《感应电动机设计流程.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《感应电动机设计流程.docx(32页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、感觉电动机设计流程3.1电机的基本尺寸数据3.1.1定,转子尺寸定子尺寸单位mmD1D11b01bS1RhS 0h12g1t1hS1hC1hC1bT1h勺s 2191363.56.74.0.814.0.3011.80.927.30.870.513.045463655转子尺寸单位mmDr-b2DI 2b02r 1br 2hR0hR1hR2t2hC2h12bT22135.2481.05.53.00.51.321.713.2620.1230.623303.2 电动机的设计计算方案1名称公式结果1.功率P2KW5.52.外施相电压U1线与压(Y接法)Vr3U1线电压(接法)V3803.输出供电流P21
2、03【KW Am1 U14.824.效率85.55.功率因数cos 0.846.极数p47.定,转子槽数Q136Q2328.定,转子每级槽数Q1QP1p9Q1QP 2P89.定,转子尺寸10.极距Di 1 cmpP10.67611.定子齿距Di1 t mm1 Q11.18612.转子齿距fDi 2t2 mmQ21.32613.节距y814.转子斜槽宽bskcm2.78415.每槽导体数双层线圈Z12每圈匝数48单层线圈z1每圈匝数16.每相串通导体数Q1 ZZ1m57617.绕组线规,N1 S a111.272dmm0.918.槽满率B 2R 如 s_R2mm 222127.2S. C. 2h
3、s,R 2R b s1mm215.75i.smm2iisS C 2hRS S SQmm2eSi111.45f N 1Z1 d2ss,0e79.319.死心长lmm200l l 2gmmeffg200.8leff1 气1 bk1,mm1FEKFElmm18420.绕组系数Kdp1Kd 1KP10.946sin - q1Kd1 2或查表1q1sin 20.96Kp1sin90 或查附表20.985y0.888821.每相有效串连导体数Z 1KdP1544.89622.每极磁通E1 1082.22 f Z1Kdp10.534 10 6E11LU10.85*38023.齿部截面积ST 1 bT 1 k
4、Qp191.08ST 2bT2 L Qp 291.724.轭部截面积SC 1 h16.12圆底槽h , D1 Di1 h 1o1Rc12s 30.876平底槽h D。订hc12s转子S h lc2c2Fe36.984圆底槽 hc 2,些口 hR 1r2 2dk 2233D2 Di 22平底槽 hc22hR 3dk 22.0125.空气隙面积Sg p y21426.波幅系数最大一质R高斯S 均匀1.5327.定子齿磁密F lBpsS;高斯897028.转子齿磁密11F BS ST2高斯890929.定子轭磁密T 2BC1 2 s高斯1656330.转子轭磁密1、.电上S.高斯721931.空气隙
5、磁密V.2Bg FS _高斯8S381732.各部分磁路每厘米长gatT1Acm4.22所需安匝数atT 2Ajcm4.16atA cmCl/71.4atc 2A/ cm2.8233-磁部磁路计算长度hT 2hR1 hR2J13h h hT1sls2hTihsihTihjhs2!r3厘米1.596hT 2hR1 hR2厘米2.334-轭部磁路计算长度D1hc1,L ;ci2 p2.2655履D *2hc22 p2.6735.有效气隙长度ge Kc1Kc20.054636-磁部所需安匝数ATT1atT1hT1安匝6.735直 T 2 atT 2hT 2安匝9.56837.轭部所需安匝数AT C
6、at l C11C1C1安匝48.5ATC 2C2 atC1lC 2安匝5.2738.空气隙所需安匝数ATg 0.8 Bg ge安匝16639.饱和系数FATt 1ATt 2gAT1.09840.总安匝gAT ATt1 ATt 2 ATC 1 ATc2 ATg安匝23641.满载磁化电流2.22 AT pIm 一Z一J安培m11dpi1.2842.满载 磁化电流标么值I一m1m IKW0.26543.激磁电抗1xmL1m3.7744.线圈均匀半匝长单层线圈lzLbks丫双层线圈lz LB 2CS厘米42.28CS 厘米 2cos8.14D,12 h h1 h 2 RY J 厘米P10.98co
