Y160M6电机的设计.docVIP

一．笼型三相异步电动机基本运行原理 1.1相旋转磁场的产生 三相异步电动机的定子绕组由3个独立的相绕组组成.当绕组中通以三相交流电时,电动机内部就产生旋转磁场..异步电动机由静止变化到转动,它的根据就在于电动机内部的旋转磁场的产生,绕组中通以三相交流电则是产生这个变化的条件。 现在我们来详细的讲解三相旋转磁场的产生原理以及它的转速有什么关系。设一只6槽2极三相异步电动机.定子绕组的三个相线圈接在三相电网上,在 0，π、π/2、3π/2、2π五个瞬间，电流情况分别是 iU=0、iV=-3Im/2、iW=3Im, iV=Im、iV=iW=-Im/2, iU=0、iV=-3Im/2、iW=-3Im/2, iU=-Im、iV=iW=Im/2, iU=-Im、Iv=iw=-Im/2, iU=0、iV=-3Im/2、iW=3Im/2 我们规定，定子每相绕组电流自“头”（U1，V1 ,W1）流入为正，自“尾”（U2，V2，W2）流入为负。同时以 “╳”号代表流入纸面方向，“.”号表示流出纸面方向。应用前面所叙述的，可确定三相定子绕组于0，π/2，π，3π/2，2π五个瞬间所产生的合成磁场。绕组中通以三相电流,电动机内部就会产生一个幅值不变的旋转磁场.这磁场沿气隙圆周基本上是按正弦波分布的,幅值不变指的是旋转时磁场正弦波振幅不变。而电流在时间上变化半周,磁场在电机内部空间正好转过半个圆周.对于2极电机,半个圆周正好正好是一个极距(沿电机气隙圆周量得的相邻两极中心的距离叫极距,以符号τ表示).因此,电流变化一周,磁场正好转过2个极距;电流每秒变化f周,磁场每秒即转过2f个极距.考虑到2极电机一个圆周等于2个极距,所以2极电动机旋转磁场的转速n1为 n1=2f/2(转/秒) 或n1=120f/2(转/分) 从普通情形来看,如果以P表示电机的极对数,则电机空间一个圆周将等于2P(极数)个极距.因此,旋转磁场转速N的普遍公式是: n1=120f/2p=60f/2p(转/分) 通常N叫做电动机的同步转速.以交流电频率f=50赫(周/秒)代入,得2,4,6,8,10极异步电动机的同步转速分别是3000,1500,1000,750,600转/分。 1.2转矩的产生及其大小 在一个2极旋转磁场以反时针方向转动.笼型转子处于磁场内,每根导条(铜或铝制成)必然会切割磁力线而产生磁感应电势,从而产生电流。感应电流的方向可以用右手螺旋定则确定。 转子导条既然带有电流,又处于磁场中，必然要受到力的作用。力的方向可以用左右定则确定。异步电动机的转矩就是由全部导条所受作用力的总和产生的。这个转矩将驱使转子跟着旋转磁场按同一方向转动。由于这个道理,就很容易想到,电机气隙圆周上产生的全部磁通越大,转矩必然越大;转子中产生力的作用的全部导条电流越大,转矩必然越大。 我们以M表示电动机的转矩,Φ表示每极磁通量,m2表示转子绕组相数,w2表示转子绕组每相串联匝数,I2表示导条电流,Kdy2表示转子绕组系数.则有如下关系: M=pΦm2w2I2Kdy2 式中, m2w2I2Kdy2为转子全部导条电流的有效匝数.符号“≡”表示正比的意思。 实际上由于漏磁通的影响,转子电流并不能全都起力的作用。计算产生力作用的转子电流即转子电流的有功分量时应乘桑一个小于1的因数COS φ2 (称为转子功率因数).再算入比例系数 ,即得到以下关系: M=pΦm2w2I2Kdy2 上式中，m2,w2, Kdy2都是转子绕组的参数。实际改绕时我们饶的是定子绕组,它也有相应的参数m1,w1, Kdy2。由于电动机内部定,转子电流及其绕组参数在数量上有一定联系,因此可把上式中m2,w2, Kdy2用m1,w1, Kdy2代替。不过由于代替后m1和w2, Kdy2数量上的不同,I2在数量上也要作一定变动。若以I2表示变动后的转子导条电流,我们就可以得到最后的关系式: M=pΦm2w2I2Kdy2 二．三相笼型感应电动机电磁设计 2.1主要尺寸和气隙的确定 主要尺寸和计算功率 定子铁心内径Di1及有效长度lef是感应电机的主要尺寸。在前面已经导出决定电机主要尺寸的基本关系式 == (2.1) 其中感应电动机的计算功率P′为 = 由于感应电动机的额定功率为 = (2.2) 比较上式，则有 =