5KW高频交流电动机设计及工艺分析 (2).doc

目 录 摘要 I Abstract II 第1章 绪论 1 1.1 课题研究背景 1 1.2国内外研究的情况 1 第2章 高频交流电机的特点 3 2.1高频交流电机的基本机构 3 2.1.1定子的结构组成 3 2.1.2转子的结构组成 3 2.1.3工作原理 3 2.2高频交流电机定子设计研究 4 2.2.1定子铁芯设计研究 4 2.2.2定子槽型的设计 5 2.2.3定子绕组结构设计与参数分析 6 2.3高频交流电机转子设计 7 2.3.1转子槽数的选择及定转子槽配合问题 7 2.3.2转子槽形的选择和槽形尺寸的确定 8 2.4高速轴的研究 9 2.4.1机械轴承设计 9 2.4.2无摩擦轴承技术 10 2.4.3国内外高速电转轴的研究情况 10 2.5本章小结 11 第3章 高频交流电机的设计 12 3.1高频驱动对电机设计的影响 12 3.2高速感应电动机的设计流程 12 3.2.1设计方法 12 3.2.2设计流程图 13 3.3电机主要尺寸设计公式的推导 14 3.4本章小结 17 第4章 5KW高频交流电机实例计算 18 4.1额定数据和主要尺寸 18 4.2磁路计算 23 4.3参数计算 27 4.4工作性能计算 32 4.5起动性能计算 37 第5章 结论 41 第6章 参考文献 42 致 谢 44 摘要 随着电力电子技术、高强度低损耗电磁材料以及控制技术的发展，高速电机在机械工业、国防工业等各个方面都获得了广泛的应用。在高速电机应用中，感应电机由于成本低、结构简单和控制技术成熟，是高速电机的主选类型。目前，高速电机的设计还没有成熟，许多设计和工艺问题还没有获得圆满解决，在世界范围内各工业先进国家都在进行相关课题的研究。 与传统感应电机相比，高速感应电机采用中频变频器供电，其运行条件发生很大的变化，这使得电机的设计自由度大，难度高。针对此特点，本文从高速感应电动机的设计出发，分析了高速感应电机结构和电磁设计上的特点，并借鉴传统电机的设计方法，给出了系统的针对高速感应电动机的设计方法。 根据高速感应电动机的上述特点和设计思想的分析，对一台高速感应电动机进行了电磁计算和分析。在感应电动机等效电路的基础上，分析了电源频率发生改变，等效电路中主要参数的变化规律。 由于变频调速系统通常应用在需要频繁起动和调速的场合下，高速变频感应电机需要在不同的工况下工作。所以电机的效率、功率因数、损耗等运行性能参数变化范围也很大。 关键词 高速；感应电机；变频调速；电磁设计 Abstract Following with the development of power electronics technology, the kind of material having larger compression strength and smaller loss ,and control technology, high-speed motors are applied in all area such as machine industry and national defense industry. On account of lower cost, simple structure and advanced control technology, induction motor is the main choice as high-speed motor. At present，the technology for design of high-speed motors is not perfect，many problem for design and techniques are not solved，the interrelated investigations are carried out in all advanced industry country. As compared with traditional induction motor, the operational condition channel greatly due to adopting mid-frequency inverter for power supply. This makes the design of motor high in free degree and high in difficulty. Directing against this peculiarity, this paper begins with the design of high-speed induction motor, the