第一篇：電機(jī)設(shè)計講稿第八章

第八章 結(jié)構(gòu)設(shè)計和機(jī)械計算

結(jié)構(gòu)設(shè)計和機(jī)械計算是電機(jī)設(shè)計的一個組成部分，它主要在電磁設(shè)計完成后進(jìn)行，以解決機(jī)械部分的設(shè)計問題。

內(nèi)容：電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本內(nèi)容、原則和方法，電機(jī)主要零部件（機(jī)座、轉(zhuǎn)軸、換向器及厚壁圓筒）的機(jī)械計算。

§8-1 電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)型式（自學(xué)）

一、總體結(jié)構(gòu)的分類

（一）按通風(fēng)冷卻系統(tǒng)分類

空冷：自冷、自扇冷、他扇冷、管道通風(fēng)、自由循環(huán)通風(fēng)、封閉循環(huán)通風(fēng)等； 氫、水等：封閉循環(huán)

（二）按防護(hù)型式分類

開啟、防護(hù)、封閉、防爆、防水、水密、潛水、潛油等

（三）按安裝結(jié)構(gòu)型式分類

IM1～I(xiàn)M9

二、主要類型電機(jī)的典型結(jié)構(gòu)簡述

（一）感應(yīng)電機(jī)

1、封閉式

2、防護(hù)式

3、箱型結(jié)構(gòu)

（二）同步電機(jī)

1、凸極同步電機(jī)

（1）臥式凸極同步電機(jī)（2）立式凸極同步電機(jī)

2、隱極同步電機(jī)

（三）直流電機(jī)

§8-2 結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本內(nèi)容、原則和方法

一、結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本內(nèi)容和原則

1、結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本內(nèi)容

① 確定電機(jī)的總體結(jié)構(gòu)型式，包括防護(hù)型式、軸承型式和數(shù)目、軸伸型式、安裝方式、通風(fēng)系統(tǒng)等。

② 確定零部件的結(jié)構(gòu)型式、材料、形狀、尺寸、加工精度、形位公差、表面粗糙度和技術(shù)要求等。

③ 確定某些零部件之間的機(jī)械連接方式、配合種類等。④ 核算零部件的機(jī)械性能。

2、設(shè)計原則

① 應(yīng)保證電機(jī)在規(guī)定期限內(nèi)能安全可靠地運行；

② 所有結(jié)構(gòu)型式一般應(yīng)符合有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，如防護(hù)型式、軸承型式、中心高、外形尺寸、安裝尺寸等；

③ 盡量使零部件符合“標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化”的要求； ④ 應(yīng)具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性； ⑤ 應(yīng)考慮電機(jī)裝拆和維修方便； ⑥ 適當(dāng)注意外形美觀。

二、結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法

（一）交流電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計

1、確定總體結(jié)構(gòu)

2、確定定轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu) ① 定子結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容和方法

定子鐵心：確定軸向和周向固緊方式；

徑向通風(fēng)道元件的結(jié)構(gòu)；

如采用扇形片時，確定扇形片劃分、鴿尾槽數(shù)目、尺寸、布型； 大型還要確定鐵心兩端階梯部分的具體結(jié)構(gòu)；

定子繞組：應(yīng)先計算和作圖求得端部尺寸；

確定固定方式； 作出定子的分裝草圖。② 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計

轉(zhuǎn)子鐵心：如同步機(jī)確定磁極和磁軛的詳細(xì)結(jié)構(gòu)尺寸固緊方式；

如其它轉(zhuǎn)子鐵心，除具有軸向通風(fēng)道時要確定相應(yīng)的結(jié)構(gòu)外，其它與定子鐵心情況相似；

轉(zhuǎn)軸： 設(shè)計轉(zhuǎn)軸各檔部分尺寸，加工精度，形位公差，表面光潔度；

核算轉(zhuǎn)軸的機(jī)械強(qiáng)度。

轉(zhuǎn)子鐵心與轉(zhuǎn)軸組合：套軸式、支架式。決定轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)國的徑向尺寸的關(guān)系；

作出轉(zhuǎn)子草圖。③ 端蓋結(jié)構(gòu)和尺寸

主要根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)、繞組對地絕緣距離軸承套結(jié)構(gòu)及端蓋的剛度與強(qiáng)度等方面的要求確定。④ 作出總裝草圖，同時布置風(fēng)扇

校核各部件的相對位置，必要間隙是否適當(dāng)，安裝、外形尺寸是否符合要求；制造裝配拆卸維修是否方便，進(jìn)行必要的修改，逐步給出零件圖，詳細(xì)準(zhǔn)確的總裝配圖，校核總裝尺寸。

（二）直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計

直流電機(jī)與交流電機(jī)大體相似，只是電樞在轉(zhuǎn)子上磁極在定子上，且有換向極。

第二篇：電機(jī)與絕緣講稿

電 機(jī) 與 絕 緣

謝謝，同志們光臨這次討論，今天的主題是《電機(jī)與絕緣》，根據(jù)電機(jī)的種類，確定所用絕緣的品種和要求。目的是使我們能清楚地認(rèn)識到，絕緣材料是如何為電機(jī)制造更好地服務(wù)。

電機(jī)是一種電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的旋轉(zhuǎn)機(jī)械。已經(jīng)成為人類創(chuàng)造動力的工具，是現(xiàn)代社會賴以生存的基本要素之一。絕緣結(jié)構(gòu)是電機(jī)的心臟部分，而絕緣材料是構(gòu)建電機(jī)心臟的關(guān)鍵組成。

隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，電機(jī)的種類增多且更專業(yè)化；容量增大且更高效；體積縮小且更降耗，綠色制造且更環(huán)保??

電機(jī)的分類按不同理念分類方式也不相同。今天按我們討論的需要分類：發(fā)電機(jī)和電動機(jī)。重點討論大型發(fā)電機(jī)及其所用的絕緣材料；特種電動機(jī)例如變頻電機(jī)、機(jī)車牽引電機(jī)及其所用的絕緣材料。請各位關(guān)注的是：不同類型電機(jī)所用的絕緣材料的差異和原因所在，以便對今后的工作有所幫助。

電機(jī)絕緣系統(tǒng)設(shè)計的基本原則 ：確保電機(jī)運行的可靠性和使用壽命（發(fā)電機(jī)不低于20年，一般多為30年，電動機(jī)為15年以上）。研究的重點是絕緣結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化；絕緣材料的最優(yōu)化；絕緣工藝的最優(yōu)化?？煽康?、先進(jìn)的、經(jīng)濟(jì)的、環(huán)保的和可行的綜合效果組合是最終目的。公司有必要將其產(chǎn)品按照以上重點要求分類總結(jié)，分發(fā)給技術(shù)和銷售人員，認(rèn)真學(xué)習(xí)、理解和體會，便于銷售工作和解決實際問題。

絕緣系統(tǒng)設(shè)計必須考慮產(chǎn)品在運行中要受到電、熱、機(jī)械、環(huán)境等作用因素的影響。通常，高壓電機(jī)（額定電壓在3kV以上）絕緣系統(tǒng)首先要考慮電壓的作用；而低壓電機(jī)絕緣系統(tǒng)首先要考慮熱的作用。當(dāng)然，在實際設(shè)計中所有因素都應(yīng)予以考慮，過分強(qiáng)調(diào)某一因素而忽視其他因素就可能導(dǎo)致設(shè)計錯誤。電機(jī)在運行中發(fā)生故障的主要原因是絕緣破壞，占總故障率的80%以上，所以電機(jī)在運行過程中發(fā)生故障首先想到的是絕緣，絕緣工作者們應(yīng)該充分理解。

一.高壓電機(jī)的主要指標(biāo)：

1.電機(jī)的容量——決定了電機(jī)重量和體積，可以估算出硅鋼片和銅導(dǎo)線的數(shù)量。2.電機(jī)的電壓等級——決定了電機(jī)對絕緣厚度的要求，代表著電機(jī)設(shè)計和制造的水平。

3.電機(jī)的電流密度——決定了電機(jī)的熱場設(shè)計和冷卻方式及絕緣結(jié)構(gòu)的耐熱等級。4.主絕緣的厚度——可以估算出絕緣材料的總用量和采用的絕緣工藝。

法國A－A公司多膠模壓工藝單邊絕緣厚度（mm）的經(jīng)驗計算公式：

di ＝0.20（1.05UN＋2）適用于汽輪發(fā)電機(jī)。

di ＝0.17（1.05UN＋2）適用于汽輪發(fā)電機(jī)。** UN 為額定電壓

電機(jī)定子線圈的主絕緣厚度主要根據(jù)三個方面因素來考慮：

（1）瞬時擊穿電壓的儲備系數(shù)，即瞬時擊穿電壓與額定電壓（UN）之比一般應(yīng)大于6～8倍。

（2）許用場強(qiáng)不應(yīng)高于起始游離電壓，電老化壽命評定的伏－秒特性曲線外推到預(yù)計運行年限的剩余場強(qiáng)不低于使用場強(qiáng)的兩倍。

（3）定子線圈對地主絕緣的整體性要好，性能數(shù)據(jù)分散性小是提高許用場強(qiáng)，減薄絕緣厚度的前提。

近來世界上各大公司選用大型發(fā)電機(jī)定子線圈的許用工作場強(qiáng)為2.5MV∕m左右。

二.大型水輪發(fā)電機(jī)：

在三峽工程完成以后，中國的大規(guī)模水電建設(shè)拉開了序幕，溪洛渡、向家壩、烏東閣和白鶴灘電站將相繼開工。水輪發(fā)電機(jī)從大型向超大型、巨型發(fā)展，單機(jī)容量從700MW向1000MW發(fā)展、電壓等級從20KV向24KV以上發(fā)展，這對絕緣結(jié)構(gòu)、絕緣工藝、絕緣材料及防暈技術(shù)、防護(hù)技術(shù)等都提出了新的要求。1.大型水輪發(fā)電機(jī)的特點：

（1）以水流為動力，轉(zhuǎn)速慢，級數(shù)多，直徑大，軸向長度短，有利于散熱。

決定了水輪發(fā)電機(jī)的形狀和線圈的形狀，由于線圈端部彎角尺寸較小，適合于大批量生產(chǎn)的單根線棒VPI工藝。

（2）潮濕環(huán)境，端部易被油及粉塵污染。

需要特殊的端部處理技術(shù)，對端部防暈層和絕緣層進(jìn)行有效防護(hù)。絕緣保護(hù)帶和絕緣防護(hù)漆將被批量使用。（3）現(xiàn)場安裝下線。