7、sJ1 sin 20.674sin如 2Rbs1 2R 2b T 1.0.73845.双层线圈端部轴向投影长匕 CS sin厘米646.单层线圈端部均匀长ls2d1KSY47.漏抗系数C 2.63 f P? LfZ1 孔.2 xp u;150.074648.定子槽单位漏磁导S1 屋 1U1 匕1L 11.16649.定子槽漏抗7 l1 m1 P S1C s12xleffKdp1Q10.43Cx无径向通风道l1 l厘米204一,、U有径向通风道l1lnK 1bK 15.定子谐波漏抗x 巧Cd12x2 geKdp1FT0.608Cx51.定子端部漏抗双层绕组1.2 di 0.5 fdcLf0.35
8、8Cx单层齐心式X1 0.67 ls 0.64Y Cx21 effKdp1L .64y 单层齐心式,交错式x;10.47 -e_ Cx单层链形绕组彳 0.2 J Cx2 LfKdp152.定子漏抗x x x x1s1d 1e10.10453.转子槽单位磁漏抗S2U 2L 21.6254.转子槽漏抗-L 叫 P S2&Lff Q2Cx0.605Cx有径向通风道l2 l20无径向通风道l2 lnk2 bk2 .k 2b 查附图1355.转子谐波漏抗_mR有 22 / Kdp1 2 鸟 J0.694Cx56.转子端部漏抗x0-757Ib ldr Ce2leff1.13Px0.119Cx57.转子斜槽
9、漏抗2ISK0.5 卜 h221.53Cx58.转子漏抗x2xs2xd 2xe2xSK0.2259.总漏抗xx1 x 20.3246.定子相电阻R11 羊 N 1 1004.161.定子相电阻标么值S_kw1R1U?0.05262.有效资料每台定子导线重 Gcu C lz Z11115Q S N108.86每台硅钢片重GfeKfe l D12 7.8 103公斤54.5763.转子电阻导条电阻RK Kb !b_ bBSB Q22.62 D R R端环电阻导条电阻Rr K萨忑-0.05kw导条电阻标么值玲 R -U- BB10.0329_kw端环电阻标么值rRrP?RR10.0006转子电阻标么
10、值rrr_2BR0.033164.满载电流有功部分1满载电流有功部分1P 1.16965.满载电抗电流_ 2_ 2满载电抗电流1x Km x 1p1 Km x 1p0.523Km11m X11.02766.满载电流无功部分lr1R1m1x0.78867.满载电势1 l 1 T r1 1R r10.857268.空载电势1 0 1 d r0.9724469.空载定子齿磁密BT10 Bt 1高斯1L1013670.空载转子齿磁密B20七B 2高斯1L1006771.空载定子轭磁密,rBC.高斯1L1865972.空载转子轭磁密B20B2高斯1L815773.空载气隙磁密Bg 01Bg高斯1L431
11、374.空载定子齿安匝ATT 10atT 10 *1安匝8.82575-空载转子齿安匝ATT 20atT 20* hT 212.51276空载定子轭安匝ATC10 C1 * atci0 * 11安匝108.9777-空载转子轭安匝ATc 20 C2 * atC 20 * X 2安匝6.57878.空载空气隙安匝ATg00.8ge Bg 0安匝18879空载总安匝AT0ATt10ATt 20ATC10ATC 20 ATg 0安匝324.88580.空载磁化电流I2.22 AT0 * pm0m1* Z1 * Kdp1安培1.7651.40981.定子电流L 金* KW安培6.7982.定子电流密度
12、1 a1 * N1 * S1A / cm2A / cm5.33m1 * Z 1 * 11A1* Di1778.4783.线负荷1 A141491 riV 22 ,2 Px1.2884.转子电流iI m】*亡 * Kp1I 22 KWQ2315.16IB fSB3.26785.转子电流密度1rR SR3.088P一一ai 1i2 * r0.10386.定子铝消耗A1 111P PA11Al 1 P2 *103566.5P-Al 2 i2 2 * F)0.05487.转子铝消耗P PA15Al 2 P2 *10 329788.杂散消耗对铸铝转子PS 0.01: 0.030.01对铜条转子PS 0.
