開(kāi)展，尤其是對(duì)于開(kāi)展高效率電機(jī)、高品位的出口電機(jī)和機(jī)電一體化的交流變頻電機(jī)將會(huì)給予特別的重視，而一些新穎的電機(jī)，如永磁電機(jī)、無(wú)刷直流電機(jī)、開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)等，將進(jìn)一步完善。同時(shí)，隨著CAD技術(shù)、數(shù)控機(jī)床、專(zhuān)用加工設(shè)備、冷軋矽鋼片、F級(jí)、H級(jí)絕緣材料等新技術(shù)、新材料的推廣，電機(jī)行業(yè)的生產(chǎn)方式也將出現(xiàn)新的重大的變化。電機(jī)的技術(shù)開(kāi)展動(dòng)向是向小型化、薄型化、輕量化、無(wú)刷化、智能化、靜音化、高效化、節(jié)能化、環(huán)?；?、可靠化、精密化、組合化，電機(jī)采用新型磁性、導(dǎo)電、絕緣材料。六、參考文

8、獻(xiàn)1 陳世坤 電機(jī)設(shè)計(jì)M 機(jī)械工業(yè)出版社 20002 李發(fā)海 電機(jī)學(xué)M 科學(xué)出版社 19953 三相異步電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)、原理與試驗(yàn) 沈陽(yáng)機(jī)電學(xué)院3 張躍峰 AUTOCAD2004 入門(mén)與提高 清華大學(xué)出版社目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc232242523 摘 要 PAGEREF _Toc232242523 h I HYPERLINK l _Toc232242524 Abstract PAGEREF _Toc232242524 h II HYPERLINK l _Toc232242525 前 言 PAGEREF _Toc232242525 h 1 HYPER

9、LINK l _Toc232242526 第1章 概 述 PAGEREF _Toc232242526 h 2 HYPERLINK l _Toc232242527 我國(guó)電機(jī)制造工業(yè)開(kāi)展近況與開(kāi)展趨勢(shì) PAGEREF _Toc232242527 h 2 HYPERLINK l _Toc232242528 1.2 電機(jī)的分類(lèi) PAGEREF _Toc232242528 h 2 HYPERLINK l _Toc232242529 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和用途 PAGEREF _Toc232242529 h 3 HYPERLINK l _Toc232242530 異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc2

10、32242530 h 3 HYPERLINK l _Toc232242531 異步電動(dòng)機(jī)用途 PAGEREF _Toc232242531 h 4 HYPERLINK l _Toc232242532 三相異步電動(dòng)機(jī)的根本工作原理和運(yùn)行特性 PAGEREF _Toc232242532 h 5 HYPERLINK l _Toc232242533 1.4.1 根本工作原理 PAGEREF _Toc232242533 h 5 HYPERLINK l _Toc232242534 三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性 PAGEREF _Toc232242534 h 5 HYPERLINK l _Toc232242535

11、 1.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與調(diào)速 PAGEREF _Toc232242535 h 6 HYPERLINK l _Toc232242536 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) PAGEREF _Toc232242536 h 6 HYPERLINK l _Toc232242537 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 PAGEREF _Toc232242537 h 7 HYPERLINK l _Toc232242538 1.6 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)和額定參數(shù) PAGEREF _Toc232242538 h 8 HYPERLINK l _Toc232242539 電機(jī)節(jié)能 PAGEREF _Toc232242539 h

12、8 HYPERLINK l _Toc232242540 第2章 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)方法 PAGEREF _Toc232242540 h 10 HYPERLINK l _Toc232242541 2.1 電磁負(fù)荷的選擇與匹配 PAGEREF _Toc232242541 h 10 HYPERLINK l _Toc232242542 電磁負(fù)荷對(duì)電機(jī)性能和經(jīng)濟(jì)性的影響 PAGEREF _Toc232242542 h 10 HYPERLINK l _Toc232242543 2.1.2 電磁負(fù)荷的選擇 PAGEREF _Toc232242543 h 10 HYPERLINK l _Toc2322

13、42544 2.1.3 電荷負(fù)荷的匹配 PAGEREF _Toc232242544 h 11 HYPERLINK l _Toc232242545 2.2 主要尺寸、氣隙長(zhǎng)度的選取及繞組型式的選擇 PAGEREF _Toc232242545 h 11 HYPERLINK l _Toc232242546 主要尺寸的選擇 PAGEREF _Toc232242546 h 11 HYPERLINK l _Toc232242547 2.2.2 氣隙長(zhǎng)度的選取及確定 PAGEREF _Toc232242547 h 12 HYPERLINK l _Toc232242548 鐵心尺寸 PAGEREF _Toc2

14、32242548 h 12 HYPERLINK l _Toc232242549 定子繞組形式和節(jié)距的選擇 PAGEREF _Toc232242549 h 13 HYPERLINK l _Toc232242550 2.3 籠型轉(zhuǎn)子的尺寸設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc232242550 h 14 HYPERLINK l _Toc232242551 2.3.1 轉(zhuǎn)子槽數(shù)選擇及定轉(zhuǎn)子槽配合問(wèn)題 PAGEREF _Toc232242551 h 14 HYPERLINK l _Toc232242552 2.3.2 轉(zhuǎn)子槽形的選擇和槽形尺寸確實(shí)定 PAGEREF _Toc232242552 h 15 HYP

15、ERLINK l _Toc232242559 結(jié)束語(yǔ) PAGEREF _Toc232242559 h 45 HYPERLINK l _Toc232242561 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc232242561 h 47Y802-4 kW三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)摘 要本文介紹了Y系列三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)方法,文章首先從異步電機(jī)的根本理論及工作特性著手，簡(jiǎn)單介紹了異步電機(jī)的開(kāi)展近況、根本特性、類(lèi)型、結(jié)構(gòu)、用途、技術(shù)指標(biāo)、工作原理及運(yùn)行特性等，為電機(jī)設(shè)計(jì)的做好必要的理論準(zhǔn)備。電機(jī)設(shè)計(jì)是個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，因此需要考慮的因素、確定的尺寸和數(shù)據(jù)很多。同時(shí)本文也詳細(xì)闡述了三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)改良調(diào)整

16、方案，以及計(jì)算機(jī)輔助工具的應(yīng)用，這給電機(jī)設(shè)計(jì)和優(yōu)化帶來(lái)了新的契機(jī)。關(guān)鍵詞 :三相異步電動(dòng)機(jī)；設(shè)計(jì)；電磁路參數(shù)；工作性能；優(yōu)化方案Y802-4 0.75KW Three-phase Squirrel-cage Induction Motor DesignAbstractIn this paper, Y series three-phase squirrel-cage induction motor design method, the article first of all, from the basic theory of induction motor characteristics an