為了確保線圈現(xiàn)場安裝下線時，不受意外損傷，線圈的整體防護(hù)是非常必要的。國外使用熱收縮絕緣帶保護(hù)端部，另外使用一種高強(qiáng)度無紡

布補(bǔ)強(qiáng)的高導(dǎo)熱、半導(dǎo)體硅橡膠保護(hù)帶，對線圈直線部分進(jìn)行防護(hù)。.大型水輪發(fā)電機(jī)絕緣材料的用量：

以單機(jī)容量700MW、20KV的三峽機(jī)組為例。

（1）硅鋼片漆：10.4噸(硅鋼片用量：520噸)

（2）絕緣線圈：1080根

（3）主絕緣： 13噸

（4）防暈帶： 0.5噸（5）固定材料：5噸 二.大型汽輪發(fā)電機(jī)：

隨著鍋爐和汽輪機(jī)技術(shù)從亞臨界、超臨界至超超臨界的發(fā)展，汽輪發(fā)電機(jī)也從普通的300

MW、600MW向單機(jī)容量1000MW、1200MW、1500MW邁進(jìn)，電壓等級高達(dá)27KV以上。帶動了一批新材料、新工藝和新結(jié)構(gòu)的發(fā)展。1.大型汽輪發(fā)電機(jī)的特點：

（1）以熱蒸汽—熱能為動力，轉(zhuǎn)速快，級數(shù)少（一般多為兩級）。

（2）直徑短，軸向長，溫升高，散熱效率低。（3）轉(zhuǎn)速高，電磁力大，要求固定材料強(qiáng)度高，固定工藝復(fù)雜。

（4）電壓等級高，對絕緣材料的介電性能有

特殊要求。

浸透性要求高（特指VPI工藝）。

2.大型汽輪發(fā)電機(jī)絕緣材料的用量：

以單機(jī)容量300MW、20KV的火電機(jī)組為例。

（1）硅鋼片漆：2.4噸(硅鋼片用量：120噸)

（2）絕緣線圈：108根

（3）主絕緣：1.62噸

（4）防暈帶：0.05噸

（5）固定材料：2.14噸

以單機(jī)容量600MW、20KV的火電機(jī)組為例。

（1）硅鋼片漆：3.6噸(硅鋼片用量：180噸)

（2）絕緣線圈：84根

（3）主絕緣：2.268噸

（4）防暈帶：0.168噸

（5）固定材料：2.966噸

以單機(jī)容量1000MW、27KV的火電機(jī)組為例。

（1）硅鋼片漆：5噸(硅鋼片用量：250噸)

（2）絕緣線圈：84根（3）主絕緣：3噸

（4）防暈帶：0.3噸

（5）固定材料：3.5噸（5）絕緣厚度大幅度增加，對主絕緣材料的 ** 隨著我國新能源戰(zhàn)略規(guī)劃的調(diào)整，未來十幾年將大力發(fā)展核動力能源。大型核動力發(fā)電機(jī)的單機(jī)容量為1000MW、24～26KV電壓等級。大型核動力發(fā)電機(jī)工作特點與大型汽輪發(fā)電機(jī)類似（轉(zhuǎn)速略低），但從運行安全考慮，要求更高的可靠性。

三.大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)：

風(fēng)力發(fā)電機(jī)以風(fēng)能為動力，是新型清潔能源的代表之一。

1.大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)特點：

(1)變頻特性

交—直—交變頻特性，這是一般發(fā)電機(jī)沒有的。諧波產(chǎn)生的突發(fā)電壓對匝間絕緣有特殊要求。（2）內(nèi)外疊加溫度

內(nèi)外疊加溫度是指電機(jī)運行時產(chǎn)生的溫度和周邊環(huán)境的溫度之和。大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)溫升較高（因為工作電壓較低）

而且散熱方式單一（空冷），因此需要使用耐熱絕緣材料（H級絕緣）。而散熱良好時，可以使用F級絕緣。（3）環(huán)境影響因素

大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作環(huán)境較差，炎熱、潮濕、凝露、紫外光輻射、海上鹽霧等。絕緣材料自身要具備一定能力，絕緣結(jié)構(gòu)及絕緣工藝必須采取防護(hù)措施，才能保證運行可靠性和使用壽命。

2.大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)絕緣材料的用量：

以單機(jī)容量2.0MW雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)為例。

（1）繞包導(dǎo)線：4500～5000公斤

（2）主絕緣： 300公斤左右

（3）槽部絕緣：120公斤左右

（4）保護(hù)帶：

5000米左右

四.變頻電機(jī)：

通過調(diào)節(jié)頻率來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速是一種高效節(jié)能的方法。具有響應(yīng)快，精度高的特點。

1.變頻電機(jī)的工作原理：

轉(zhuǎn)速 n=60f∕p 其中：n為每分鐘轉(zhuǎn)速；f為交流電的頻率；p為磁極對數(shù)。

電壓與頻率之比為常數(shù)。U∕f=const 變頻的同時也必須變壓，這也就是變頻器常被簡稱為VVVF（Variable Voltage Variable Frequency）的原因。

2.變頻電機(jī)絕緣的特點：

電源諧波產(chǎn)生的突發(fā)電壓，造成絕緣擊穿。變頻電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計的重點是耐電壓。3.變頻電機(jī)的專用絕緣材料：

變頻電機(jī)的匝間和主絕緣頻頻受到?jīng)_擊電壓作用，對變頻電機(jī)的主絕緣和匝間絕緣必須加強(qiáng)，特別是電機(jī)定子的匝間絕緣。另外減少繞組的內(nèi)部氣隙，氣隙會引發(fā)局部放電，嚴(yán)重影響電氣性能和導(dǎo)熱性，VPI工藝成為首選。絕緣材料的選擇重點是繞組線和浸漬樹脂。

變頻電機(jī)需要使用耐電暈絕緣材料。“耐”與“防”的區(qū)別為：“耐”是從內(nèi)到外（匝間絕緣為主導(dǎo)）;“防”是從外到內(nèi)(主絕緣為主導(dǎo))。

目前被普遍認(rèn)可的耐電暈絕緣材料包括：納米改性的三層漆包導(dǎo)線；KaptonFCR聚酰亞胺薄膜燒結(jié)線；云母繞包導(dǎo)線等。

大型變頻調(diào)速電動機(jī)絕緣材料的用量： 以變頻調(diào)速電動機(jī)6KV、3500KW為例。（TBP3500－16／1000變頻調(diào)速同步電動機(jī)）（1）繞組導(dǎo)線：2980公斤（2）少膠帶：24～26公斤（3）VPI漆：200～220公斤（4）防暈帶：7.6～8.0公斤（5）保護(hù)帶：4950米（6）層壓制品：692公斤

以變頻調(diào)速電動機(jī)10.5KV、3500KW為例。（TBP3500－16／1000變頻調(diào)速同步電動機(jī)）（1）繞組導(dǎo)線：3130公斤（2）少膠帶：25～28公斤（3）VPI漆：200～220公斤（4）防暈帶：6.4～6.8公斤（5）保護(hù)帶：4900米（6）層壓制品：637公斤

以YBP1120－6 2850／3150 6500KW籠型變頻異步電動機(jī)為例。（1）繞組導(dǎo)線：1710公斤（2）少膠帶：16～18公斤（3）VPI漆：80～100公斤（4）防暈帶：——（5）保護(hù)帶：3050米（6）層壓制品：35～40公斤

五.機(jī)車牽引電機(jī)：

機(jī)車牽引電機(jī)是高速電氣化鐵路的關(guān)鍵設(shè)備。也代表著一個國家電機(jī)制造業(yè)的水平。

1.機(jī)車牽引電機(jī)的特點

（1）變頻調(diào)速電機(jī)

（2）耐高溫電機(jī)—由于體積和電壓受限，使

電流密度增加，溫升大幅度提高，發(fā)熱嚴(yán)重

（3）多種機(jī)械振動和應(yīng)力

2.機(jī)車牽引電機(jī)專用絕緣材料

（1）耐電壓性能

（2）耐高溫性能

（3）抗機(jī)械振動性能

六.一般情況的絕緣事故： 1.絕緣電阻降低

受潮使絕緣電阻降低，泄露電流增大，容易引發(fā)絕緣擊穿。解決的方法是加熱去潮后進(jìn)行防潮處理。2.絕緣放電現(xiàn)象

產(chǎn)生的因素較復(fù)雜。例如局部放電、電暈放電、電弧放電、火花放電和沿面閃絡(luò)等，對絕緣的破壞最為嚴(yán)重。

3.電機(jī)溫升偏高 電機(jī)某部分的溫度與其周圍介質(zhì)的溫度之差，稱為電機(jī)該部分的溫升。溫升是電機(jī)損耗和散熱情況的量度，已成為評價電機(jī)性能的一個重要指標(biāo)。絕緣材料的導(dǎo)熱性、散熱方式和絕緣處理工藝是影響電機(jī)溫升的主要因素。采用VPI工藝可以使電機(jī)溫升降低5~10℃，主要原因是減少氣隙、提高導(dǎo)熱。4.電機(jī)的槽口和鼻端擊穿

電機(jī)的槽口和鼻端擊穿是絕緣事故的多發(fā)區(qū)。電機(jī)的槽口是電場分布的突變區(qū)（導(dǎo)體與

絕緣、固體絕緣與空氣絕緣的交匯處，使電場集中）及尖端易損區(qū)（如加工毛刺、鋒利斷面，振動磨損，使絕緣材料容易受到損傷）。鼻端絕緣搭接和曲面形狀變化，引起電場分布變化。5.絕緣的機(jī)械損傷

電機(jī)定、轉(zhuǎn)子繞組及其絕緣，在運行過程中，承受著電磁力、熱應(yīng)力和機(jī)械力的作用，會使絕緣產(chǎn)生摩擦及疲勞變形等，造成缺陷和老化，力學(xué)性能下降。優(yōu)良的力學(xué)性能如抗彎、抗沖擊和截面尺寸的熱穩(wěn)定性是電機(jī)安全運行的基本保障。電機(jī)定子事故的多發(fā)區(qū)是槽口和端部。電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組絕緣在運行中，長期承受著離心及剪切等機(jī)械力的作用。6.絕緣擊穿