13、005PS 匚 P2103554极及以上关闭型自扇冷式 P6D1fw p1029.3289-机械消耗Pf_fwP fwP21030.005390.铁耗VT 1 p * ST 1 * hT1581.45VC1 2 p* SC1 * L1292.15PT1瓦/厘米0.02pT 2瓦/厘米0.0713PT 1 PT: V111.629P p * V20.83PFe1pT12pC170.7325PPFEFE P2 1030.01291.总消耗P PAL1PAL 2 PFe PS P fw0.1892-输入功率1P 1P1.1893 .总消耗比-PPP10.1594.效率1 P0.8595.功率因数1C
14、OS=110.83496.转差率Sn =pL2=_1 PAL 2旋转铁耗PS Pfw0.05旋转铁耗=巳 P PFeT 1C197.转速120f 1 S n八p712.598.最大转矩Tm 倍1.25-F 2 _ 22 r Y r x99.起动电流开始假设值L 2.5 : 3.5 TmIkw(安)211.起动时漏抗磁路饱和惹起漏抗变化的系数查图AT33818Bl l.6g cZ1K2Q12067ATstL .707 Ku 1K d 1站30.642.5 J-g-J t20.955101.齿顶漏磁饱和惹起定子顶宽度的减少CS1t1b011KZ0.284102.齿顶漏磁饱和惹起定子顶宽度的减少CS
15、2t2b021KZ0.416103.起动时定子槽单位漏磁导s1 st屋 1 U 1U 1匕1L 1u 1按槽形查附图11.045104.起动时定子槽漏抗s1 st0.385Cxxs1stxs1s1105.起动时定子谐波漏抗XmKx 心d1 stNd 10.4Cx16.定子起动漏抗x1 stxs1 stxd1 stxe11.143Cx17.考虑导挤流效应的转子导条相对高度0.1987回WY i r b b g1.55108.转子挤流效应系r-X,1.3数x .xo0.325109.起动时转子槽单位漏磁导S2 stU 2 stL 2 st0.461按槽型查附图1U 2 stU2U2U20.097L
16、 2 st L 2X00.364110-起动时转子槽漏抗_S 2 st _XS2 stXS 20.24Cx111.起动时转子谐波漏抗Xd2 stKZ土 20.458CxU2.起动时转子斜槽漏抗XSK stKZx SKCxU3.转子起动漏抗X 2 stXS 2 stXd 2 st矣2XSK st0.06114-起动总漏抗xxXcst1 st2 st0.22U5.转子起动电阻-r lIBi 一 一r2 str0 IBlBrR0.086116.起动总电阻f stf1rst0.138117.起动总阻抗z stJ寥t x2 t0.23118.电动电流I-KWAst zst20.9i L倍L3119.起动
17、转矩1Tst Mr 1 n倍z2S1.544电动机的改良方案名称公式方案2方案31.额定线电压3403402-外施相电压U1线电压(Y接法)乙3196.299196.2993.输出供电流P2103【KWm1U19.3399.3394. 定,转子槽数Q13636Q232325.功率要素cos0.8310.8476. 极数p447. 效率0.8730.8818.绕组线规d2.061.879.导体并绕根数N11110.每槽导体数双层线圈Z 2每圈匝数2024u.槽满率N1 Z1 d2SfSe0.79740.7980512.铁芯长l14810413.定子齿磁密Bt 1FS S_T114803.9134
18、67.1314.转子齿磁密BT2FS ST229457.1425950.1815.定子轭磁密、1Bc1 2SC114638.513316.6616.转子轭磁密BC2 2 S“12847.811318.2317.空气隙磁密BFS&ggg6344.975758.92618.空载定子齿磁密BT10、B11L14075.4113041.1519.空载转子轭磁密BT 20B 21L27486.1924916.1220.空载定了轭磁密BC10BC11L13918.1512895.4521.空载转子轭磁密BC 204tBC21L11988.1710867.2322.空载气隙磁密Bg 0J Bg1L6032.