17、d the work to proceed, briefly introduced the latest development of the induction motor, the basic characteristics, type, structure, purpose, technical indicators, the working principle and operation characteristics, designed for the motor to make the necessary preparations for the theory .Electrica

18、l design is a complex process and therefore need to take into consideration to determine a lot of size and data. At the same time, this article also detailed three-phase squirrel-cage induction motor to improve the design of adjustment programs, as well as the application of computer-aided tools, th

19、is motor design and optimization to bring a new opportunity.Keyword: Three-phase asynchronous motor; design; electromagnetic parameters; performance; optimization program前 言現(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)是不可缺少的一局部。中小型電機(jī)行業(yè)是機(jī)械工業(yè)的重要組成局部，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起著舉足輕重的作用。發(fā)電機(jī)主要用于移動(dòng)電源、風(fēng)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

20、交通運(yùn)輸中得到廣泛使用，例如，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)的迅猛開(kāi)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，必須適時(shí)實(shí)地做出更新與開(kāi)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

21、保證其質(zhì)量運(yùn)行，壽命長(zhǎng)和能滿(mǎn)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。三相異步電動(dòng)機(jī)已有近20年多年的研制開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)史。尤其近些年來(lái),隨著研制開(kāi)發(fā)技術(shù)的不斷創(chuàng)新、迅速開(kāi)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。 第1章 概 述電動(dòng)機(jī)制造是我國(guó)機(jī)械工業(yè)中較大的行業(yè)之一，它既是關(guān)系到各行各業(yè)自動(dòng)化的重要根底產(chǎn)品，又是與人類(lèi)生活密切相關(guān)的面廣量大、品種繁多的通用產(chǎn)品。電動(dòng)機(jī)是把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的主要執(zhí)行部件，國(guó)內(nèi)60%70%的發(fā)電量被電機(jī)所消耗。因此，電機(jī)產(chǎn)品的品種、數(shù)量和質(zhì)量各種性能水平的

22、提高和開(kāi)展，都會(huì)直接影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)成套設(shè)備的開(kāi)展水平。20世紀(jì)40年代以前，我國(guó)電機(jī)制造工業(yè)極端落后。50年代以仿制國(guó)外產(chǎn)品為主，60年代起走上自行設(shè)計(jì)的道路。在此之前只能生產(chǎn)一般中小型電機(jī)，而且批量小，品種單一。我國(guó)所生產(chǎn)的電動(dòng)機(jī)大多是六十年代開(kāi)展的產(chǎn)品, 局部是七、八十年代引進(jìn)的國(guó)外移植產(chǎn)品,與國(guó)外同行業(yè)相比, 其技術(shù)水平、產(chǎn)品質(zhì)量、結(jié)構(gòu)工藝、制造能力、自動(dòng)化程度等均偏低,仍有不小的差距。解放五十多年來(lái)，國(guó)內(nèi)的電機(jī)制造業(yè)通過(guò)廣闊工程技術(shù)人員的不懈努力，在非常落后的根底上逐步建立起較為完整的電機(jī)制造工業(yè)體系，無(wú)論是在開(kāi)展品種、提高產(chǎn)品質(zhì)量方面，還是在數(shù)量方面，都取得了世人矚目的成績(jī)，為工

23、業(yè)的開(kāi)展和人民生活水平的提高做出了巨大的奉獻(xiàn)。我國(guó)已能獨(dú)立自主地生產(chǎn)各種中小型電機(jī)，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品已經(jīng)開(kāi)展到100 多個(gè)系列，500多個(gè)品種，年生產(chǎn)能力到達(dá)5500萬(wàn)kW以上 ，根本上滿(mǎn)足了社會(huì)各個(gè)方面對(duì)電機(jī)產(chǎn)品的需求。隨著電機(jī)理論的不斷完善，高新技術(shù)的快速開(kāi)展，可以預(yù)言：未來(lái)的電機(jī)產(chǎn)品將朝著高性能化、智能化、微型化和網(wǎng)絡(luò)化的方向開(kāi)展。1.2 電機(jī)的分類(lèi)電機(jī)是以磁場(chǎng)為媒介進(jìn)行電能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的電力機(jī)械。電機(jī)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。需要的電機(jī)的種類(lèi)各不相同，性能各異。電機(jī)的分類(lèi)方法也用很多，故電機(jī)的種類(lèi)也有很多。1按工作電源分類(lèi)： 根據(jù)電動(dòng)機(jī)工作電源的不同，可分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)。2

24、按結(jié)構(gòu)及工作原理分類(lèi)： 根據(jù)電動(dòng)機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理的不同，可分為直流電動(dòng)機(jī)，異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)和有刷直流電動(dòng)機(jī)。3)按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)分類(lèi)： 根據(jù)電動(dòng)機(jī)按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)不同，可分為籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。4)按用途分類(lèi)： 可分為驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)和控制用電動(dòng)機(jī)。我國(guó)目前生產(chǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)月100個(gè)系列額，500多個(gè)品種，500多個(gè)規(guī)格。按電機(jī)尺寸分成大、中、小型。大型：中心高H ,定子鐵心外徑 1m,功率范圍在400KW以上，電壓為300 V和600 V。0.63)m,定子鐵心外徑1.0m,功率范圍在451250KW以上，電壓為380 V和30

25、00 V和6000 V。0.315)m,定子鐵心外徑0.28)m,定子鐵心外徑90KW，電壓380V。三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和用途異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)1固定局部有定子繞組、定子鐵心、機(jī)殼、端蓋、風(fēng)罩。定子繞組是電動(dòng)機(jī)的電路局部，通入三相交流電產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的繞組。由三個(gè)在空間互隔120電角度、隊(duì)稱(chēng)排列的結(jié)構(gòu)完全相同繞組連接而成，這些繞組的各個(gè)線(xiàn)圈按一定規(guī)律分別嵌放在定子各槽內(nèi)。定子鐵心是電機(jī)磁路的一局部，并在其上放置定子繞組。的硅鋼片疊成的如圖1。機(jī)殼是用來(lái)支撐定子鐵心和電動(dòng)機(jī)端蓋。端蓋是用來(lái)支撐電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)局部一般指轉(zhuǎn)子。風(fēng)罩保護(hù)風(fēng)葉同時(shí)又起到通風(fēng)的風(fēng)路作用。 圖1 定子鐵心2轉(zhuǎn)動(dòng)局部有轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子

