电机设计及其CAD-第10章.pptVIP

gfgfdgdfgfd gfdgfdgfdgfdgfdgfgf 小型： 中心高H=（0.08～0.315）m, 定子铁心外径D1= （0.12～0.5）m; 功率范围在（0.55～132）kW， 电压为380V。 其中Y系列(IP44)中心高H=（0.08～0.28）m,D1=（0.12～0.445）m，共11个机座号，功率为（0.55～90）kW，电压380V。 二、感应电动机的主要性能指标和额定数据 1 感应电动机的主要性能指标： ?、cos?、Tm/TN、 Tst/TN、 Ist/IN、 绕组和铁心温升、起动过程中的最小起动转矩。 §10-2 主要尺寸与气隙的确定 ?和cos? 可根据设计任务书确定，但定子电阻和漏抗均未知，无法求出1-?L 二、电磁负荷选择 三、主要尺寸比的选择1 主要尺寸比选择 3 外径与内径的比例 与极数有关 四、主要尺寸确定 KNm气隙磁场波形系数，正弦时取1.11 计算极弧系数， 气隙磁密正弦分布时，0.637，一般铁心中稍有饱和，可取0.66～0.71。 五、气隙的确定 气隙小：（1）空载电流降低，功率因数提高；（2）机械可靠性差；（3）谐波磁场和谐波漏抗增大，起动转矩和最大转矩减小，谐波转矩和附加损耗增加，温升高，噪声大 气隙长度取决于定子内径、轴直径和轴承间的转子长度。机座、端盖、铁心等加工和装配都有误差，轴直径和轴承间的距离决定了轴的挠度，装配后气隙不均匀。 一、定子槽数的选择 极数、相数确定后，定子槽数取决于每极每相槽数 q1，q1对参数、性能影响较大。 q1大的影响： 综合考虑， q1在（2～6）之间选择，尽量取整数。 极数少、功率大，q1取大（2极可达6~9） ； 极数多： q1取小 分数槽绕组，在低速无刷直流电机应用较多，易引起低频振动和噪声，如22极、21槽电机。 二、定子绕组型式和节距选择 Y系列160机座以下 2 双层绕组 用于180及以上机座的电机 优点：①可选择节距以改善磁动势和电动势波形 ②端部排列整齐 ③线圈尺寸相同，便于制造 缺点：多用绝缘材料，嵌线麻烦。 3 单双层绕组 双层绕组用短距时，某些槽内上下层属于同一相，而某些槽的上下层属于不同相，把属于同一相的上下层导体用单层绕组代替，不属于同一相的用双层，按同心式绕组端部形状将其端部连接起来，即为单双层绕组。 例子：18槽、2极、y=8，图10-4 ②当有效节距相同时，实际节距小，用铜少。 铜耗减小，效率提高 双层：每相6个线圈，实际总节距为6?8=48；有效节距8 单双层：每相6个线圈，实际总节距为4?8+ 2?6 =44；有效节距也为8 缺点：线圈的几何尺寸和节距不等，制作较复杂 适用场合：2、4极电机，6号以上机座取代双层绕组，5号以下机座，取代单层绕组。 4 Y- ? 混合连接绕组 把普通的三相绕组分成两套，空间相位上相差30电角度，一套用?接，一套用Y接。其中的电流也相差30电角度。 5 节距选择 ⑴双层: 保证电气性能，节约导线材料，一般三相感应电机 y=5?/6 ，削弱磁势的5、7次谐波 对于两极电机，为便于嵌线和缩短端部长度，除铁心很长的以外，取y= 2?/3。基波绕组因数降低。 （2）单层: 整距(y= ?，下图) 三、每相串联匝数、每槽导体数计算 N?1 每相串联导体数 , IKW每相功电流。确定Di1后，确定N?1 。 四、电流密度选择，线规、并绕根数和并联支数确定 1 电流密度选择 五、定子冲片设计 半闭口槽：梨形、梯形。齿壁平行，用于100kW以下、500V以下感应电动机。减小表面损耗和脉振损耗，有效气隙减小, 功率因数高。 与梯形槽相比，梨形槽面积利用率高，槽绝缘弯曲小，使用较为广泛。 三、槽形尺寸确定 §10-4 转子绕组与铁心的设计 只讨论笼型转子设计计算 一、 转子槽数选择及槽配合 槽配合：转子槽数应与定子槽数有适当配合。 配合不当：性能恶化，如：附加损耗大，附加转矩、振动和噪声增加，效率下降，起动性能变坏，严重时无法起动。 2、 附加转矩，槽配合对附加转矩的影响 电机运行时在气隙中伴随着基波磁场而产生的谐波磁场，是异步电动机附加转矩、杂散损耗、电磁噪声产生的根源，对电动机起动及运行性能影响很大 （1）气隙磁场谐波的来源 a、绕组磁动势非正弦分布 三相对称电流，产生基波和奇数次谐波 5、7次最严重 c 转子齿谐波 a. 异步附加转矩