19、7385576.76723.定子电流密度111a1 * N * S13.8294.57724.线负荷m1* Z1 * IA A1* %215.087254.2125.热负荷1 A1823.681163.5626.转速120f 1 Sn 转/分P1471146227.最大转矩倍数TM Sn倍2 片 x24.0143.67528.起动转矩倍rTst2 st 1 Snz2 st2.0031.89729.起动电流倍数sttI 16.9666.783电动机在运履行产生消耗,这些消耗转变为热能,惹起电机发热,电动机的 温度过高会使绝缘快速老化,绝缘性能和机械强度降低,使使用寿命大大缩短,严 重时会烧坏电机
20、,为了限制发热对电动机的影响,使电动机的温升不超出必定的 数值,一方面要控制电机各部分的消耗,使发热减少;另一部分改良电动机的冷 却系统,提升其传热和散热的能力。所以可见,防治电动机因过热而破坏特别重 要。解决电动机温升问题有很多方法,比如:减少定子线圈匝数,增大导风光积,增 添死心,降低热负荷;或改正风路,改正电扇,让介质带走更多的热量,这类方法因 要改变定子部分或机座结构形式,比较困难10。4.1三相异步电动机发热过高的原由1. 电动机过负荷,定子电流过大2. 线负荷过大3. 电流密度过大4. 消耗大定子绕组缺相运转5. 电源电压过高或过低6. 电动机通风道拥塞效率是电动机的一个重要性能指
21、标,它的高低决定于运转时电机所产生的消 耗,消耗越低,效率越高,发热越低。消耗的大小与电磁负荷有很大关系。为了降 低消耗,就得选较低电磁负荷和电流密度,但这样会增添电动机的尺寸和资料 耗量。别的,消耗的大小还与资料的性能,绕组的形式,电动机的结构相关系。 4.2改良法:减低消耗,降低线负荷,和电流密度,提升效率。改良电源举措1. 加大导线截面积成效,降低定子铝消耗,使槽满率加大,起动电流增高,降低电流密度。2. 减少每相的串连导体数成效,降低线负荷,增添起动电流。方案一方案二方案三槽满率0.7930.79740.79805起动电流36.9666.783定子铝(铜)消耗 566.5232.524
22、4281.002线负荷778.47215.087254.21定子电流密度5.333.8294.577线径0.92.061.83每槽导体数482024效率0.850.8730.881图3. 采用合适的绕组型式,如双层绕组,星一三角接混淆接法方案一方案二方案三绕组型式双层叠式双层叠式双层叠式连结方法三角接法星形(Y)接法星形(Y)接法附录A定,转子槽形图定子槽型号:Y132 S-4 5.5 KW设计者:容浩然 设计时间:2005-5-30 no:1定子槽数:36转子槽数 :32|相数:3电机极数:4定子外径:19.00 cm定子内径:13.60 cm|额定电压:380.00 v额定频次:50.00
23、 hz转子外径:13.52 cm转于内径:4.80 cm|额定功率:5.50 kw新方案资料成本:298.74 (元)死心长度:11.50 cm单边气隙长度:0.40 mm | |定子绕组连结形式:旧方案资料成本:297.82 (元)定子槽形:(1 圆底槽)|定子绕组形式:(5双层绕组(q=3)bs0: 3.5 Ibs1:6.7 |Rs: 4.40 |种类:| NS1| NDS | NS2hs0: 0.8|hss: 14.5|Zs: 30.00|每槽导体数:|48|转子槽形:(1平底平行齿槽)| N-d1:|1-0.90| N-d2:|1-0.90|br0: 1.0|br1:5.5 |br2:
24、 5.5 | kf%:| 79.30|br3: 5.5|wr4:3.0 |hr0:0.5 | j1:| 4.844|hr3: 21.7|hrr: 23.0 |zr: 30.0 |绕组跨距Y1: 1-1并联支路数:1Sb: 96.5 mxmJb: 2.966| Ty: 10.53 cmal: 1.50 cmSr: 260.0 mxmJr: 2.802| Lz: 26.72 cmfd: 3.77 cmGal: 1.43( 1.38)bsk/t1: 1.00| A1: 258.02 a/cm热负荷:4149Dkr: 0.00 mmbsk:11.9 mm| R1: 2.4312 ohmGcu: 5.6
