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1、湖南工程学院 课 程 设 计 课程名称课程名称 电机设计电机设计 课题名称课题名称 三相笼型感应电动机电磁设计三相笼型感应电动机电磁设计 专专 业业 电气工程及其自动化电气工程及其自动化 班班 级级 学 学 号号 姓姓 名名 Andry 指导教师指导教师 石安乐石安乐 陈强陈强 2012 年年 7 月月 5 日日 等级: 湖南工程学院 课 程 设 计 任 务 书 课程名称 电机设计 课 题 三相笼型感应电动机电磁设计 专业班级 电气工程及其自动化 学生姓名 Andry 学 号 20100101* 指导老师 石安乐 陈强 审 批 任务书下达日期 2011 年 6 月 24 日 任务完成日期 20
2、11 年 7 月 05 日 主主 要要 设设 计计 条条 件件 设计内容与设计要求设计内容与设计要求 设计内容： 1在查阅有关资料的基础上，确定电机主要尺寸、槽配合，定、转 子槽形及槽形尺寸。 2确定定、转子绕组方案。 3完成电机电磁设计计算方案 4用计算机（手画也可以）画出定、转子冲片图。完成说明书（不 少于 0.6 万字，16 开，计算机打印或课程设计纸手写） 。 设计要求： 1求每位同学独立完成一种型号规格电机的全部电磁方案计算过程， 并根据所算结果绘出定、转子冲片图。 2要求计算准确，绘出图形正确、整洁。 3要求学生在设计过程中能正确查阅有关资料、图表及公式。 1 提供电机设计范例；
3、2 提供电机设计电磁程序； 3 提供计算机场地； 说 明 书 格 式 1. 封面 2. 课程设计任务书 3. 目录 4. 系统总体方案设计 5. 系统硬件设计 6. 软件设计（包括流程图） 7. 系统的安装调试说明 8、 总结 9、参考文献 10、附录 11、课程设计成绩评分表。 进 度 安 排 星期一：课题内容介绍； 第一周：完成电磁设计方案； 第二周：完善电磁设计方案并写设计报告； 第二周星期五上午 答辩 参 考 文 献 关于 Y132M1-6 4kW 异步电动机的设计，该电机为一般用途的鼠笼式全封 闭自扇冷式三相异步电动机，定子绕组为铜线，绝缘等级为 B 级，其基本结构防 护要求达到国家
4、电工委员会外壳防护等级 IP44 的要求。满足国内标准，向某些 国际表准及某些发达国家标准靠拢，贯彻“三化”标准化、系列化及通用化 的要求。 3.1 鼠笼式电动机电磁方案的设计鼠笼式电动机电磁方案的设计 一、 额定数据及主要尺寸 一、 额定数据及主要尺寸 1输出功率 2 P 2 P=4 kW 2 P=4 kW 2外施相电压 N U N U=380 V N U=380 V 3功电流 KW I N KW Um P I 1 2 =5088. 3 3803 104 3 A KW I=3.5088A 4效率 =0.84 =0.84 5功率因数cos cos=0.77 cos=0.77 6极对数p p=3
5、 p=3 7定子槽数 1 1 =36 1 =36 转子槽数 2 2 =33 2 =33 8定子每极槽数 1 6 32 36 2 1 1 p 1 =6 转子每极槽数 2 5 . 5 32 33 2 2 2 p 2 =5.5 9定、转子冲片尺寸见右图 8， 图 9 单位（mm） 图 8 定子冲片尺寸 图 9 转子尺寸 10极距 p Di 2 1 = 32 148 =77.4533 mm =77.4533 mm 11定子齿距 1 t 9089.12 36 148 1 1 1 i D t mm 1 t=12.9089 mm 12转子齿距 2 t 5673. 4 33 48 2 2 2 Z D t i
6、mm 2 t=4.5673 mm 13节距y y=6 y=6 14转子斜槽宽 SK b SK b=12.9089 mm SK b=12.9089mm 15每相串联导体数 1 N 228 13 1936 11 1 1 am Z N L 1 N=228 每相串联匝数 1 N 1 N= 2 1 Z = 2 228 =114 1 N=114 16每槽导体数 L Z L Z=19 L Z=19 式中： 1 a=1 1 a=1 17绕组线规（估算） 式中：导线并绕根数截面积 1 SN （ 2 2 mm） 11 1 1 Ja I SN = 5 . 4 42. 5 =1.2 2 2 mm 1 SN =1.2m
7、m 2 定子电流初步估算值 / 1 I cos 1 KW I I= 77. 084 . 0 5088. 3 =5.4249A / 1 I=5.4249A 定子电流密度 1 J 1 J查表得 1 J=4.5A/MM 2 1 J=4.5A/mm 2 18槽满率 （1）槽面积 S S 2 1 2 22 S SS RbR Shh = 2 4 . 4 25 .11 2 5 . 34 . 42 2 =88.82mm 2 2 S S=88.82mm 2 （2）槽绝缘占面积 i S RhCS Sii 2 =0.3（211.5+4 . 4）=11.04 mm 2 i S=11.04mm 2 （3）槽有效面积 e