絕緣擊穿是電機(jī)產(chǎn)品的最終破壞，是由多重因素造成的，主要因素是局部放電和機(jī)械破壞，結(jié)果是使電機(jī)完全喪失工作能力。七.國內(nèi)電機(jī)絕緣的某些特定概念 1.可靠性和壽命

電機(jī)的可靠性是指一定時間內(nèi)不失效的概率。電機(jī)絕緣壽命是指有效使用到絕緣老化的時間，不包括通過小修可以恢復(fù)使用的故障。

有的電機(jī)如魚雷電機(jī)、火箭電機(jī)等要求可靠性接近100%，而壽命僅幾分鐘；而許多用于單機(jī)配套的電機(jī)，則壽命要求長，對可靠性要求卻較低。

2.F級絕緣，B級考核

是指絕緣系統(tǒng)的降級使用。電機(jī)繞組各部位的溫度并不相同，實際上是一個溫度場，溫升是指繞組的平均溫度。溫度場中的溫差隨電機(jī)結(jié)構(gòu)、通風(fēng)散熱系統(tǒng)、絕緣系統(tǒng)的不同而改變。例如，防護(hù)式電機(jī)的最熱點在鐵心中間的槽部，屏蔽式電機(jī)的最熱點在繞組端部。

為了保證電機(jī)的可靠性和壽命，在電機(jī)絕緣設(shè)計時還必須留有溫升裕度。對一般系列化小型化電機(jī)留5~~10℃，對中大型電機(jī)裕度更大?，F(xiàn)代電機(jī)絕緣設(shè)計的趨向是選用等級高于電機(jī)絕緣等級的絕緣系統(tǒng)，熱點由絕緣裕度承擔(dān)，電機(jī)設(shè)計時用足溫升限值。例如B級電機(jī)采用F級絕緣系統(tǒng)，按B級考核，而且B級電機(jī)的銅耗按75℃計算（F級電機(jī)按115℃計算），電機(jī)的效率可以較高，因此提高了電機(jī)的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。3.絕緣等級與耐溫指數(shù)

電機(jī)絕緣等級與絕緣耐溫指數(shù)之間有密切的關(guān)系，但是兩者之間并非等同或恒定關(guān)系。電機(jī)設(shè)計人員可以根據(jù)電機(jī)的使用狀況，往往選用高于或低于電機(jī)絕緣等級的絕緣結(jié)構(gòu)。

電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)的升級使用，縮小體積，增大功率，必然縮短電機(jī)的壽命，例如魚雷、火箭電機(jī)。4.端部處理技術(shù)

電機(jī)端部與槽內(nèi)直線部分的絕緣，所承受的電場分布、熱場、受力狀態(tài)、環(huán)境因素不同，因此 端部絕緣需要特殊的處理技術(shù)。

槽口需要絕緣加強(qiáng)，防暈從低阻轉(zhuǎn)向高阻，使電場分布均勻，避免起暈放電。

端部絕緣無鐵心支撐固定，需通過膨脹材料、綁扎材料進(jìn)行固定，以免運行振動產(chǎn)生摩擦，損傷絕緣造成擊穿。

在浸漆過程中，端部流失最為嚴(yán)重，造成絕緣發(fā)空現(xiàn)象。需要特殊保護(hù)工藝如旋轉(zhuǎn)烘陪、熱收縮保護(hù)帶等。

電機(jī)端部絕緣易受到外部環(huán)境污染如潮濕、粉塵、油污等，另外在裝配、拆卸時易受損傷，需要進(jìn)行繞包及噴漆等防護(hù)處理。

5.防暈技術(shù)及防暈材料

在較高電場作用下，電位出現(xiàn)差異，絕緣層表面與空氣間產(chǎn)生的放電現(xiàn)象為電暈放電，這種電腐蝕對絕緣層會造成嚴(yán)重的破壞作用。

防暈技術(shù)就是通過采用半導(dǎo)體材料制成的防暈材料使電場平滑過渡和均勻分布，減小或避免起暈現(xiàn)象。由于電機(jī)槽內(nèi)、槽口、端部電場分布不同，防暈材料分為低阻、中阻和高阻材料。而且多膠模壓工藝和少膠VPI工藝所用的防暈材料也不相同（半固化防暈帶和全固化防暈帶）。

**在產(chǎn)品說明書中，經(jīng)常會出現(xiàn)國標(biāo)及計量單位與歐美標(biāo)準(zhǔn)及計量單位的差異。

**在實際應(yīng)用中，絕緣產(chǎn)品與設(shè)備有著較大的關(guān)聯(lián)度。

本次講座的目的是讓各位了解： 1.電機(jī)基本原理與絕緣材料的關(guān)系。2.電機(jī)運行故障與絕緣材料的關(guān)系。

3.電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)與絕緣材料、絕緣工藝的關(guān)系。4.不同類型電機(jī)絕緣材料的大約用量。

第三篇：電機(jī)設(shè)計論文

12電機(jī)設(shè)計論文_電動機(jī)論文

一、選題的依據(jù)及意義

現(xiàn)在社會中，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，作為動力設(shè)備的電機(jī)是不可缺少的一部分。電機(jī)在國家經(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)主要用于移動電源、風(fēng)力發(fā)電、小型發(fā)電設(shè)備中；電動機(jī)在生產(chǎn)和交通運輸中得到廣泛使用，電動機(jī)主要用于驅(qū)動水泵、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)的迅猛發(fā)展，電氣化與自動化水平不斷提高，國民經(jīng)濟(jì)各部門對異步電動機(jī)的需求量日益增加，對其性能，質(zhì)量，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也相應(yīng)地提出了越來越高的要求。因此，對異步電動機(jī)品種，必須適時實地做出更新與發(fā)展，以適應(yīng)各個新興工業(yè)領(lǐng)域不同的特殊要求，特別是對需求量最大的中小型異步電動機(jī)，在保證其質(zhì)量運行，壽命長和能滿足使用要求的同時，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系列異步電動機(jī)具有體積小，重量輕，運行可靠，結(jié)構(gòu)堅固耐用，外形美觀等特點，具有較高的效率，有良好的節(jié)能效果，而且噪音低，壽命長，經(jīng)久耐用。作為普遍用于拖動各種機(jī)械的動力設(shè)備，其用電量在總的電網(wǎng)的總的負(fù)荷中占有重要的一席。Y系列共有兩個基本系列、十六個派生系列、九百多個規(guī)格，能滿足國民經(jīng)濟(jì)各部門的不同需要。所以設(shè)計研究三相異步電動機(jī)意義重大。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢（含文獻(xiàn)綜述）

1、現(xiàn)狀

國外公司注重新產(chǎn)品開發(fā)，在電機(jī)的安全、噪聲、電磁兼容等方面很重視。國外的先進(jìn)水平主要體現(xiàn)在電機(jī)的可靠性高，壽命長，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，絕緣等級采用F級和H級，而且也考慮電機(jī)制造成本的降低等國內(nèi)雖有部分產(chǎn)品已達(dá)90年代初的國際水平，但相當(dāng)部分的產(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年代初期國際水平，其主要原因是制造工藝落后，關(guān)鍵材料的質(zhì)量和品種不能滿足要求，科研和設(shè)計工作沒有跟上，科研投入少，新產(chǎn)品開發(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)發(fā)展趨勢 1）企業(yè)在改造中求發(fā)展

企業(yè)要自己選準(zhǔn)位置，立足生求，真抓實干，穩(wěn)步發(fā)展。我國中小電機(jī)生產(chǎn)銷售受各種因素的影響，變化幅度比較大，企業(yè)要看準(zhǔn)改革市場，并重點地去占領(lǐng)他，發(fā)揮企業(yè)自身的優(yōu)勢，例如，目前的稀土永磁電機(jī)，大量用于風(fēng)機(jī)、水泵、1 機(jī)床、壓縮機(jī)、城市交通及工礦電動車輛等變頻調(diào)速裝置，預(yù)測會有較大的發(fā)展前途。2）發(fā)展派生、專用系列電機(jī)

我們要開拓多用途、多品種派生和符合國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的電機(jī)產(chǎn)品。隨著社會的不斷前進(jìn)，科技水平的不斷提高，電機(jī)行業(yè)的不斷發(fā)展，市場需求會不斷變化，電機(jī)產(chǎn)品的外延和內(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、建筑等各個領(lǐng)域，并且電機(jī)的通用性逐步向?qū)Ｓ眯苑矫姘l(fā)展，打破了過去同一類電機(jī)同時用于不性質(zhì)、不同場合的局面。電機(jī)產(chǎn)品正向著專業(yè)性、特殊性、個性化方面發(fā)展，這也是國外企業(yè)發(fā)展的最新觀點與動向。3）電機(jī)要高效、節(jié)能

我國中小型電機(jī)作為各種機(jī)械設(shè)備的動力源，其耗電總量已占全國發(fā)電量的70%左右。因此，發(fā)展中國高效電機(jī)，推廣節(jié)能產(chǎn)品，是響應(yīng)國家節(jié)能政策、實現(xiàn)節(jié)能降耗的重要舉措。

在產(chǎn)品開發(fā)中，以前的科學(xué)院所、企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計采用了許多辦法，如采用降低起動力矩、電容補(bǔ)償、阻尼槽方法來節(jié)約電能，但這些都是在頻率不變的條件下來實現(xiàn)的。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)在最佳工作點上運行，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，降低了成本，提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

4)機(jī)電一體化、智能化 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)得到長足發(fā)展，同時，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)通過微電子、計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，國家政策的鼓勵、各企業(yè)對科技的重視，使新產(chǎn)品開發(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)是一種無級調(diào)速傳動系統(tǒng)）應(yīng)運而生，調(diào)速制造、虛擬制造等先進(jìn)制造技術(shù)推廣應(yīng)用。我國的電機(jī)的技術(shù)性能水平與發(fā)達(dá)國家的水平相當(dāng)。