25、8( 5.68)|硅钢片材料:50DR510|定子槽绝缘厚:0.27定子槽楔厚:2.0硅钢重:37.6( 37.6)叠压系数:0.92| kdpl: 0.9598Zph: 564.0|Wt1: 0.557 cmhc1: 1.730 cm| Wt2: 0.625 cm|hc2: 2.010 cm电磁计算|运行结果(d/s)ken: 0.9159|ktn: 1.3191| I1(A):| 11.285keo: 0.9655| Imo: 0.6271| I2(A):| 5.638kc: 1.3483| Im(A): |4.195| Pcu(w):| 309.617| b(kgs) |l(cm)| a
26、t/cm |at | Pal(w):200.531| Pfe(w):|136.986g: | 6.771|0.054| 292.14| Pad(w):| 110.000St: | 15.290|1.597| 23.574|37.64| Pmc(w): |70.000Sc: | 14.131|7.510| 13.253|47.60| Psm(w): |827.13Rt: | 15.336|2.300| 24.169|55.59| sn(%) :|3.369Rt: | 0.000|0.000| 0.000|0.00 | Eff(%):|86.93 / 86.93Rc: | 13.193|2.674
27、| 9.480|9.95| Fac:| 0.8518/ 0.9520Fm: | 442.92| Tm/Tn: |2.686 / 2.690| Tst/Tn:| 2.279 / 2.230Ikw(A): 4.825|Zkw(ohm): 78.76| Ist/I1: |6.309 / 6.250|额 定 参数:|启 动 参 数:cx=0.04249| Ed1: 0.0130| Ed2: 0.0130| ha: 1.5512 | r/R: 1.3085| Xs1: 0.444 | Xs2: 0.8101| Bst: 0.446 | Kz: 0.4494ku1: 1.000| Kl1: 1.000|
28、xd1: 0.642| xd2: 0.5910| cs1: 4.608| cs2: 6.758su1: 0.410| sl1: 0.826| xe1: 0.532| xe2: 0.1749| stu2: 0.064| stl2: 1.488su2: 0.500| sl2: 1.675| xm: 1.992| xsk: 0.2363| xst1: 0.380| xst2: 0.578es1: 1.236| es2: 2.175| rb: 0.0188 | rr: 0.0079| stu1: 0.231| zst: 0.117|型号:Y132 Sm-4 5.5 KW设计者:容浩然设计时间:2005
29、-5-30 no:1定子槽数36转子槽数:32I相数:3电机极数:4定子外径19.00 cm定子内径:13.60 cm|额定电压:340.00 v额定频次:50.00 hz转子外径13.52 cm转子内径:4.80 cm|额定功率:5.50 kw新方案资料成本:315.52 (元)死心长度14.8 cm单边气隙长度:0.40 mm |定子绕组连结形式:y旧方案资料成本:297.82 (元)定子槽形: (1圆底槽)|定子绕组形式: (5双层绕组(q=3)bs0: 3.5hs0: 0.8|bs1:6.7|hss: 14.5|Rs: 4.40|Zs: 30.00|种类:|NS1| NDS| NS2|
30、每槽导体数:|20|转子槽形: (1平底平行齿槽)| N-d1:|1-2.06| N-d2:|0-0.00|br0: 1.0br3: 5.5hr3: 21.7|br1: 5.5|wr4: 3.0|hrr: 23.0|br2: 5.5|hr0:0.5|zr: 30.0| kf%:| j1:| 79.9| 4.844|绕组跨距Y1: 1-1并联支路数:1Sb: 96.5 mxmSr: 260.0 mxmGal: 1.43( 1.38)Dkr: 0.00 mmJb: 2.966Jr: 2.802 bsk/t1: 1.00 bsk: 11.9 mm| Ty: 10.53 cm| Lz: 26.72 c