26、鼠籠、轉(zhuǎn)軸、起動(dòng)開(kāi)關(guān)、軸承、風(fēng)葉。轉(zhuǎn)子鐵心是整個(gè)電動(dòng)機(jī)磁路的一局部，一般使用硅鋼片DR510-50，DR280-35。轉(zhuǎn)子鼠籠起轉(zhuǎn)子繞組的作用轉(zhuǎn)子的導(dǎo)條均由鼠籠的端環(huán)所短路，形成一個(gè)多相的電路如圖2。鼠籠的材料一般采用高純鋁L01L05。轉(zhuǎn)軸是作為支撐轉(zhuǎn)子鐵心和傳遞力矩最不可缺少的結(jié)構(gòu)局部。軸承主要是連接轉(zhuǎn)動(dòng)局部與不動(dòng)局部。風(fēng)葉主要是冷卻電動(dòng)機(jī)。圖2 鼠籠轉(zhuǎn)子3其他局部有出線(xiàn)盒、銘牌、起動(dòng)或工作電容器。4三相異步電動(dòng)機(jī)的總結(jié)構(gòu)圖圖3 封閉式三相籠型異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖1軸承；2前端蓋；3轉(zhuǎn)軸；4接線(xiàn)盒；5吊環(huán)；6定子鐵心； 7轉(zhuǎn)子；8定子繞組；9機(jī)座；10后端蓋；11風(fēng)罩；12風(fēng)扇異步電動(dòng)機(jī)用途對(duì)

27、于小型異步電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，用途是十分廣泛的，常作為各類(lèi)機(jī)械中的主要?jiǎng)恿υ?。Y系列小型異步電動(dòng)機(jī)根據(jù)需要，既可以用于正常的工作環(huán)境，又可在潮濕、多塵、濕熱、多霉和日曬雨淋、嚴(yán)寒酷暑，沖擊波動(dòng)，有爆炸危險(xiǎn)和腐蝕性環(huán)境中使用，既可恒速傳動(dòng)，又可變速傳動(dòng)。這類(lèi)電機(jī)既可連續(xù)工作，有可斷續(xù)工作。因此廣泛用于各種機(jī)床，風(fēng)機(jī)，水泵，壓縮機(jī)和傳輸機(jī)，農(nóng)業(yè)食品加工等各類(lèi)機(jī)械設(shè)備。異步電動(dòng)機(jī)的根本工作原理和運(yùn)行特性 根本工作原理 圖 4 電動(dòng)機(jī)的工作原理是建立在電磁感應(yīng)定律、全電流定律、電路定律和電磁力定律等根底上的。如右圖4是三相交流異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的原理圖(圖中只示出兩根導(dǎo)條)，當(dāng)磁極沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，磁極的磁

28、力線(xiàn)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，導(dǎo)條中就感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)的方向由右手定那么來(lái)確定。因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)是相對(duì)的，假設(shè)磁極不動(dòng)，轉(zhuǎn)子導(dǎo) 條 沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，那么導(dǎo)條中同樣也能感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)來(lái)。在電動(dòng)勢(shì)的作用下，閉合的導(dǎo)條中就產(chǎn)生電流。該電流與旋轉(zhuǎn)磁極的磁場(chǎng)相互作用，而使轉(zhuǎn)子導(dǎo)條受到電磁力F，電磁力的方向可用左手定那么確定。由電磁力進(jìn)而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。異步電動(dòng)機(jī)的工作原理用箭頭式子可以簡(jiǎn)單的表示如下：定子繞組通入三相交流電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子繞組 轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電流轉(zhuǎn)子電流與磁場(chǎng)作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩運(yùn)行。1.4.2三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性異步電動(dòng)機(jī)的工作特性是指在額定電壓及額定頻率下，電

29、動(dòng)機(jī)的主要物理量轉(zhuǎn)差率，轉(zhuǎn)矩電流，效率，功率因數(shù)等隨輸出功率變化的關(guān)系曲線(xiàn)。 eq oac(,1)轉(zhuǎn)差率特性通常把同步轉(zhuǎn)速n1和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n二者之差與同步轉(zhuǎn)速n1的比值叫做轉(zhuǎn)差率，用s表示。關(guān)于轉(zhuǎn)差率的定義如下：當(dāng)電機(jī)的定子繞組接電源時(shí)，站在定子邊看，如果氣隙旋轉(zhuǎn)磁通密度與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向一致，那么轉(zhuǎn)差率s為：；如果兩者轉(zhuǎn)向相反，那么：。式中的n1、n都理解為轉(zhuǎn)速的絕對(duì)值s是一個(gè)沒(méi)有單位的數(shù)，它的大小能反映電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。隨著負(fù)載功率的增加，轉(zhuǎn)子電流增大，故轉(zhuǎn)差率隨輸出功率增大而增大。 eq oac(,2)轉(zhuǎn)矩特性異步電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩：轉(zhuǎn)速的變換范圍很小，從空載到滿(mǎn)載，轉(zhuǎn)速略有下降，轉(zhuǎn)矩曲線(xiàn)為

30、一個(gè)上翹的曲線(xiàn)近似直線(xiàn)。 eq oac(,3)電流特性 空載時(shí)電流很小，隨著負(fù)載電流增大，電機(jī)的輸入電流增大。 eq oac(,4)效率特性其中銅耗隨著負(fù)載的變化而變化與負(fù)載電流的平方正比；鐵耗和機(jī)械損耗近似不變；效率曲線(xiàn)有最大值，可變損耗等于不變損耗時(shí)，電機(jī)到達(dá)最大效率。異步電動(dòng)機(jī)額定效率載74-94%之間；最大效率發(fā)生在(0.7-1.0)倍額定效率處。 eq oac(,5)功率因數(shù)特性空載時(shí)，定子電流根本上用來(lái)產(chǎn)生主磁通，有功功率很小，功率因數(shù)也很低；隨著負(fù)載電流增大，輸入電流中的有功分量也增大，功率因數(shù)逐漸升高；在額定功率附近，功率因數(shù)到達(dá)最大值。如果負(fù)載繼續(xù)增大，那么導(dǎo)致轉(zhuǎn)子漏電抗增大

31、漏電抗與頻率正比，從而引起功率因數(shù)下降。1.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)1直接起動(dòng)直接起動(dòng)是用閘刀開(kāi)關(guān)或接觸器把電機(jī)的定子繞組直接接到具有額定電壓的電源上。是一種最簡(jiǎn)單而應(yīng)用廣泛的起動(dòng)方法。1優(yōu)點(diǎn)：無(wú)需附加起動(dòng)設(shè)備，操作方便；2)缺點(diǎn)：起動(dòng)電流大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，須足夠大的電源；3)適用條件：小容量電動(dòng)機(jī)帶輕載的情況起動(dòng)。2降壓起動(dòng)用降低電機(jī)端電壓的方法限制制動(dòng)起動(dòng)電流，待電機(jī)轉(zhuǎn)速接近正常轉(zhuǎn)速后，再將端電壓升高到額定電壓。 如果電源容量不夠大，可采用降壓起動(dòng)。即起動(dòng)時(shí)，降低加在電動(dòng)機(jī)定子繞組電壓，起動(dòng)時(shí)電壓小于額定電壓，待電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升到一定數(shù)值后，再使電動(dòng)機(jī)承受額定電壓，可