8、 S iSe SSS =88.82-11.04=77.78 mm 2 e S=77.78 mm 2 （4）槽满率 f S e f S dZN S 2 1 = 78.77 24. 1192 2 =0.75 f S=0.75 绝缘厚度 i C i C= 0.3mm i C=0.3mm 导体绝缘后外d d=1.24mm d=1.24mm 槽契厚度h h=2mm h=2mm 19铁心长l 铁心有效长 eff l 无径向通风道2 lleff =140+20.35 =140.7 mm eff l=140.7mm 净铁心长 Fe l 无径向通风道lKl FeFe =0.95140=133mm Fe l=13
9、3mm 铁心压装系数 Fe K 95. 0 Fe K 95. 0 Fe K 20绕组系数 1dp K 111pddp KKK =0.96592651=0.965926 1dp K=0.965926 （1）分布系数 2 sin 2 sin 1 1 1 q q Kd= 2 30 sin4 4 2 30 sin =0.8366 1d K=0.8366 式中： pm Z q 1 1 1 =4 33 36 1 q=4 1 Z p =30 30 （2）短距系数 90sin 1 p K=1 1 1 p K 式中： 1p Z y = 6 6 1 1 21每相有效串联导体数 1111dpdp KZKZ =228
10、0.8366 =190 11dp KZ =190 二、 磁路计算 二、 磁路计算 22每极磁通 11 1 4 dpNm KZfK E 22850095. 14 342 =0.0065Wb =0.0065Wb 式中： NL UE 1 1 38090. 0=342 V 1 E=342 V 23每极下齿部截面积 （1）定子 1 t A 111ptFeFet ZblKA = 0.951336.56 = 4927.65 2 mm 2 1 65.4927mmAt （2）转子 2t A 222PtFeFet ZblKA =13395. 06.85.5=4725.49 2 mm 2t A=4725.49 2
11、mm 24轭部截面积 （1）定子 1 j A FejFej lhKA 11 =0.9515.77133=1992.5395 2 mm 5395.1992 1 j A 2 mm 式中：定子轭部磁路计算高度 1 j h 圆底槽 Rh DD h S i j 3 1 2 11 1 mm77.15 3 4 . 4 8 . 05 .114 . 4 2 148210 1 j h=15.77 mm （2）转子 2j A FejFej lhKA 22 = 0.9528.65133=3619.9275 2 mm 2 2 9275.3619 mm Aj 式中：转子轭部磁路计算高度 2j h 平底槽 2 22 2 3
12、 2 2 KR i j dh DD h =mm65.2821 2 483 .147 2j h=28.65 mm 25空气隙面积 A effpg lS =77.4533140.7 =10897.6793 2 mm A=10897.6793 2 mm 26波幅系数 S F 平均 最大 S F=1.471 S F=1.471 27定子齿磁密 1t B 1 1 t St A FB 6 10 65.4927 0065. 0 471. 1=1.5404 T 1t B=1.5404 T 28转子齿磁密 2t B 2 2 t St A FB 6 10 49.4725 0065. 0 471. 11.6234
13、T 2t B=1.6234 T 29空气隙磁密 g Sg A FB =1.471 6793.10897 0065. 0 =0.8774 T g B=0.8774 T 30查附录五 得 1 i H25.85A/cm 2i H43.1A/cm 1 i H25.85A/cm 2i H43.1A/cm 31齿部磁路计算长度 定子:梨形槽 1 i L 3 12111 R hhL SSi =11.3+ 3 4 . 4 =12.97 mm 1 i L=12.97 mm 转子:平底槽 2i L 22212ssi hhL= 20 mm 2i L=20 mm 32轭部磁路计算长 定子: 1 j L 2 1 2 11 1 p hD L j j 4118.25 12 77.15210 mm 1 j L=25.4118 mm 转子: 2j L 2 1 2 22 2 p hD L ji j 12 65.2848 =20.0568 mm 2j L=20.0568 mm 33有效气隙长度 式中： 定 、 转 子 卡 氏 系 数 1C K、 2C K Ce K = 0.351.443 =0.505 e =0.505 半闭口槽和半开口槽 C K 2 00 0 75 . 0 4 . 4 75 . 0 4 . 4 bbt bt KC 即 21CCC KKK C K=1.443 式中： 齿距为 t 2 1 5 . 3