31、m| A1: 258.02 a/cm| R1: 2.4312 ohm|al: 1.50 cmfd: 3.77 cmGcu: 5.68( 5.68)热负荷:830.5硅钢片材料:50DR510|定子槽绝缘厚:0.27定子槽楔厚:2.0硅钢重:37.6( 37.6)叠压系数:0.92| kdpl: 0.9598Zph: 564.0|Wt1:0.557 cmhc1: 1.730 cm| Wt2: 0.625 cm|hc2: 2.010 cm电磁计算|运行结果(d/s)ken:keo:kc:0.91590.96551.3483| b(kgs)|ktn: 1.3191|Imo: 0.6271| l(cm
32、) | at/cm |;| I1(A):| I2(A):| Im(A): |at | Pal(w):| 11.285| 5.6384.195| Pcu(w):| 200.531| Pfe(w):| 309.617|136.986g:St:Sc:Rt:Rt:Rc:Fm:| 6.771| 15.290| 14.131| 15.336| 0.000| 13.193| 0.054| 1.597| 7.510| 2.300| 0.000| 2.674| 292.14| Pad(w): | 110.000| 23.574|37.64|Pmc(w): |70.000| 13.253|47.60|Psm(w)
33、:|827.13| 24.169|55.59|sn(%) :|3.369| 0.000| 0.00 | Eff(%): |87.30 / 86.93| 9.480| 9.95| Fac:| 0.8310/ 0.9520| 442.92| Tm/Tn: |4.014 / 2.690| Tst/Tn:| 2.003 / 2.230Ikw(A):4.825|Zkw(ohm): 78.76| Ist/I1: | 6.9660/ 6.250|额 定 参数:|启动 参数:cx=0.04249| Ed1: 0.0130| Xs1Ed2: 0.0130| ha: 1.5512 | r/R: 1.3085:0.
34、444 | Xs2: 0.8101| Bst: 0.446 | Kz: 0.4494ku1: 1.000su1: 0.410su2: 0.500es1: 1.236| Kl1: 1.000| sl1: 0.826| sl2: 1.675| es2: 2.175| xd1: 0.642| xe1: 0.532| xm: 1.992| rb: 0.0188| xd2: 0.5910| xe2: 0.1749| xsk: 0.2363| rr: 0.0079| cs1: 4.608| cs2: 6.758| stu2: 0.064| stl2: 1.488| xst1: 0.380| xst2: 0
35、.578| stu1: 0.231| zst: 0.117|型号:Y132 Sn-4 5.5 KW设计者:容浩然设计时间:2005-5-30 no:1定子槽数36转子槽数32I相数:3电机极数:4定子外径19.00 cm定子内径13.60 cm|额定电压:340.00 v额定频次:50.00 hz转子外径13.52 cm转子内径4.80 cm|额定功率:5.50 kw新方案资料成本:298.74 (死心长度10.4 cm单边气隙长度:0.40 mm 1定子绕组连结形式:y旧方案资料成本:297.82 (元)元)定子槽形: (1圆底槽)|定子绕组形式: (5双层绕组(q=3)bs0: 3.5hs0: 0.8|bs1:6.7|hss: 14.5|Rs: 4.40|Zs: 30.00|种类:|NS1| NDS| NS2|每槽导体数:|24|转子槽形: (1平底平行齿槽)| N-d1:|1-1.87| N-d2:|0-0.00|br0: 1.0br3: 5.5hr3: 21.7|br1:5.5|wr4: 3.0|hrr: 23.0|br2:5.5|hr0:0.5|zr: 30.0| kf%:| j1:| 79.9| 4.844|绕组跨距Y1: 1-1并联支路数:1Sb: 96.5 mxmSr: 260.0 mxmGal: 1.43( 1.38)Dkr: