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1、Harbin Institute of Technology课程设计说明书课程名称： 电机设计 设计题目： 单相串激电动机原理与设计 院 系： 电气工程及自动化 班 级： 1206111 班 设 计 者： 贾旭 学 号： 1120610105 指导教师： 尚静、赵猛 设计时间： 2016.01.04-2016.01.18 哈尔滨工业大学教务处1哈尔滨工业大学课程设计任务书姓 名：赵施源 院 （系）：电气工程及自动化专 业：电气工程及其自动化 班 号：1206112任务起至日期：2016 年 1 月 9 日至 2015 年 1 月 17 日课程设计题目： 单相串激电动机原理与设计已知技术参数和设
2、计要求：1、 额定功率： PN =750W2、 额定交流电压：U N=220V3、 电源频率： f1=50 Hz4、 额定转速： nN=6000 rpm5、 额定转矩： MN=0.193 m6、 额定效率： N=67%7、 额定功率因数：cos N=0.82工作量：1、电磁设计2、定转子冲片设计和绕组设计3、总装图的绘制2工作计划安排：第一周：选择电磁结构参数，进行结构设计，计算相关参数第二周：绘制电机的总装配图，完成电机设计同组设计者及分工：各自独立完成设计，在完成电磁设计后经过分析比较，得出设计电磁设计经验和结论。指导教师签字_年 月 日 教研室主任意见：教研室主任签字_年 月 日*注：此
3、任务书由课程设计指导教师填写。3单相串激电机设计一、 主要技术要求1. 额定功率 NP=750w2. 额定交流电压 VU23. 电源频率 Hzf14. 额定转速 60Nnrpm5. 额定转矩 .93M6. 额定效率 7%N7. 额定功率因数 0.82cos8. 工作状态 ：连续工作状态二、 电机主要尺寸9. 计算功率 1934.70W2NiPEIP10. 负载时电枢电流 1.6NaIAUcos11. 负载时电枢电势 50.2iaPEVI12. 极对数 113. 极弧系数 0.6714. 预取线负荷 12/Acm15. 预取气隙磁感应强度 1450BGS416. 电机常数8162035.4CBA
4、17. 电机长径比 .18. 电枢外径 13207.iNPDmn铁芯计算长度 26.L19. 电枢周边速度 321064.7/NonVmssmVo/520. 极距 2.DP21. 计算极弧长度 080.b22. 电枢铁芯磁化频率 160Nnf Hz23. 气隙长度 2.7.Dm取 085m24. 定子外径 12.154.2取 725. 定子内径 128.D26. 转子内径 20.169m三、 电枢及换向27. 电枢绕组形式：单迭绕组528. 负载时每极有效磁通 2510.4310aBbLMX29. 导体数 8694()NaEPn条其中并联支路数 130. 电枢槽数 20.3ZD取 2(槽 )3
5、1. 换向片数 6(片 )K32. 电枢绕组元件匝数 7.182cNW取 7(匝 )c33. 电枢导体数最终值 924(条 )cK34. 气隙磁感应强度最终值 1062461NaEBGSPnbL1|%.335. 每极有效磁通最终值 250.01aBbLMX36. 电机线负荷最终值 2=8.4/aNIAAcmD，可通过1|0%1.43A637. 电枢每槽导体数 924NSZ38. 电枢绕组的元件节距及换向器节距 132KyP13y1YK39. 电枢绕组电流密度预取值 2/ajAm40. 导线截面及直径 211832aaIgj选取导线截面积 20.9a铜线直径 .6dm带绝缘导线直径 .7au41
6、. 电枢绕组最终电流密度 21.0/2aIjAg42. 电枢槽与齿的计算齿距 22.DtmZ齿磁密 10tBGS齿宽 22=4.8tFEtbK其中铁芯叠压系数 93.0槽口宽 ， 02.6174aubdm槽口高 025.h槽上圆直径2022()5.1tdDZb7轭磁密 210jBGS轭高 2217.4jFEjDhmPK槽高 220.5()3.0t jh槽下圆直径 22()sin(.81t tXDhbZdm槽上下圆中心距 2022.5()8.1St dXhm43. 电枢槽截面积 2 22 2()()4.78SdXdXS44. 槽满率 20.38.4aurf符合要求图 1 转子冲片尺寸示意图45.