2、發(fā)展趨勢

隨著國家宏觀經(jīng)濟(jì)的調(diào)整以及市場需求的推動，二十世紀(jì)中小型電機(jī)的品種將得到更大的發(fā)展，尤其是對于發(fā)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)將會給予特別的重視，而一些新穎的電機(jī)，如永磁電機(jī)、無刷直流電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)等，將進(jìn)一步完善。同時，隨著CAD技術(shù)、數(shù)控機(jī)床、專用加工設(shè)備、冷軋矽鋼片、F級、H級絕緣材料等新技術(shù)、新材料的推廣，電 2 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)發(fā)展動向是向小型化、薄型化、輕量化、無刷化、智能化、靜音化、高效化、節(jié)能化、環(huán)?；⒖煽炕?、精密化、組合化，電機(jī)采用新型磁性、導(dǎo)電、絕緣材料。

二、本課題研究內(nèi)容 本課題主要是研究設(shè)計Y802-4三相鼠籠式異步電動機(jī)---設(shè)計計算.首先根據(jù)給定的功率，功率因數(shù)，相數(shù)，頻率及額定相電壓確定異步發(fā)電機(jī)的主要規(guī)格。

本課題的主要計算過程如下： 1.額定數(shù)據(jù)及主要尺寸計算 2.磁路計算 3.參數(shù)計算 4.起動計算

根據(jù)Y802-4三相鼠籠式異步電動機(jī)各性能指標(biāo)：效率?，功率因數(shù)cos?，TSTISTTmax 最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù) TN，起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù) TN，起動電流倍數(shù) IN 計算出各個參數(shù)。

三、本課題研究方案

本課題的研究方案是根據(jù)設(shè)計任務(wù)書并結(jié)合所選機(jī)型的各參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行復(fù)算，通過方案比較，確定電機(jī)電磁性能有關(guān)的尺寸和數(shù)據(jù)，選定材料，并核算其電磁性能。最終算計出符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求的電機(jī)參數(shù)； 利用計算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計，提高功率因數(shù)，提高效率，提高電動機(jī)的工作能，節(jié)省制造材料。

四、研究目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度

1.研究目標(biāo)：在原復(fù)算方案的基礎(chǔ)上既節(jié)省材料，又提高性能；將不同方案進(jìn)行比較，以求得最佳結(jié)果。

2、主要特色

進(jìn)行發(fā)電機(jī)的電磁設(shè)計時，先釆用手算的方法，使各項性能指標(biāo)都滿足。后釆用計算機(jī)編程的方法進(jìn)行計算，得出最優(yōu)方案。

3、工作進(jìn)度 3

六、參考文獻(xiàn) [1] 陳世坤 電機(jī)設(shè)計［M］ 機(jī)械工業(yè)出版社 2000 [2] 李發(fā)海 電機(jī)學(xué)［M］ 科學(xué)出版社 1995 [3] 三相異步電動機(jī)設(shè)計、原理與試驗 沈陽機(jī)電學(xué)院 [3] 張躍峰 AUTOCAD2004 入門與提高 清華大學(xué)出版社 4 目 錄 摘

要........................................................................................................................I ABSTRACT..................................................................................................................II 前

言..........................................................................................................................1 第1章 概

述................................................................................................................2 1.1我國電機(jī)制造工業(yè)發(fā)展近況與發(fā)展趨勢..........................................................2 1.2 電機(jī)的分類..........................................................................................................2 1.3三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和用途..........................................................................3 1.3.1異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)............................................................................................3 1.3.2異步電動機(jī)用途............................................................................................4 1.4三相異步電動機(jī)的基本工作原理和運行特性..................................................5 1.4.1 基本工作原理...............................................................................................5 1.4.2三相異步電動機(jī)的工作特性........................................................................5 1.5 三相異步電動機(jī)的起動與調(diào)速..........................................................................6 1.5.1三相異步電動機(jī)的起動................................................................................6 1.5.2三相異步電動機(jī)的調(diào)速................................................................................7 1.6 感應(yīng)電動機(jī)的主要性能指標(biāo)和額定參數(shù)........................................................8 1.7電機(jī)節(jié)能..............................................................................................................8 第2章 三相鼠籠式異步電動機(jī)的設(shè)計方法............................................................10 2.1 電磁負(fù)荷的選擇與匹配....................................................................................10 2.1.1電磁負(fù)荷對電機(jī)性能和經(jīng)濟(jì)性的影響......................................................10 2.1.2 電磁負(fù)荷的選擇.........................................................................................10 2.1.3 電荷負(fù)荷的匹配.........................................................................................11 2.2 主要尺寸、氣隙長度的選取及繞組型式的選擇............................................11 2.2.1主要尺寸的選擇..........................................................................................11 2.2.2 氣隙長度的選取及確定.............................................................................12 2.2.3鐵心尺寸......................................................................................................12 2.2.4定子繞組形式和節(jié)距的選擇......................................................................13 2.3 籠型轉(zhuǎn)子的尺寸設(shè)計........................................................................................14 2.3.1 轉(zhuǎn)子槽數(shù)選擇及定轉(zhuǎn)子槽配合問題.........................................................14 12電機(jī)設(shè)計論文_電動機(jī)論文 2.3.2 轉(zhuǎn)子槽形的選擇和槽形尺寸的確定.........................................................15 第3章 三相鼠籠式電動機(jī)電磁設(shè)計與方案調(diào)整....................................................17 3.1鼠籠式電動機(jī)電磁方案的設(shè)計........................................................................17 3.2電機(jī)調(diào)整方案....................................................................................................37 3.3 方案結(jié)果分析....................................................................................................40 3.4 提高電機(jī)工作性能的一些措施........................................................................41 第4章 計算機(jī)輔助工具在電機(jī)設(shè)計的應(yīng)用............................................................43 結(jié)束語..........................................................................................................................45 致 謝.........................................................................................錯誤！未定義書簽。參考文獻(xiàn)......................................................................................................................45 Y802-4 0.75 kW三相鼠籠式異步電動機(jī)設(shè)計 摘 要

本文介紹了Y系列三相鼠籠異步電動機(jī)的設(shè)計方法,文章首先從異步電機(jī)的基本理論及工作特性著手，簡單介紹了異步電機(jī)的發(fā)展近況、基本特性、類型、結(jié)構(gòu)、用途、技術(shù)指標(biāo)、工作原理及運行特性等，為電機(jī)設(shè)計的做好必要的理論準(zhǔn)備。電機(jī)設(shè)計是個復(fù)雜的過程，因此需要考慮的因素、確定的尺寸和數(shù)據(jù)很多。同時本文也詳細(xì)闡述了三相鼠籠異步電動機(jī)的設(shè)計改進(jìn)調(diào)整方案，以及計算機(jī)輔助工具的應(yīng)用，這給電機(jī)設(shè)計和優(yōu)化帶來了新的契機(jī)。

關(guān)鍵詞 :三相異步電動機(jī)；設(shè)計；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 Design Abstract In 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 and 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.Electrical 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, this 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，作為動力設(shè)備的電機(jī)是不可缺少的一部分。中小型電機(jī)行業(yè)是機(jī)械工業(yè)的重要組成部分，在國民經(jīng)濟(jì)中起著舉足輕重的作用。發(fā)電機(jī)主要用于移動電源、風(fēng)力發(fā)電、小型發(fā)電設(shè)備中；三相異步電動機(jī)在生產(chǎn)和交通運輸中得到廣泛使用，例如，在工業(yè)方面，它被廣泛用于拖動各種機(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)療器械和國防設(shè)施中，異步電動機(jī)也應(yīng)用十分廣泛，作為拖動各種機(jī)械的動力設(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，電氣化與自動化水平不斷提高，國民經(jīng)濟(jì)各部門對異步三相異步電動機(jī)的需求量日益增加，對其性能，質(zhì)量，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也相應(yīng)地提出了越來越高的要求。因此，對三相異步電動機(jī)性能提出了許多新的更新的要求，必須適時實地做出更新與發(fā)展，以適應(yīng)各個新興工業(yè)領(lǐng)域不同的特殊要求，特別是對需求量最大的中小型三相異步電動機(jī)，在保證其質(zhì)量運行，壽命長和能滿足使用要求的同時，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。三相異步電動機(jī)已有近20年多年的研制開發(fā)、設(shè)計和生產(chǎn)史。尤其近些年來,隨著研制開發(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)計出 ―更快、更精、更凈‖的產(chǎn)品。第1章 概 述

1.1我國電機(jī)制造工業(yè)發(fā)展近況與發(fā)展趨勢

電動機(jī)制造是我國機(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)自動化的重要基礎(chǔ)產(chǎn)品，又是與人類生活密切相關(guān)的面廣量大、品種繁多的通用產(chǎn)品。電動機(jī)是把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的主要執(zhí)行部件，國內(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)量各種性能水平的提高和發(fā)展，都會直接影響國民經(jīng)濟(jì)各部門成套設(shè)備的發(fā)展水平。

20世紀(jì)40年代以前，我國電機(jī)制造工業(yè)極端落后。50年代以仿制國外產(chǎn)品為主，60年代起走上自行設(shè)計的道路。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。我國所生產(chǎn)的電動機(jī)大多是六十年代發(fā)展的產(chǎn)品, 部分是七、八十年代引進(jìn)的國外移植產(chǎn)品,與國外同行業(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、自動化程度等均偏低,仍有不小的差距。

解放五十多年來，國內(nèi)的電機(jī)制造業(yè)通過廣大工程技術(shù)人員的不懈努力，在非常落后的基礎(chǔ)上逐步建立起較為完整的電機(jī)制造工業(yè)體系，無論是在發(fā)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，為工業(yè)的發(fā)展和人民生活水平的提高做出了巨大的貢獻(xiàn)。我國已能獨立自主地生產(chǎn)各種中小型電機(jī)，國內(nèi)產(chǎn)品已經(jīng)發(fā)展到100 多個系列，500多個品種，年生產(chǎn)能力達(dá)到5500萬kW以上，基本上滿足了社會各個方面對電機(jī)產(chǎn)品的需求。

隨著電機(jī)理論的不斷完善，高新技術(shù)的快速發(fā)展，可以預(yù)言：未來的電機(jī)產(chǎn)品將朝著高性能化、智能化、微型化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。1.2 電機(jī)的分類

電機(jī)是以磁場為媒介進(jìn)行電能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的電力機(jī)械。電機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。需要的電機(jī)的種類各不相同，性能各異。電機(jī)的分類方法也用很多，故電機(jī)的種類也有很多。

1）按工作電源分類： 根據(jù)電動機(jī)工作電源的不同，可分為直流電動機(jī)和交流電動機(jī)。2）按結(jié)構(gòu)及工作原理分類： 根據(jù)電動機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理的不同，可分為直流電動機(jī)，異步電動機(jī)和同步電動機(jī)。直流電動機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為無刷直流電動機(jī)和有刷直流電動機(jī)。12電機(jī)設(shè)計論文_電動機(jī)論文

3)按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)分類： 根據(jù)電動機(jī)按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)不同，可分為籠型感應(yīng)電動機(jī)和繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機(jī)。

4)按用途分類： 可分為驅(qū)動用電動機(jī)和控制用電動機(jī)。

我國目前生產(chǎn)的三相異步電動機(jī)月100個系列額，500多個品種，500多個規(guī)格。按電機(jī)尺寸分成大、中、小型。

大型：中心高H > 0.63m,定子鐵心外徑Di > 1m,功率范圍在400KW以上，電壓為300 V和600 V。

中型：中心高H =(0.355——0.63)m,定子鐵心外徑Di =（0.5——1.0）m,功率范圍在（45——1250）KW以上，電壓為380 V和3000 V和6000 V。

小型：中心高H =(0.08——0.315)m,定子鐵心外徑Di =（0.12——0.5）m,功率范圍在（0.55——132）KW以上，電壓為380 V。Y（IP44）系列的中心高H =(0.08——0.28)m,定子鐵心外徑Di =（0.12——0.445）m，共11個機(jī)座，功率范圍為（0.55——90）KW，電壓380V。1.3三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和用途 1.3.1異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)

（1）固定部分有定子繞組、定子鐵心、機(jī)殼、端蓋、風(fēng)罩。

定子繞組是電動機(jī)的電路部分，通入三相交流電產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的繞組。由三個在空間互隔120°電角度、隊稱排列的結(jié)構(gòu)完全相同繞組連接而成，這些繞組的各個線圈按一定規(guī)律分別嵌放在定子各槽內(nèi)。定子鐵心是電機(jī)磁路的一部分，并在其上放置定子繞組。通常是用軋成厚0.5或0.35毫米的硅鋼片疊成的（如圖1）。機(jī)殼是用來支撐定子鐵心和電動機(jī)端蓋。端蓋是用來支撐電動機(jī)的轉(zhuǎn)動部分（一般指轉(zhuǎn)子）。風(fēng)罩保護(hù)風(fēng)葉同時又起到通風(fēng)的風(fēng)路作用。圖1 定子鐵心

（2）轉(zhuǎn)動部分有轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子鼠籠、轉(zhuǎn)軸、起動開關(guān)、軸承、風(fēng)葉。轉(zhuǎn)子鐵心是整個電動機(jī)磁路的一部分，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，形成一個多相的電路（如圖2）。鼠籠的材料一般采用高純鋁L01～L05。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)部分。軸承主要是連接轉(zhuǎn)動部分與不動部分。風(fēng)葉主要是冷卻電動機(jī)。圖2 鼠籠轉(zhuǎn)子（3）其他部分有出線盒、銘牌、起動或工作電容器。（4）三相異步電動機(jī)的總結(jié)構(gòu)圖 圖3 封閉式三相籠型異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)圖

1—軸承；2—前端蓋；3—轉(zhuǎn)軸；4—接線盒；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 1.3.2異步電動機(jī)用途

對于小型異步電動機(jī)來說，用途是十分廣泛的，常作為各類機(jī)械中的主要動力元件。Y系列小型異步電動機(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，有爆炸危險和腐蝕性環(huán)境中使用，既可恒速傳動，又可變速傳動。這類電機(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 等各類機(jī)械設(shè)備。

1.4三相異步電動機(jī)的基本工作原理和運行特性 1.4.1 基本工作原理

電動機(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基礎(chǔ)上的。如 右圖4是三相交流異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的原理圖(圖中只示出兩根導(dǎo)條)，當(dāng)磁極沿順時針方向旋 轉(zhuǎn)，磁極的磁力線切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，導(dǎo)條中就感應(yīng)出 電動勢。電動勢的方向由右手定則來確定。因為運 動是相對的，假如磁極不動，轉(zhuǎn)子導(dǎo) 條 沿逆時針

方向旋轉(zhuǎn)，則導(dǎo)條中同樣也能感應(yīng)出電動勢來。在電動勢的作用下，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則確定。由電磁力進(jìn)而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動起來。異步電動機(jī)的工作原理用箭頭式子可以簡單的表示如下：

定子繞組通入三相交流電流?產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場?切割轉(zhuǎn)子繞組? 轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生感應(yīng)電勢?轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電流?轉(zhuǎn)子電流與磁場作用?產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩?運行。

1.4.2三相異步電動機(jī)的工作特性

異步電動機(jī)的工作特性是指在額定電壓及額定頻率下，電動機(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。1轉(zhuǎn)差率特性 ○ 通常把同步轉(zhuǎn)速n1和電動機(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，站在

s?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，則轉(zhuǎn)差率s為：n1?n；n1 如果兩者轉(zhuǎn)向相反，則：s?n1?n。式中的n1、n都理解為轉(zhuǎn)速的絕對值s是n1 一個沒有單位的數(shù)，它的大小能反映電動機(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。2轉(zhuǎn)矩特性 ○

異步電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩：轉(zhuǎn)速的變換范圍很小，從空載到滿載，轉(zhuǎn)速略有下降，轉(zhuǎn)矩曲線為一個上翹的曲線（近似直線）。3電流特性 ○

空載時電流很小，隨著負(fù)載電流增大，電機(jī)的輸入電流增大。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；效率曲線有最大值，可變損耗等于不變損耗時，電機(jī)達(dá)到最大效率。異步電動機(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。5功率因數(shù)特性 ○

空載時，定子電流基本上用來產(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)達(dá)到最大值。如果負(fù)載繼續(xù)增大，則導(dǎo)致轉(zhuǎn)子漏電抗增大（漏電抗與頻率正比），從而引起功率因數(shù)下降。1.5 三相異步電動機(jī)的起動與調(diào)速 1.5.1三相異步電動機(jī)的起動（1）直接起動

直接起動是用閘刀開關(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。是一種最簡單而應(yīng)用廣泛的起動方法。1）優(yōu)點：無需附加起動設(shè)備，操作方便；

2)缺點：起動電流大，起動轉(zhuǎn)矩小，須足夠大的電源； 3)適用條件：小容量電動機(jī)帶輕載的情況起動。（2）降壓起動

用降低電機(jī)端電壓的方法限制制動起動電流，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。即起動時，降低加在電動機(jī)定子繞組電壓，起動時電壓小于額定電壓，待電動機(jī)轉(zhuǎn)速上升到一定數(shù)值后，再使電動機(jī)承受額定電壓，可限制起動電流。1)Y-Δ降壓起動 2)自耦變壓器降壓起動 3)電阻降壓或電抗降壓起動 4)延邊三角形降壓起動（3）軟起動

軟起動就是在電動機(jī)(鼠籠式)定子回路串入有限流作用的電力器件來實現(xiàn)電機(jī)的起動。通過這種方法降低起動電流。軟起動是采用軟件控制方式來平滑起動電動機(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)果上將電動機(jī)的起動特性由―硬‖平滑變?yōu)楱D軟‖。軟起動過程中產(chǎn)生高次諧波，對周邊環(huán)境要求比較高，同時起動設(shè)備投資非常大；但它起動時無沖擊電流，可保持平滑起動，并且可根據(jù)負(fù)載情況實現(xiàn)自由無級的起動。軟起動方式：○1 液阻式軟起動 ○2 磁控式軟起動 ○3 智能式軟起動。

1.5.2三相異步電動機(jī)的調(diào)速

三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)速公式為： n?60f1?1?s? p 從上式可見，改變供電頻率f、電動機(jī)的極對數(shù)p及轉(zhuǎn)差率s均可太到改變轉(zhuǎn)速的目的。異步電動機(jī)的調(diào)速主要有三種方法.1、變極調(diào)速 n1?60f1，異步電動機(jī)正常運行時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n略低于n1，所以，一旦p p改變，n1改變，n也隨著改變。1）Y→YY 變極調(diào)速 屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式 2）Δ→YY變極調(diào)速 屬于恒功率調(diào)速方式

2、變頻調(diào)速 異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速：n?60f1?1?s?。當(dāng)轉(zhuǎn)差率S變化不大時，n近似正p 比于頻率f1，可見改變電源頻率就可改變異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。常用的異步電動機(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，即恒轉(zhuǎn)，T?TTeNTeN矩調(diào)速時，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 ''。Pem?TTem?1?TTem?1 12電機(jī)設(shè)計論文_電動機(jī)論文

3、轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速

轉(zhuǎn)子串入附加電阻，使電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率加大，電動機(jī)在較低的轉(zhuǎn)速下運行。串入的電阻越大，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速越低。此方法設(shè)備簡單，控制方便，但轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱的形式消耗在電阻上。屬有級調(diào)速，機(jī)械特性較軟。串電阻前后保持轉(zhuǎn)子電流不變，則有： R2R2?R?，cos?2?cos?2N ?SNS 電磁轉(zhuǎn)矩為： Tem?CM?mI2cos?2，保持不變，即屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。1.6 感應(yīng)電動機(jī)的主要性能指標(biāo)和額定參數(shù) 感應(yīng)電動機(jī)的主要性能指標(biāo)、基準(zhǔn)值和額定參數(shù)。1.7電機(jī)節(jié)能

電動機(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)備的動力。中小型三相異步電動機(jī)是電力機(jī)械的最主要的原動機(jī)。目前中國電動機(jī)消耗的電量約占全國用電量的60％，而中小型電動機(jī)占到全國電動機(jī)功率的75％，若把中小型電動機(jī)的效率平均提高一個百分點，一年可節(jié)電20多億kWh。由此可見，電動機(jī)的節(jié)能潛力巨大，提高中小型電動機(jī)的能源效率是工業(yè)終端設(shè)備節(jié)能的一個重要方面。一般采取的節(jié)能措施如下：