32、限制起動(dòng)電流。1) Y-降壓起動(dòng)2) 自耦變壓器降壓起動(dòng)3) 電阻降壓或電抗降壓起動(dòng)4) 延邊三角形降壓起動(dòng)3軟起動(dòng) 軟起動(dòng)就是在電動(dòng)機(jī)(鼠籠式) 定子回路串入有限流作用的電力器件來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的起動(dòng)。通過(guò)這種方法降低起動(dòng)電流。軟起動(dòng)是采用軟件控制方式來(lái)平滑起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，一方面在控制方式上以軟件控制強(qiáng)電，另一方面在控制結(jié)果上將電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)特性由“硬平滑變?yōu)椤败?。軟起?dòng)過(guò)程中產(chǎn)生高次諧波，對(duì)周邊環(huán)境要求比擬高，同時(shí)起動(dòng)設(shè)備投資非常大；但它起動(dòng)時(shí)無(wú)沖擊電流，可保持平滑起動(dòng)，并且可根據(jù)負(fù)載情況實(shí)現(xiàn)自由無(wú)級(jí)的起動(dòng)。軟起動(dòng)方式： eq oac(,1) 液阻式軟起動(dòng) eq oac(,2) 磁控式軟起動(dòng) eq o

33、ac(,3) 智能式軟起動(dòng)。三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速公式為： 從上式可見(jiàn)，改變供電頻率f、電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)p及轉(zhuǎn)差率s均可太到改變轉(zhuǎn)速的目的。異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速主要有三種方法.1、變極調(diào)速 ，異步電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n略低于，所以，一旦p改變，改變，n也隨著改變。1YYY 變極調(diào)速 屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式2YY變極調(diào)速 屬于恒功率調(diào)速方式2、變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速：。當(dāng)轉(zhuǎn)差率S變化不大時(shí)，n近似正比于頻率，可見(jiàn)改變電源頻率就可改變異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。常用的異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速控制方式通常有兩種，即恒轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速和恒功率變頻調(diào)速。1 恒轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速。電機(jī)變頻調(diào)速前后額定電磁轉(zhuǎn)矩相等，即

34、恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速時(shí)，有 。2 恒功率變頻調(diào)速。電機(jī)變頻調(diào)速前后它的電磁功率相等，即 。3、轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速 轉(zhuǎn)子串入附加電阻，使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率加大，電動(dòng)機(jī)在較低的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。串入的電阻越大，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速越低。此方法設(shè)備簡(jiǎn)單，控制方便，但轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱的形式消耗在電阻上。屬有級(jí)調(diào)速，機(jī)械特性較軟。串電阻前后保持轉(zhuǎn)子電流不變，那么有： ， 電磁轉(zhuǎn)矩為： ，保持不變，即屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。1.6 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)和額定參數(shù)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)、基準(zhǔn)值和額定參數(shù)。性能指標(biāo)基準(zhǔn)值額定參數(shù)與標(biāo)么值額定功率電壓基準(zhǔn)值：額定相電UNF效率額定電壓電流基準(zhǔn)值：每相功電流IKW功率因數(shù)額定頻率功率基準(zhǔn)值：額定

35、功率PN最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)額定轉(zhuǎn)速阻抗基準(zhǔn)值：ZKW=UNF/IKW起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)轉(zhuǎn)矩基準(zhǔn)值：額定轉(zhuǎn)矩TN起動(dòng)過(guò)程中的最小轉(zhuǎn)矩繞組和鐵心溫升起動(dòng)電流倍數(shù)電機(jī)節(jié)能電動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、商業(yè)、公用設(shè)施和家用電器等各個(gè)領(lǐng)域，作為風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)、機(jī)床等各種設(shè)備的動(dòng)力。中小型三相異步電動(dòng)機(jī)是電力機(jī)械的最主要的原動(dòng)機(jī)。目前中國(guó)電動(dòng)機(jī)消耗的電量約占全國(guó)用電量的60，而中小型電動(dòng)機(jī)占到全國(guó)電動(dòng)機(jī)功率的75，假設(shè)把中小型電動(dòng)機(jī)的效率平均提高一個(gè)百分點(diǎn)，一年可節(jié)電20多億kWh。由此可見(jiàn)，電動(dòng)機(jī)的節(jié)能潛力巨大，提高中小型電動(dòng)機(jī)的能源效率是工業(yè)終端設(shè)備節(jié)能的一個(gè)重要方面。一般采取的節(jié)能措施如下：1、選用節(jié)能電動(dòng)機(jī)Y系列

36、三相異步電動(dòng)機(jī)是全國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)的新系列小型鼠籠轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)。Y系列電動(dòng)機(jī)效率較高，全系列加權(quán)平均效率為88.27%，比J02系列高0.41%,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩比J02系列平均提高30%，因此有利于用戶(hù)既滿(mǎn) 足對(duì)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求高而又可選用容量較小的電動(dòng)機(jī) 。這有利于提高節(jié)電效果。2、合理選擇電動(dòng)機(jī)容一般電動(dòng)機(jī)負(fù)載的系數(shù)在范圍內(nèi)為高效區(qū)。電動(dòng)機(jī)容量要根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械需要的功率來(lái)決定。但實(shí)際中往往會(huì)出現(xiàn)“大馬拉小車(chē)的現(xiàn)象，由于容量選擇不合理，使電動(dòng)機(jī)經(jīng)常處于輕載狀態(tài)，致使功率因數(shù)降低，增加線(xiàn)路損耗。所以要根據(jù)不同負(fù)載合理選擇電動(dòng)機(jī)。3、異步電動(dòng)機(jī)采取調(diào)速節(jié)電目前，風(fēng)機(jī)與泵類(lèi)設(shè)備常用調(diào)節(jié)閥門(mén)或擋板開(kāi)啟度的方法來(lái)調(diào)節(jié)流量

37、，電能浪費(fèi)很大。而用電動(dòng)機(jī)調(diào)速來(lái)調(diào)節(jié)流量，可使風(fēng)機(jī)、泵長(zhǎng)期在高效率狀態(tài)運(yùn)行，節(jié)電可達(dá)30%-60%a。表1列出異步電動(dòng)機(jī)幾種常用的調(diào)速方式及特點(diǎn)。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可根據(jù)電機(jī)、場(chǎng)地、調(diào)速要求等情況選擇調(diào)速方案。對(duì)于不同的負(fù)載類(lèi)型選用不同類(lèi)型的電動(dòng)機(jī)，可以獲得良好的節(jié)電效果。(1)可變轉(zhuǎn)矩型異步電動(dòng)機(jī)。其最大轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)矩都和轉(zhuǎn)速成正比，故低速時(shí)最大轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)矩都只有高速時(shí)的一半(倍極比電動(dòng)機(jī))，而額定功率只有高速額定功率的1/4。這類(lèi)電動(dòng)機(jī)適合泵、風(fēng)機(jī)使用，因它的特性根本上與負(fù)載特性配合。接線(xiàn)方式是低速時(shí)為串聯(lián)Y,高速時(shí)為并聯(lián)Y。(2)恒轉(zhuǎn)矩型異步電動(dòng)機(jī)。其最大轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)矩近似地保持不變，額定