1、選用節(jié)能電動機(jī) Y系列三相異步電動機(jī)是全國統(tǒng)一設(shè)計的新系列小型鼠籠轉(zhuǎn)子電動機(jī)。Y系列電動機(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%,起動轉(zhuǎn)矩比J02系列平均提高30%，因此有利于用戶既滿 足對起動轉(zhuǎn)矩要求高而又

可選用容量較小的電動機(jī)。這有利于提高節(jié)電效果。

2、合理選擇電動機(jī)容

一般電動機(jī)負(fù)載的系數(shù)在0.5-1范圍內(nèi)為高效區(qū)。電動機(jī)容量要根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械需要的功率來決定。但實際中往往會出現(xiàn)―大馬拉小車‖的現(xiàn)象，由于容量選擇不合理，使電動機(jī)經(jīng)常處于輕載狀態(tài)，致使功率因數(shù)降低，增加線路損耗。所以要根據(jù)不同負(fù)載合理選擇電動機(jī)。

3、異步電動機(jī)采取調(diào)速節(jié)電

目前，風(fēng)機(jī)與泵類設(shè)備常用調(diào)節(jié)閥門或擋板開啟度的方法來調(diào)節(jié)流量，電能浪費很大。而用電動機(jī)調(diào)速來調(diào)節(jié)流量，可使風(fēng)機(jī)、泵長期在高效率狀態(tài)運行，節(jié)電可達(dá)30%-60%a。表1列出異步電動機(jī)幾種常用的調(diào)速方式及特點。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可根據(jù)電機(jī)、場地、調(diào)速要求等情況選擇調(diào)速方案。對于不同的負(fù)載類型選用不同類型的電動機(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，故低速時最大轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)矩都只有高速時的一半(倍極比電動機(jī))，而額定功率只有高速額定功率的1/4。這類電動機(jī)適合泵、風(fēng)機(jī)使用，因它的特性基本上與負(fù)載特性配合。接線方式是低速時為串聯(lián)Y,高速時為并聯(lián)Y。

(2)恒轉(zhuǎn)矩型異步電動機(jī)。其最大轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)矩近似地保持不變，額定功率正比于轉(zhuǎn)速。這類電動機(jī)適合傳送帶、壓縮機(jī)和機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)使用接線方式是:低速時為串聯(lián)0,高速時為并聯(lián)Y(3)恒功率型異步電動機(jī)。其最大轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)矩反比于轉(zhuǎn)速。這類電動機(jī)適合于金屬切削機(jī)床、卷揚機(jī)等。接線方式是:低速時為并聯(lián)Y,高速時為串聯(lián)△。

第2章 三相鼠籠式異步電動機(jī)的設(shè)計方法 2.1 電磁負(fù)荷的選擇與匹配

2.1.1電磁負(fù)荷對電機(jī)性能和經(jīng)濟(jì)性的影響

/由于正常電機(jī)中系數(shù)?p、KNM、與Kdp實際上變化不大，因此在計算功率P/ 與轉(zhuǎn)速n一定時，電機(jī)的主要尺寸決定于電磁負(fù)荷A、B?。電磁負(fù)荷越高，電機(jī)尺寸將越小，重量越輕，成本也越低。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B?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)有效材料的耗用量，而且對電機(jī)參數(shù)、起動和運行性能、可靠性都有重要影響。（1）線負(fù)荷A較高，氣隙磁密B?不變 1 電機(jī)體積和尺寸的減小，可節(jié)約鋼鐵材料 ○ 2 B?一定時，由于鐵心重量減小，鐵耗隨之減小 ○ 3 繞組用銅量增加 ○ 增大了電樞單位表面上銅耗，繞組溫升增高 ○ 5 影響電機(jī)參數(shù)和電機(jī)特性 ○（2）氣隙磁密B?高，線負(fù)荷A不變 電機(jī)體積和尺寸的減小，可節(jié)約鋼鐵材料 ○ 2 電樞基本鐵耗增大 ○ 氣隙磁位降和磁路飽和程度增大 ○ 4 影響電機(jī)參數(shù)和電機(jī)特性 ○ 2.1.2 電磁負(fù)荷的選擇

電磁負(fù)荷與預(yù)防護(hù)等級、冷卻方式、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)、絕緣等級及電壓有直接關(guān)系。決定電磁負(fù)荷時。對于小型電機(jī)而言，各種產(chǎn)品之間磁密的波動范圍不大。只是對于斷續(xù)運行電機(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?,cos?及溫升約束，不能選得過高。在推薦的范圍內(nèi)： A 隨功率增加而增加，減少A可提高過載能力； ○ 2 B? 隨極數(shù)增加面增加，降低B?可提高cos?； ○ J1 則隨功率增加而減小，隨散熱能力提高而提高。同時繞線轉(zhuǎn)子的J1要比○

籠型轉(zhuǎn)子的J1選低5%——10%；斷續(xù)運行的可比連續(xù)的選的高些。2.1.3 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)類型不同，溫度場分而亦不同，但仍有一個共同的規(guī)律。就散熱而言，轉(zhuǎn)子熱量有很大一部分要先傳給定子，再經(jīng)機(jī)座或通風(fēng)道，與定子熱量匯集在一起傳給周圍介質(zhì)。

對于Y系列電機(jī)而言，磁負(fù)荷亦應(yīng)遵循類似的規(guī)則，轉(zhuǎn)子部分損耗很小，轉(zhuǎn)子部分磁密只要在推薦范圍內(nèi)選取，其損耗可忽略不計。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部分構(gòu)成。當(dāng)鐵心尺寸確定后，鐵耗隨磁密的增加而增加。對于4極電機(jī)而言，齒、軛磁密相近時，由于軛部體積較大，其鐵耗常常是齒部好幾倍。所以設(shè)計人員常將軛部磁密選項得較低，齒部選得較高，這從計算結(jié)果看是合適的，但在散熱途徑中齒部的散熱不如軛部；同時，齒部磁密偏高，這會使其脈振損耗顯著增加，這些從計算結(jié)果很難察覺，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、氣隙長度的選取及繞組型式的選擇 2.2.1主要尺寸的選擇

設(shè)計的主要任務(wù)是確定電動機(jī)的主要尺寸，選擇定轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)，設(shè)計定轉(zhuǎn)子沖片和選擇繞組數(shù)據(jù)，然后利用有關(guān)公式對初始設(shè)計方案進(jìn)行較核，調(diào)整電動機(jī)的某些設(shè)計參數(shù)，直至電動機(jī)的電磁設(shè)計方案符合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)求。

三相鼠籠異步電動機(jī)的主要尺寸包括定子內(nèi)徑Di1和電樞計算長度lef 6.11P'P' 決定電機(jī)主要尺寸的基本關(guān)系式：Dl?'.?CAABnnapKNmKdp1?2i1ef 其中感應(yīng)電動機(jī)的計算功率P/為：P'?m1E1I1 由于感應(yīng)電動機(jī)額定功率為：PN?m1UN?I1?cos? 比較上兩式，則有P'?E1iPN UN??.cos? 在生產(chǎn)實際中，設(shè)計感應(yīng)電機(jī)時往往只需參考已經(jīng)制定的同類型、相近規(guī)格電機(jī)的尺寸。一般來說，三相異步電動機(jī)的設(shè)計可有如下兩種情況：(1)直接利用某特定的定子沖片，以提高電動機(jī)定子沖片的通用性和縮短電動機(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，再由電動機(jī)的功率和電機(jī)常數(shù)選取電樞計算長度。

(2)在給定電動機(jī)的性能指標(biāo)，而無其他限制。此時根據(jù)預(yù)估的電磁負(fù)荷，有電動機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速可選定電動機(jī)的Di21Lef，然后憑經(jīng)驗選取一定的主要尺寸比Lef ?1，得出電機(jī)的主要尺寸。2.2.2 氣隙長度的選取及確定

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)子長度。異步電動機(jī)的氣隙長度是影響制造成本和性能的重要設(shè)計參數(shù)，它的取值范圍很寬，選得小，可使勵磁電流降低而提高功率因數(shù)，但槽漏抗也隨之增加，使起動轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩降低。過小的氣隙也容易招致定、轉(zhuǎn)子相擦。但若選得大，則情況剛好相反。在異步電動機(jī)設(shè)計選取氣隙時，需考慮多種影響。

從電抗去磁能力考慮，較小的?對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，抗去磁能力相對較差?宜取小些。極數(shù)是選取? 值需考慮的重要因數(shù)。2.2.3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。鐵芯沖片一般由相互絕緣的0.5mm厚硅鋼片沖成，沖片內(nèi)圈有均勻分布的槽，用來嵌放定子繞線。當(dāng)冷卻方式、工作制不同時，可參考下列關(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，若維持相同的輸出功率，應(yīng)選比后者高2——3個功率等級的電機(jī)鐵心尺寸。

斷續(xù)運行（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)

12電機(jī)設(shè)計論文_電動機(jī)論文

運行的相同，并維持相同的功率時，可選取比連續(xù)的低約1個功率等級的鐵心尺寸。若為工作制時，F(xiàn)C分別為15%、25%、60%，則應(yīng)分別在40%的基礎(chǔ)上乘以1.4、1.19及0.845，即為在同一鐵心下分別對應(yīng)的輸出功率。若維持功率不變，可據(jù)此近似地推算出鐵心尺寸。2.2.4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)對電機(jī)的所有電氣性能均產(chǎn)生不同程度的影響。不同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：○1 槽內(nèi)無層間絕緣，槽利用率高，散熱好； ○2 同一槽內(nèi)的導(dǎo)線都屬于同一相，在槽內(nèi)不會發(fā)生相間擊穿。3 線圈總數(shù)比雙層少一半，嵌線比較方便，節(jié)約嵌線工時； ○ 缺點：○1 不易做成短距，磁勢波形比雙層繞組差； 2 電機(jī)導(dǎo)線較粗時，繞組嵌放和端部的整形比較困難； ○

圖 5 24槽 節(jié)距1—6 單層鏈?zhǔn)?/p>

通過改善磁動勢波形是使氣隙磁動勢分布接近正弦波，即其諧波含量減少了，由此帶來的效果是附加損耗，電磁噪聲減小了；T-S曲線與的形狀也改善了，即減少了附加轉(zhuǎn)矩，提高了起動過程的最小轉(zhuǎn)矩；提高繞阻系數(shù)則意味著使Bg下降，cos? 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。

2.3 籠型轉(zhuǎn)子的尺寸設(shè)計 2.3.1 轉(zhuǎn)子槽數(shù)選擇及定轉(zhuǎn)子槽配合問題 籠型轉(zhuǎn)子感應(yīng)電機(jī)在選取轉(zhuǎn)子槽數(shù)時，必須與定子槽數(shù)有恰當(dāng)?shù)呐浜?。如果配合不?dāng)，會使電機(jī)性能惡化。下面就槽配合對附加損耗、附加轉(zhuǎn)矩、振動與噪聲等的影響作扼要的介紹。（1）槽配合對附加損耗的影響 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（表面損耗和齒部脈振損耗），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，定子齒諧波磁通不會在轉(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，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）槽配合對異步附加轉(zhuǎn)矩的影響

異步附加轉(zhuǎn)矩是某一極對數(shù)的定子諧波磁場與由它感應(yīng)于轉(zhuǎn)子中的電流所建立的同一極對數(shù)的諧波磁場相互作用而產(chǎn)生的。這兩個磁場之間有直接的依賴關(guān)系。定子?次諧波磁勢產(chǎn)生的異步附加轉(zhuǎn)矩最大值與基波磁勢產(chǎn)生的起動轉(zhuǎn)矩之比： Tvmax Tst 1Xm?K2vKskv???。'?2vR2KK?21sk1? 2（3）槽配合對同步附加轉(zhuǎn)矩的影響

如果定子某一個諧波磁場感應(yīng)于轉(zhuǎn)子中的電流所建立的某一諧波磁場的極對數(shù)，等于另一個定子諧波磁場的極對數(shù)，則在某一轉(zhuǎn)速下，這兩個極對數(shù)相等的定轉(zhuǎn)子磁場可以在空間上同步旋轉(zhuǎn)而相對靜止，因此它們相互作用而產(chǎn)生一個象同步電機(jī)一樣的轉(zhuǎn)矩，稱為同步附加轉(zhuǎn)矩。同步附加轉(zhuǎn)矩迭加在電動機(jī)的異步轉(zhuǎn)矩上，使電機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性曲線發(fā)生畸變，影響電機(jī)的起動性能。其中，由定子齒諧波磁場和轉(zhuǎn)子齒諧波磁場所構(gòu)成的附加同步轉(zhuǎn)矩最嚴(yán)重。（4）槽配合對振動和噪聲的影響 當(dāng)槽配合符合下列條件時，定、轉(zhuǎn)子齒諧波磁場將引起電機(jī)振動和噪聲： Z1?Z1?i ? ??i?1,2,3......? Z2=Z1?2p?i? 同樣，定、轉(zhuǎn)子相帶諧波磁場與轉(zhuǎn)子一階齒諧波引起振動和噪聲的條件為： Z1?2pm1k1? ??k1?0,i?1,2,3......? Z2=2pm1k1?i?（5）感應(yīng)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子槽配合的選擇

定、轉(zhuǎn)子槽配合對感應(yīng)電機(jī)附加損耗、附加轉(zhuǎn)矩、振動和噪聲等影響很大。通常在選擇槽配合時主要考慮下列原則： 1）為了減小附加損耗，應(yīng)采取少槽近槽配合

2）為了避免在起動過程中產(chǎn)生較強(qiáng)的異步附加轉(zhuǎn)矩，應(yīng)使

z2?1.25?z1?p?。3）為了避免在起動過程中，產(chǎn)生較強(qiáng)的同步附加轉(zhuǎn)矩、振動和噪聲，應(yīng)避免采用下表1第4項所列的槽配合。表1 2.3.2 轉(zhuǎn)子槽形的選擇和槽形尺寸的確定

（1）轉(zhuǎn)子槽形 感應(yīng)電動機(jī)籠型轉(zhuǎn)子槽型種類很多。如下圖6 圖 6 感應(yīng)電動機(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)子槽形尺寸的確定

轉(zhuǎn)子槽形尺寸對電動機(jī)的一系列性能參數(shù)如：起動電流、起動轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩、起動過程中的轉(zhuǎn)矩（即T-s曲線的形狀）、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。其中起動轉(zhuǎn)矩、起動電流、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。此外還要重點考慮起動性能的要求；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，槽口部分主要由工藝確定。（3）端環(huán)的設(shè)計

轉(zhuǎn)子端環(huán)的設(shè)計與轉(zhuǎn)子槽的設(shè)計相類似，在保證是夠起動轉(zhuǎn)力的前提下應(yīng)盡使端環(huán)原型小一點，以節(jié)約鋁材料和提高電動機(jī)的品質(zhì)因數(shù)。1）類似槽形尺寸確定

2）為利于散熱，電流密度低于導(dǎo)條電密 圖 7 端環(huán)設(shè)計尺寸圖 第3章 三相鼠籠式電動機(jī)電磁設(shè)計與方案調(diào)整 本章詳細(xì)闡述Y90S—4 0.75 kW異步電動機(jī)的設(shè)計，該電機(jī)為一般用途的鼠籠式全封閉自扇冷式三相異步電動機(jī)，定子繞組為銅線，絕緣等級為B級，其基本結(jié)構(gòu)防護(hù)要求達(dá)到國家電工委員會外殼防護(hù)等級IP44的要求。滿足國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，向某些國際表準(zhǔn)及某些發(fā)達(dá)國家標(biāo)準(zhǔn)靠攏，貫徹―三化‖——標(biāo)準(zhǔn)化、系列化及通用化的要求。3.1鼠籠式電動機(jī)電磁方案的設(shè)計

一、額定數(shù)據(jù)及主要尺寸 1．輸出功率P2 P2=0.75kW 2．外施相電壓U1 U1=220V 3．功電流IKW I? P2?1030.75?103 KW m=1?U1 3?220=1.1363636A 4．效率?? ??=0.77 5．功率因數(shù)cos?? cos??=0.763 6．極數(shù)p p=4 7．定子槽數(shù)Q1 Q1=24 轉(zhuǎn)子槽數(shù)Q2 Q2=22 8．定子每極槽數(shù) QP1? Q1p=24 4=6 轉(zhuǎn)子每極槽數(shù) QQ222P2? p=4 =5.5 9．定、轉(zhuǎn)子沖片尺寸見右圖8，圖9 單位（mm）圖 8 定子沖片尺寸 P2=0.75 kW U1=220 V IKW=1.13636A ??=0.77 cos??=0.763 p=4 Q1=24 Q2=22 QP1=6 QP2=5.5 圖 9 轉(zhuǎn)子尺寸

12電機(jī)設(shè)計論文_電動機(jī)論文 10．極距?P ?P? ??Di1= ??75 p 4 =58.9049 11．定子齒距t1 t1??75 1? ??DiQ= =9.8175 1 24 12．轉(zhuǎn)子齒距t2 t??D22? = ??74.5 Q2 22 =10.6385 13．節(jié)距y y=5 14．轉(zhuǎn)子斜槽寬bSK bSK=9.8175 15．每槽導(dǎo)體數(shù)16．每相串聯(lián)導(dǎo)體數(shù) ZQ1?Z1Z?1? ?1 m=24?103

Z1 Z1=103 1?a1 3?1=824 式中：

a1=1 17．繞組線規(guī)（估算）式中： 導(dǎo)線并繞根數(shù)·截面積 N?? I?1 1?S1? N?? 1?S1（mm22）a 1??1 = 1.9342 1?6.19 =0.3125 定子電流初步估算值 I? IKW1.1363636 I/1?1 ???cos??=0.77?0.763=1.9342 定子電流密度?? 1 ??? 21查表得?1=6.19A/MM 18．槽滿率（1）槽面積 2R?bS1??? ?R2 SS?2hS?h?2 =2?3.9?5.7??3.92?2 8.6?2??2 =70.2023mm2 18 ?P=58.9049 mm t1=9.8175mm t2=10.6385mm y=5 bSK=9.8175mm Z1=103 Z?1=824 a1=1 N??S? 11=0.3125 ?? 1=6.19 A/mm2 SS=70.2023mm2（2）槽絕緣占面積（3）槽有效面積（4）槽滿率

絕緣厚度Ci 導(dǎo)體絕緣后外 槽契厚度h 19．鐵心長l 鐵心有效長 凈鐵心長lFe 鐵心壓裝系數(shù)KFe 20．繞組系數(shù)（1）分布系數(shù) 式中： S? i?Ci???2hS??R??? =0.25（2*8.6+?*3.9）=7.5845 mm2 Se?SS?S =70.2023-7.5845=62.6178 mm2 SN1?Z1?d21*103*0.f? S=69 =0.7831 e 62.6178Ci=0.25 mm d=0.69 h=2 無徑向通風(fēng)道leff?l?2g =80+0.25*2 =80.5 無徑向通風(fēng)道lFe?KFe?l =0.95*80=76 KFe?0.95 Kdp1?Kd1?Kp1 =0.9659265*1=0.965926 sinq? ?30?1?sin??2?Kd1 ? ?2?=?2?q30 1?sin 2 2?sin2=0.965926 q1? Q124 mp= 3*4 ?2 1???p?Q=30 1 19 S2i=7.5845 mm Se=62.6178 mm2 Sf=0.7831 Ci=0.25mm d=0.69mm h=2mm leff=80.5mm lFe=76mm KFe?0.95 Kdp1=0.965926 Kd1=0.965926 q1=2 ??30（2）短距系數(shù) Kp1?sin???90?? =1 式中： ?? y5 Q=?0.8333 p16 21．每相有效串聯(lián)導(dǎo)體Z?1?Kdp1?Z?1?Kdp1 數(shù) =824*0.965926 =796

二、磁路計算 22．每極磁通 ?? E1?108 2.22f?Z ?1?Kdp1 ?194.596*1082.22*50*796 =220261.7 式中： E?? 1???1??L??? U1 ??1?0.115475 ?*220=194.6 23．齒部截面積（1）定子 ST1?bT1?lFe?QP1 =4.7569*76*6 =2169.16（2）轉(zhuǎn)子 ST2?bT2?lFe?QP2 =4.99495*76*5.5 =2068.89 24．軛部截面積（1）定子 S? C1?hC1?lFe =10.2667*76 =780.2667 mm2 式中：定子軛部磁路計? ?D1?Di11 算高度h? hC1 C1 2?hS?3 R 圓底槽 ? 120?752?13.5?1 3 *3.8 ?10.266720 Kp1?1 ??0.83333 Z?1?Kdp1=796 ?=220261.7 E1=194.6 V ST1=2169.16 ST2=2068.89 SC1=780.2667 h? C1? 10.2667 mm（2）轉(zhuǎn)子