38、功率正比于轉(zhuǎn)速。這類(lèi)電動(dòng)機(jī)適合傳送帶、壓縮機(jī)和機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)使用接線(xiàn)方式是:低速時(shí)為串聯(lián)0,高速時(shí)為并聯(lián)Y(3)恒功率型異步電動(dòng)機(jī)。其最大轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)矩反比于轉(zhuǎn)速。這類(lèi)電動(dòng)機(jī)適合于金屬切削機(jī)床、卷?yè)P(yáng)機(jī)等。接線(xiàn)方式是:低速時(shí)為并聯(lián)Y,高速時(shí)為串聯(lián)。第2章 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)方法2.1 電磁負(fù)荷的選擇與匹配電磁負(fù)荷對(duì)電機(jī)性能和經(jīng)濟(jì)性的影響由于正常電機(jī)中系數(shù)、與實(shí)際上變化不大，因此在計(jì)算功率與轉(zhuǎn)速一定時(shí)，電機(jī)的主要尺寸決定于電磁負(fù)荷、。電磁負(fù)荷越高，電機(jī)尺寸將越小，重量越輕，本錢(qián)也越低。這就是在一般可能情況下，一般希望選取較高電磁負(fù)荷和的原因。但電磁負(fù)荷選取與眾多因素有關(guān)，不但影響電機(jī)有效材料

39、的耗用量，而且對(duì)電機(jī)參數(shù)、起動(dòng)和運(yùn)行性能、可靠性都有重要影響。1 線(xiàn)負(fù)荷A較高，氣隙磁密不變 eq oac(,1) 電機(jī)體積和尺寸的減小，可節(jié)約鋼鐵材料 eq oac(,2) 一定時(shí)，由于鐵心重量減小，鐵耗隨之減小 eq oac(,3) 繞組用銅量增加 eq oac(,4) 增大了電樞單位外表上銅耗，繞組溫升增高 eq oac(,5) 影響電機(jī)參數(shù)和電機(jī)特性2氣隙磁密高，線(xiàn)負(fù)荷A不變 eq oac(,1) 電機(jī)體積和尺寸的減小，可節(jié)約鋼鐵材料 eq oac(,2) 電樞根本鐵耗增大 eq oac(,3) 氣隙磁位降和磁路飽和程度增大 eq oac(,4) 影響電機(jī)參數(shù)和電機(jī)特性 電磁負(fù)荷的選擇

40、電磁負(fù)荷與預(yù)防護(hù)等級(jí)、冷卻方式、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)、絕緣等級(jí)及電壓有直接關(guān)系。決定電磁負(fù)荷時(shí)。對(duì)于小型電機(jī)而言，各種產(chǎn)品之間磁密的波動(dòng)范圍不大。只是對(duì)于斷續(xù)運(yùn)行電機(jī)或者最大轉(zhuǎn)矩要求高、功率數(shù)允許略低的產(chǎn)品，磁密可以略高。但電密及熱負(fù)荷AJ1波動(dòng)較大。當(dāng)磁密及J1選定后，根據(jù)電磁負(fù)荷的匹配關(guān)系，求取轉(zhuǎn)子電密及調(diào)整定子齒部、軛部的磁密，電磁負(fù)荷選得高，就節(jié)省材料，但它受效率及溫升約束，不能選得過(guò)高。在推薦的范圍內(nèi)： eq oac(,1) A 隨功率增加而增加，減少A可提高過(guò)載能力； eq oac(,2) 隨極數(shù)增加面增加，降低可提高； eq oac(,3) J1 那么隨功率增加而減小，隨散熱能力提高而提高。

41、同時(shí)繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子的J1要比籠型轉(zhuǎn)子的J1選低5%10%；斷續(xù)運(yùn)行的可比連續(xù)的選的高些。 電荷負(fù)荷的匹配電磁負(fù)荷的匹配直接影響電機(jī)的溫升定子繞阻溫升，盡管隨著電機(jī)類(lèi)型不同，溫度場(chǎng)分而亦不同，但仍有一個(gè)共同的規(guī)律。就散熱而言，轉(zhuǎn)子熱量有很大一局部要先傳給定子，再經(jīng)機(jī)座或通風(fēng)道，與定子熱量聚集在一起傳給周?chē)橘|(zhì)。對(duì)于Y系列電機(jī)而言，磁負(fù)荷亦應(yīng)遵循類(lèi)似的規(guī)那么，轉(zhuǎn)子局部損耗很小，轉(zhuǎn)子局部磁密只要在推薦范圍內(nèi)選取，其損耗可忽略不計(jì)。電機(jī)總的鐵耗可以以為僅由定子齒部鐵耗及定子軛部鐵耗兩局部構(gòu)成。當(dāng)鐵心尺寸確定后，鐵耗隨磁密的增加而增加。對(duì)于4極電機(jī)而言，齒、軛磁密相近時(shí)，由于軛部體積較大，其鐵耗常常是齒部好幾

42、倍。所以設(shè)計(jì)人員常將軛部磁密選項(xiàng)得較低，齒部選得較高，這從計(jì)算結(jié)果看是適宜的，但在散熱途徑中齒部的散熱不如軛部；同時(shí)，齒部磁密偏高，這會(huì)使其脈振損耗顯著增加，這些從計(jì)算結(jié)果很難發(fā)覺(jué)，但卻往往導(dǎo)致溫升增高，因此齒部磁密不宜偏高。2.2 主要尺寸、氣隙長(zhǎng)度的選取及繞組型式的選擇主要尺寸的選擇設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是確定電動(dòng)機(jī)的主要尺寸，選擇定轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)定轉(zhuǎn)子沖片和選擇繞組數(shù)據(jù)，然后利用有關(guān)公式對(duì)初始設(shè)計(jì)方案進(jìn)行較核，調(diào)整電動(dòng)機(jī)的某些設(shè)計(jì)參數(shù)，直至電動(dòng)機(jī)的電磁設(shè)計(jì)方案符合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)求。三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的主要尺寸包括定子內(nèi)徑和電樞計(jì)算長(zhǎng)度決定電機(jī)主要尺寸的根本關(guān)系式：其中感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的計(jì)算功率為：由