式中：轉(zhuǎn)子軛部磁路計? SC2?hC2?lFe =11.75*76 Sc2=893 算高度h? C2平底槽

25．空氣隙面積26．波幅系數(shù)

27．定子齒磁密28．轉(zhuǎn)子齒磁密29．定子軛磁密30．轉(zhuǎn)子軛磁密31．空氣隙磁密=893 mm2 h? ?D2?Di2C2 2?h?2R3 dK2 74.5?26 ? 2 ?12.5 ?11.75mm Sg??p?leff =58.9049*80.5 =4747.84mm2 F最大? S?平均? =1.455 B? T1?FSS T1 ?1.455* 220261.7 2169.16 =14774.4 GS B? T2?FSS T2 ?1.455* 220261.7 2068.89 =15490.4 GS BC1?12??S C1 ? 12*220261.7780.2667 =14114.5 GS B1?C2?2?S C2 ? 1220261.72*893 =12332.7 GS B? g?FS S g 21 S?=4747.84 FS=1.455 BT1=14774.4 GS BT2=15490.4 GSBC1=14114.5 GS BC2=12332.7 GSBg=6758.6 GS ?1.455* 32．查附錄Vl得 220261.7 =6758.6 GS 4741.8 atT1=17.8 atT2=26.7 atC1=13.2 atC2=7.22 33．齒部磁路計算長度 定子: 半開口平底槽 轉(zhuǎn)子:平底槽 =9.2+ ? hT1?hS1?hS2 'hT1=10.4667mm 1 *3.8=10.4667 mm 3 'hT2=12 mm ? hT2?hR1?hR2=12 mm 34．軛部磁路計算長 定子: ? lC1?? ? ???D1?hC1?? 轉(zhuǎn)子: 2p ??120?10.2667?? 8 ?43.0922mm ? ???Di2?hC2? lC2? 2p ??26?11.75?? 8 ?14.8244mmge?g?KC1?KC2 ? 'lC1=43.0922 mm 'lC2=14.8244 mm 35．有效氣隙長度 式中： 定、轉(zhuǎn)子卡氏系數(shù)KC1、KC2 半閉口槽和半開口槽 ge=0.33509 =0.25 * 1.05 * 1.3404 =0.33509 KC? t?4.4g?0.75bo?t4.4g?0.75bo?bo 2 KC=1.3404 即KC?KC1*KC2 式中： 齒距為 t KC1? ?4.4*0.25?0.75*2.5?9.8175 4.4*0.25?0.75*2.5?2.529.8175 KC1=1.2722 =1.2722 22 12電機(jī)設(shè)計論文_電動機(jī)論文 槽口寬bo K10.2667 C2? ?4.4*0.25?0.75*1? 10.2667 4.4*0.25?0.75*1?12 =1.0535 36．齒部所需安匝 定子: AT?at? T1T1?hT1 =17.8×1.04667=18.6307 mm2 轉(zhuǎn)子: AT? T2?atT2?hT2 =26.7×1.2=32.04 mm2 37．軛部所需安匝 定子 ATC? C1?1?atC1?lC1 =0.353×13.2×4.30922 =20.0792 mm2 軛部磁路長度校正系C1=0.353 數(shù)C1 轉(zhuǎn)子 AT?

第四篇：電機(jī)心得體會（模版）

實訓(xùn)總結(jié)---心得體會 在過去長達(dá)兩周的實訓(xùn)中，我的感觸比較大！在這兩周的實訓(xùn)時間里，我明白了很多的東西，也學(xué)會了很多東西?，F(xiàn)在回想起在實訓(xùn)期間，往事歷歷在目，有酸的，有甜的，有苦的，也有辣的，自己心中的滋味也只有自己清楚了，但不可否認(rèn)的是這次實訓(xùn)在我人生當(dāng)中的價值。實訓(xùn)的經(jīng)歷雖然不等同于真正的工作經(jīng)歷，但我認(rèn)為兩者還是比較接近的，在畢業(yè)臨近之時進(jìn)行這個實訓(xùn)，其作用主要也就是為我們學(xué)生出到社會工作打下基礎(chǔ)吧，當(dāng)然實訓(xùn)的還有很多其它的作用。

在實訓(xùn)當(dāng)中有很多事情需要注意，這些事關(guān)系到整個實訓(xùn)的價值，如果不注重這些東西，在我想來整個實訓(xùn)也就沒有了意義了。

一、明確實訓(xùn)目的

在實訓(xùn)之前，每個人就應(yīng)該想想自己要在這次實訓(xùn)當(dāng)中要學(xué)會什么，要得到什么，這樣做的目的就是為了整個實訓(xùn)有存在的價值與意義，所以我認(rèn)為要做到以下幾點： 1.重視自己行為習(xí)慣，養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣。在前文，我就說過實訓(xùn)的主要目的就是為了以后出到社會工打下基礎(chǔ)。在實訓(xùn)當(dāng)中的工作量相對工廠而言是很少的，如果在實訓(xùn)當(dāng)中沒法子按時完成規(guī)定的工作量，那么那個人就得注意一下自己的態(tài)度了。如果態(tài)度認(rèn)真，我想每個人都可以按時完成工作的，且還有時間是多出來的。就我對這次實訓(xùn)來說這方面的情況的話，那我只能說情況很不好！雖然說在實訓(xùn)之前就已經(jīng)安排好分組了的，都是以組為單位進(jìn)行實訓(xùn)，可是現(xiàn)實情況與理想的相差很遠(yuǎn)。在實訓(xùn)過程中，有很多人的有不作為行為，他們總是等待同組的人做，而自個在玩手機(jī)或者在吹牛打屁。還有的就是因?qū)嵱?xùn)器材較少，同組的人有也可能分在不同的時間段，這就更是給了一些人不作為的理由，即使是臨時組成的組也是會出現(xiàn)這樣的情況，就是這樣使我明白了即使只有我自己也得做，只有自己是最可靠的。2.提升自己能力

在實訓(xùn)之前，我真不知道我是否會維修個電動機(jī)，雖然我是學(xué)機(jī)電設(shè)備維修與管理的，可我對維修電動機(jī)一點的信心也沒?，F(xiàn)在的我也不知自己是否可以處理電動機(jī)的問題，但我也不會像沒實訓(xùn)之前的那樣對機(jī)電設(shè)備維修一點信心也沒了。也許這沒有什么，但我的心態(tài)已發(fā)生改變了,而我心態(tài)改變的實質(zhì)是我動手能力的提升。從電動機(jī)、風(fēng)幕機(jī)的拆與裝到用UG畫出它們的3D圖來，這些都是通過自己動手動腦所得出來的，是自己這兩周以來心血的結(jié)精，也是自己能力提升的見證。

二、實訓(xùn)任務(wù)

在實訓(xùn)過程中，我們得完成老師所安排的任務(wù)，在完成這些任務(wù)過程中，我們必須以積極的態(tài)度去完成。在完成這些任務(wù)過程中，我們可能會發(fā)現(xiàn)很多新的問題，而這有些問題有些我們是會的，有些可能我們不會。在面對這些我們不會問題時，我們也必須解決，而在解決這些問題過程中我們可以利用我們一切可用到的工具，同時也提升了我們的學(xué)習(xí)能力。

第五篇：洗衣機(jī)電機(jī)

通過改變交流電頻率的方式實現(xiàn)交流電控制的技術(shù)就叫變頻技術(shù)。

“變頻”技術(shù)利用先進(jìn)的變頻技術(shù)，洗衣機(jī)可通過調(diào)節(jié)電壓來調(diào)節(jié)電動機(jī)洗滌和脫水時的轉(zhuǎn)速。變頻洗衣機(jī)可以根據(jù)衣物的種類和質(zhì)地來選擇合適的洗滌水流、洗滌時間、脫水轉(zhuǎn)速、脫水時間，比較節(jié)約能源。

變頻洗衣機(jī)很少發(fā)生一般洗衣機(jī)的水流沖擊現(xiàn)象，這就減少了衣物纏繞和磨損。人工智能模式控制，水多少，洗滌時間多長，都可通過變頻技術(shù)調(diào)節(jié)，所以，在省水省電方面，變頻洗衣機(jī)的效率是目前最高的。

此外，變頻洗衣機(jī)還包括健康洗滌、靜音等五個方面的優(yōu)勢

現(xiàn)在比較有名的洗衣機(jī)電機(jī)，有DD電機(jī)、BLDC電機(jī)，還有海爾與美國GE合作的S-D Plus、東芝的S-DD以及串激電機(jī)。

DD電機(jī)，即direct driver直接驅(qū)動馬達(dá)，DD直驅(qū)主要改變就是從以往用皮帶作為介質(zhì)的運轉(zhuǎn)方式，變成了電機(jī)直接驅(qū)動，有提升效能、降低振動、減小噪音的優(yōu)點，去掉了皮帶等部件，還能減小一定的空間，算是目前比較先進(jìn)的連接模式。

BLDC電機(jī)，即Brushless Direct Current 無刷直流電機(jī)。無刷直流電機(jī)不需要機(jī)械電刷，使用霍爾IC控制，比有刷更加先進(jìn)，但并非真正直流電機(jī)。依然使用皮帶進(jìn)行運轉(zhuǎn)。目前使用BLDC電機(jī)的品牌比較多，松下、博世等幾乎所有品牌都有用。

S-D Plus電機(jī)，同樣是取消了機(jī)械電刷，降低電磁輻射，與BLDC區(qū)別并不大，是海爾和美國GE合作研發(fā)的電機(jī)，目前只有海爾再用。

S-DD電機(jī)，是DD電機(jī)的改良版，更加節(jié)能、震動更小，傳說中的東芝滾筒王就是S-DD電機(jī)，但是定位較高端市場并不是適合所有家庭使用。

串激電機(jī)，普通非變頻低端洗衣機(jī)，很多都是用串激電機(jī)，這種電機(jī)原理相對簡單，面向低端市場，