43、于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)額定功率為：比擬上兩式，那么有在生產(chǎn)實(shí)際中，設(shè)計(jì)感應(yīng)電機(jī)時(shí)往往只需參考已經(jīng)制定的同類(lèi)型、相近規(guī)格電機(jī)的尺寸。一般來(lái)說(shuō)，三相異步電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)可有如下兩種情況：(1)直接利用某特定的定子沖片，以提高電動(dòng)機(jī)定子沖片的通用性和縮短電動(dòng)機(jī)的研制周期。在此情況下，由給定的定子沖片，即可知道定子沖片內(nèi)徑，再由電動(dòng)機(jī)的功率和電機(jī)常數(shù)選取電樞計(jì)算長(zhǎng)度。(2)在給定電動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)，而無(wú)其他限制。此時(shí)根據(jù)預(yù)估的電磁負(fù)荷，有電動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速可選定電動(dòng)機(jī)的，然后憑經(jīng)驗(yàn)選取一定的主要尺寸比，得出電機(jī)的主要尺寸。 氣隙長(zhǎng)度的選取及確定氣隙的數(shù)值根本上決定于定子內(nèi)徑、軸的直徑和軸承間的轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度。異步電動(dòng)機(jī)的氣

44、隙長(zhǎng)度是影響制造本錢(qián)和性能的重要設(shè)計(jì)參數(shù)，它的取值范圍很寬，選得小，可使勵(lì)磁電流降低而提高功率因數(shù)，但槽漏抗也隨之增加，使起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩降低。過(guò)小的氣隙也容易招致定、轉(zhuǎn)子相擦。但假設(shè)選得大，那么情況剛好相反。在異步電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)選取氣隙時(shí)，需考慮多種影響。從電抗去磁能力考慮，較小的對(duì)提高抗去磁能力有利，但由于制造和裝配工藝的限制，氣隙不能取的太小。與材料有關(guān)，較小時(shí)，抗去磁能力相對(duì)較差宜取小些。極數(shù)是選取 值需考慮的重要因數(shù)。鐵心尺寸鐵心的尺寸指定子鐵心外徑、內(nèi)徑、轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)徑及鐵心長(zhǎng)。鐵芯沖片一般由相互絕緣的厚硅鋼片沖成，沖片內(nèi)圈有均勻分布的槽，用來(lái)嵌放定子繞線(xiàn)。當(dāng)冷卻方式、工作制不同時(shí)，可

45、參考以下關(guān)系選取鐵心尺寸。自冷式不帶內(nèi)、外風(fēng)扇電機(jī)，當(dāng)上列其他特征與自扇冷IC0104產(chǎn)品的相同時(shí)，假設(shè)維持相同的輸出功率，應(yīng)選比后者高23個(gè)功率等級(jí)的電機(jī)鐵心尺寸。斷續(xù)運(yùn)行以S3、FC=40%工作制為代表電機(jī)，當(dāng)上列其他特征均與連續(xù)運(yùn)行的相同，并維持相同的功率時(shí)，可選取比連續(xù)的低約1個(gè)功率等級(jí)的鐵心尺寸。假設(shè)為工作制時(shí)，F(xiàn)C分別為15%、25%、60%，那么應(yīng)分別在40%的根底上乘以1.4、1.19及0.845，即為在同一鐵心下分別對(duì)應(yīng)的輸出功率。假設(shè)維持功率不變，可據(jù)此近似地推算出鐵心尺寸。2.定子繞組形式和節(jié)距的選擇繞組的形式，連同其結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)電機(jī)的所有電氣性能均產(chǎn)生不同程度的影響。不同

46、的形式的繞組按照各自的特性有不同的適用范圍。1、單層鏈?zhǔn)嚼@組優(yōu)點(diǎn)： eq oac(,1) 槽內(nèi)無(wú)層間絕緣，槽利用率高，散熱好； eq oac(,2) 同一槽內(nèi)的導(dǎo)線(xiàn)都屬于同一相，在槽內(nèi)不會(huì)發(fā)生相間擊穿。 eq oac(,3) 線(xiàn)圈總數(shù)比雙層少一半，嵌線(xiàn)比擬方便，節(jié)約嵌線(xiàn)工時(shí)；缺點(diǎn)： eq oac(,1) 不易做成短距，磁勢(shì)波形比雙層繞組差； eq oac(,2) 電機(jī)導(dǎo)線(xiàn)較粗時(shí)，繞組嵌放和端部的整形比擬困難；圖 5 24槽 節(jié)距16 單層鏈?zhǔn)酵ㄟ^(guò)改善磁動(dòng)勢(shì)波形是使氣隙磁動(dòng)勢(shì)分布接近正弦波，即其諧波含量減少了，由此帶來(lái)的效果是附加損耗，電磁噪聲減小了；T-S曲線(xiàn)與的形狀也改善了，即減少了附加轉(zhuǎn)矩

47、，提高了起動(dòng)過(guò)程的最小轉(zhuǎn)矩；提高繞阻系數(shù)那么意味著使Bg下降， 及效率都得到提高，或者保持Bg不變，適當(dāng)減少匝數(shù)，或者縮短鐵心，即收到節(jié)銅或硅鋼片的效果。 籠型轉(zhuǎn)子的尺寸設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)子槽數(shù)選擇及定轉(zhuǎn)子槽配合問(wèn)題籠型轉(zhuǎn)子感應(yīng)電機(jī)在選取轉(zhuǎn)子槽數(shù)時(shí)，必須與定子槽數(shù)有恰當(dāng)?shù)呐浜?。如果配合不?dāng)，會(huì)使電機(jī)性能惡化。下面就槽配合對(duì)附加損耗、附加轉(zhuǎn)矩、振動(dòng)與噪聲等的影響作扼要的介紹。槽配合對(duì)附加損耗的影響感應(yīng)電機(jī)的附加損耗主要由氣隙諧波磁通引起。這些諧波磁通在定轉(zhuǎn)子鐵心中產(chǎn)生高頻損耗外表?yè)p耗和齒部脈振損耗，在籠型轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生高頻電流損耗。其中以定、轉(zhuǎn)子齒諧波的作用最為顯著。當(dāng)定、轉(zhuǎn)子槽數(shù)相等時(shí)，定子齒諧波磁通不會(huì)在

48、轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生高頻電流損耗。當(dāng)定、轉(zhuǎn)子槽數(shù)很接近時(shí)，轉(zhuǎn)子齒中由定子齒諧波磁通引起的脈振較小，脈振損耗也就較小。同理，定子齒中由轉(zhuǎn)子齒諧波磁通引起的脈振損耗也較小。2槽配合對(duì)異步附加轉(zhuǎn)矩的影響異步附加轉(zhuǎn)矩是某一極對(duì)數(shù)的定子諧波磁場(chǎng)與由它感應(yīng)于轉(zhuǎn)子中的電流所建立的同一極對(duì)數(shù)的諧波磁場(chǎng)相互作用而產(chǎn)生的。這兩個(gè)磁場(chǎng)之間有直接的依賴(lài)關(guān)系。定子n次諧波磁勢(shì)產(chǎn)生的異步附加轉(zhuǎn)矩最大值與基波磁勢(shì)產(chǎn)生的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩之比： 。 3槽配合對(duì)同步附加轉(zhuǎn)矩的影響如果定子某一個(gè)諧波磁場(chǎng)感應(yīng)于轉(zhuǎn)子中的電流所建立的某一諧波磁場(chǎng)的極對(duì)數(shù)，等于另一個(gè)定子諧波磁場(chǎng)的極對(duì)數(shù)，那么在某一轉(zhuǎn)速下，這兩個(gè)極對(duì)數(shù)相等的定轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)可以在空間上同步旋轉(zhuǎn)而

49、相對(duì)靜止，因此它們相互作用而產(chǎn)生一個(gè)象同步電機(jī)一樣的轉(zhuǎn)矩，稱(chēng)為同步附加轉(zhuǎn)矩。同步附加轉(zhuǎn)矩迭加在電動(dòng)機(jī)的異步轉(zhuǎn)矩上，使電機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性曲線(xiàn)發(fā)生畸變，影響電機(jī)的起動(dòng)性能。其中，由定子齒諧波磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子齒諧波磁場(chǎng)所構(gòu)成的附加同步轉(zhuǎn)矩最嚴(yán)重。4槽配合對(duì)振動(dòng)和噪聲的影響當(dāng)槽配合符合以下條件時(shí)，定、轉(zhuǎn)子齒諧波磁場(chǎng)將引起電機(jī)振動(dòng)和噪聲： 同樣，定、轉(zhuǎn)子相帶諧波磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子一階齒諧波引起振動(dòng)和噪聲的條件為：5感應(yīng)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子槽配合的選擇定、轉(zhuǎn)子槽配合對(duì)感應(yīng)電機(jī)附加損耗、附加轉(zhuǎn)矩、振動(dòng)和噪聲等影響很大。通常在選擇槽配合時(shí)主要考慮以下原那么：1為了減小附加損耗，應(yīng)采取少槽近槽配合2為了防止在起動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生較強(qiáng)的異步附加

50、轉(zhuǎn)矩，應(yīng)使 。3為了防止在起動(dòng)過(guò)程中，產(chǎn)生較強(qiáng)的同步附加轉(zhuǎn)矩、振動(dòng)和噪聲，應(yīng)防止采用下表1第4項(xiàng)所列的槽配合。表1產(chǎn)生原因不良后果定轉(zhuǎn)子一階齒諧波轉(zhuǎn)子一階齒諧波與定子相帶諧波定轉(zhuǎn)子二階齒諧波1、堵轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生同步附加轉(zhuǎn)矩2、電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生同步附加轉(zhuǎn)矩3、電磁制動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生同步轉(zhuǎn)矩4、可能產(chǎn)生電磁振動(dòng)和噪聲 轉(zhuǎn)子槽形的選擇和槽形尺寸確實(shí)定1轉(zhuǎn)子槽形 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)籠型轉(zhuǎn)子槽型種類(lèi)很多。如以下圖6圖 6 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)籠型轉(zhuǎn)子常用槽型a、b平行齒 c、d平行槽e凸形槽f刀型槽g、h)閉口槽i雙籠轉(zhuǎn)子槽j梯形槽2轉(zhuǎn)子槽形尺寸確實(shí)定轉(zhuǎn)子槽形尺寸對(duì)電動(dòng)機(jī)的一系列性能參數(shù)如：起動(dòng)電流、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩、起動(dòng)過(guò)程中

51、的轉(zhuǎn)矩即T-s曲線(xiàn)的形狀、轉(zhuǎn)差率、轉(zhuǎn)子銅耗、功率因數(shù)、效率和溫升等有相當(dāng)打的影響。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)子槽型尺寸的關(guān)系最為密切。此外還要重點(diǎn)考慮起動(dòng)性能的要求；估算轉(zhuǎn)子導(dǎo)條電流；初步給定導(dǎo)條電流密度；計(jì)算導(dǎo)條截面積；由導(dǎo)條截面積、槽形以及轉(zhuǎn)子齒、軛部磁密，確定轉(zhuǎn)子槽具體尺寸，槽口局部主要由工藝確定。3端環(huán)的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子端環(huán)的設(shè)計(jì)與轉(zhuǎn)子槽的設(shè)計(jì)相類(lèi)似，在保證是夠起動(dòng)轉(zhuǎn)力的前提下應(yīng)盡使端環(huán)原型小一點(diǎn)，以節(jié)約鋁材料和提高電動(dòng)機(jī)的品質(zhì)因數(shù)。1類(lèi)似槽形尺寸確定2為利于散熱，電流密度低于導(dǎo)條電密 圖 7 端環(huán)設(shè)計(jì)尺寸圖遞推辨識(shí)的異步電機(jī)參數(shù) 摘要使用線(xiàn)性參數(shù)估計(jì)技術(shù)，來(lái)確定轉(zhuǎn)子電阻，轉(zhuǎn)

52、子繞組的自感，以及進(jìn)行了三相異步電動(dòng)機(jī)定子漏感的研究。為了取得最大成果的準(zhǔn)確性，一些具體的程序，以減少的影響，操作條件的質(zhì)量估計(jì)的影響。為分析鑒定，一個(gè)模型，從穩(wěn)定狀態(tài)方程的異步電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)。鑒定程序，基于一個(gè)簡(jiǎn)單的算法來(lái)自最小二乘技術(shù)，僅使用信息的定子電流和電壓和轉(zhuǎn)子角速度作為輸入輸出的數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)模擬以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果用于錨的主要結(jié)論發(fā)表的這項(xiàng)研究，并證明在實(shí)際使用的識(shí)別方法。關(guān)鍵詞：線(xiàn)性參數(shù)估計(jì); 感應(yīng)電動(dòng)機(jī); 最小二乘技術(shù)1 .導(dǎo)言開(kāi)發(fā)高性能的感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是非常重要的工業(yè)應(yīng)用。一般來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)師對(duì)異步電機(jī)的選定表征它開(kāi)始。這以前的任務(wù)旨在確定的有關(guān)參數(shù)，隨后的設(shè)計(jì)步驟。錯(cuò)配參數(shù)很容易創(chuàng)立誤差

53、控制。轉(zhuǎn)矩控制中的應(yīng)用，轉(zhuǎn)矩估計(jì)使用測(cè)量電流和估計(jì)通量。錯(cuò)配參數(shù)將產(chǎn)生誤差估計(jì)，因此通量誤差扭矩估計(jì) 6,23,27 。命名, d 和q軸定子電壓, d 和q軸定子電流, d 和q軸轉(zhuǎn)子電流, d 和q軸定子磁鏈的聯(lián)系, d和q軸轉(zhuǎn)子磁鏈的聯(lián)系, 定子和轉(zhuǎn)子電流的空間載體 定子電壓空間矢量, 定子和轉(zhuǎn)子磁鏈空間矢量, 定子和轉(zhuǎn)子電阻, 定子和轉(zhuǎn)子電感 , 定子和轉(zhuǎn)子滲漏電感M 互感 轉(zhuǎn)子角速度 同步角速度 滑角速度 總泄漏系數(shù), 電磁和負(fù)載轉(zhuǎn)矩J 總慣量F 摩擦系數(shù)P 極對(duì)數(shù) 指的估計(jì)值j 代表標(biāo)準(zhǔn) 復(fù)數(shù)文獻(xiàn)中包含了豐富的程序可用于感應(yīng)電機(jī)參數(shù)辨識(shí) 4,16,26,29,32 。同時(shí)估計(jì)異步電

54、機(jī)的參數(shù)和國(guó)家提出了 1,12,18 。使用線(xiàn)性技術(shù)基于動(dòng)態(tài)模型的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)建議在 25 。有人提出的解決方案涉及利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 8 或神經(jīng)模糊控制器感應(yīng)電機(jī)定子電阻鑒定 5 。在文獻(xiàn) 14,34 的擴(kuò)展卡爾曼濾波的制訂，使聯(lián)合估計(jì)的狀態(tài)變量和機(jī)器參數(shù)。在線(xiàn)調(diào)整定子電阻，定子電感，瞬態(tài)電感和轉(zhuǎn)子電阻的討論在 11,15,17 。一個(gè)有趣的方法，調(diào)整轉(zhuǎn)子電阻提議 20 基于模型參考自適應(yīng)系統(tǒng)模型參考自適應(yīng)方案。所有這些調(diào)查說(shuō)明，業(yè)績(jī)的驅(qū)動(dòng)器可改善準(zhǔn)確估計(jì)的機(jī)器參數(shù)。一般來(lái)說(shuō)，異步電動(dòng)機(jī)參數(shù)估計(jì)方法可分為五個(gè)不同的類(lèi)別，這取決于數(shù)據(jù)，什么數(shù)據(jù)是用于： 1.從電機(jī)參數(shù)計(jì)算建筑數(shù)據(jù)。這種方法需要詳細(xì)

55、知識(shí)的機(jī)器的建設(shè)，如幾何形狀和材料參數(shù)。這是最準(zhǔn)確的程序，因?yàn)樗敲芮邢嚓P(guān)的物理現(xiàn)實(shí)和最昂貴的一個(gè)，因?yàn)樗腔诂F(xiàn)場(chǎng)的計(jì)算方法，如有限元法 10,31 。 2. 參數(shù)估計(jì)基于穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)模式。使用迭代的方法解決方案基于異步電機(jī)穩(wěn)態(tài)網(wǎng)絡(luò)方程 2,7,9,19 。這是最常見(jiàn)的類(lèi)型的參數(shù)估計(jì)的系統(tǒng)研究，因?yàn)樗璧臄?shù)據(jù)通常是可用。3. 頻域參數(shù)估計(jì)。待命仍然頻率響應(yīng)方法基于測(cè)量的完成停頓。馬達(dá)參數(shù)估計(jì)從由此產(chǎn)生的傳遞函數(shù)。這種方法不能經(jīng)常用到。事實(shí)上，獨(dú)立的測(cè)試仍然是不常見(jiàn)的行業(yè)慣例。4. 時(shí)域參數(shù)估計(jì)。時(shí)域測(cè)量電動(dòng)機(jī)和模型參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以符合測(cè)量。自從并非所有的參數(shù)可以看出，使用可衡量的數(shù)量，汽車(chē)模型需

56、要簡(jiǎn)化 22 。該方法本錢(qián)高昂，而且所要求的數(shù)據(jù)通常是無(wú)法使用。5. 實(shí)時(shí)參數(shù)估計(jì)。這種類(lèi)型的參數(shù)估計(jì)是用來(lái)調(diào)整該控制器的異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。這就需要實(shí)時(shí)參數(shù)估計(jì)技術(shù)，使用簡(jiǎn)化的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)模型，這是快速足夠的不斷更新電機(jī)參數(shù)，因此防止失諧的感應(yīng)電機(jī)控制器 13,24,28 。鑒定的目的是確定一個(gè)數(shù)學(xué)模型，充分準(zhǔn)確性。制定強(qiáng)有力的方法，參數(shù)估計(jì)，重要的是要量化的信息內(nèi)容關(guān)于機(jī)器參數(shù)的測(cè)量信號(hào)。 這一點(diǎn)特別重要，如果我們只限于電氣終端數(shù)量，如定子電壓和電流。一個(gè)根本問(wèn)題連接到參數(shù)辨識(shí)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子是因?yàn)橥獾夭荒芎饬?。我們建議本文件中， 一種新的方法來(lái)克服這一缺陷。通過(guò)簡(jiǎn)單的操作的誘導(dǎo)汽車(chē)模型，我們

57、確定了一套適合方程的應(yīng)用參數(shù)鑒定分析技術(shù)，如最小二乘LS的方法。本文采用最小二乘技術(shù)參數(shù)辨識(shí)感應(yīng)汽車(chē)。這些程序?qū)儆诘诙?lèi)的方法和處理離線(xiàn)參數(shù)辨識(shí)的輸入輸出產(chǎn)生的數(shù)據(jù)提供電機(jī)與正弦電壓。遞歸最小二乘的RLS 算法可容易實(shí)施機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。本文件有重大改良，以及許多新的成果。那個(gè)主要奉獻(xiàn)這項(xiàng)研究在以往的作品數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)出適用于參數(shù)識(shí)別方法分析方法;一種方法是建議，以確定分析，在穩(wěn)定狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)參數(shù);遞歸程序的審議，以期消除長(zhǎng)期參與產(chǎn)品的加速和轉(zhuǎn)子磁場(chǎng);近似介紹利用上述方法的影響說(shuō)明，比擬實(shí)驗(yàn)和仿真結(jié)果。該文件是舉辦如下：第2款提供了詳細(xì)的誘導(dǎo)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，并介紹了算法。仿真結(jié)果使用 RLS算法是在第3節(jié)，以顯示效果的建議方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果在3千瓦電機(jī)給出在第4節(jié)和確認(rèn)的理論成果。最后，第5節(jié)結(jié)束本文章。2 異步電機(jī)參數(shù)