7、 一根导体平均长度821.5.16aLDm46. 热态电枢绕组电阻 1.0.4874aaNLrg47. 满载情况下电枢绕组内电压降 25.3aUIrV48. 换向器直径及周边速度 20.84.0KDm31.8/6NnVs49. 换向片距 2.5Kt50. 电刷参数选用电刷牌号 D308摩擦系数 0.每对电刷压降 2.5VUS电流密度允许值 20/1mAJ单位压力 3gPS最大周边速度 sVK/4051. 电刷的电流密度 21mAJjS52. 电刷载面积及其尺寸 2210.9aSSIPj电刷宽度 ，取.5.4Kbtm5.8Sb9电刷长度 ，取2.0Samb10Sa电刷截面积 25.8SS53.
8、换向器轴向有效长度 17.107KSLam换向器总长 428.d54. 换向器的检验：换向器宽度 21(|)19.72KS KDabytmZP换向区宽度允许值00.8()3.7Kbm，符合要求b电枢元件漏磁通单位磁导 22201.0.6.9log()4.15tdXahDtLb电枢短路元件内电抗电势 710.CoeWAV电枢反应电势 70.81.20oKRLVb合成电势 1.3pKReE，满足要求4.5pV四、 磁路系统及磁路计算推荐磁密范围：10极芯 290tBGS定子轭 1:675j电枢齿 2t电枢轭 :40jBGS气隙 35655. 磁极尺寸轴向长度 1Lm极芯高度 20.3.51.3th
9、D极靴厚度 6Xb极芯磁密 GSBt81极芯截面积2211.0476.att m极芯宽 113.ttFESbKL56. 机座尺寸机座轭磁密 10jBG机座轭截面积 211.537.2ajjSm机座厚度 110.9jjFEShKL11图 2 定子冲片图57. 气隙磁密气隙系数 201.5tKb气隙磁势 11.68.7()FB安 匝58. 电枢齿磁势电枢冲片选用 D42-0.35电枢齿磁场强度由相应的磁密查磁化曲线得到， 电枢齿磁场强度 25/tHAcm电枢齿磁势 12203.()ttFh安 匝59. 电枢轭磁势电枢轭磁场强度 25/jHAcm电枢轭长电枢轭磁势 222()7.0tjjDhLP12
10、203.84()jjjFH安 匝1260. 极芯磁势极芯磁感应强度 180tBGs极芯磁场强度 .93/tHAcm极芯磁势 111202.84()ttFh安 匝61. 极轭磁势极轭磁感应强度 1jBGs极轭磁场强度 2/jHAcm极轭长 1()43.1jjDhLP极轭磁势 11028.6()jjFH安 匝62. 每对极磁势 12.9()374.52()jttjF安 匝五、 激磁绕组计算63. 每极匝数，取121aWI12W64. 定转子绕组匝数比， ，不符合要求140.KN.35K65. 导线截面与直径电流密度初值 21/jAm截面初值 210.9aIgj取导线规格 QZ-213铜导线直径 1
11、0.38dm带绝缘导线直径 4u导线截面积 21.g激磁绕组窗口面积 218.40.3uWdSm定子拥有的窗口面积，定2 211120.()()48j XSDhbm1S子窗口面积够用66. 电流密度最终值 219.64/aIJAg67. 热态电阻线圈平均匝长 121 1.2.350.574.32jb tDhLbmP热态电阻 11.23570bWLrg68. 激磁电阻压降 13.aUIrV69. 电动机电阻压降 14.58aSU70. 漏抗压降电枢漏抗压降14218106.9a afNLUIVZ激磁漏抗压降 8114.2()104.b tafPWK漏抗压降 .5oabUV71. 主磁通脉振在激磁
12、绕组中的自感电势 81114.207.t aef72. 交轴电枢反应磁通的脉振在电枢绕组中的自感电势 321810.55.1qa afNDLIVPK73. 端电压有功部分电压 19.0rUE无功部分电压 26.7xoitqaeV端电压 219.3rxU0%4.N不符合要求74. 功率因数 1cos0.83rU%.1csN不符合要求六、 损耗和效率1576. 铁重机座重 61211()0.175j tjjGDhLkg极芯重 6117.8.32t tPS电枢轭重 26225.()0.179j tGDhLkg电枢齿重 6227.8.43ttZb77. 机座、磁极及电枢中的磁滞和涡流损耗单位铁耗系数：
13、 21112().5()00.4.975FEffKWkg22().5()1001.45.7FEffkg231.5()3()010.45.8FEffKWkg机座中铁耗： 12 2119().7()1.4.800jjFEjBPKG 极芯中铁耗： 2111().46ttFEtW16电枢轭铁耗： 222()1.710jjFEjBPKGW电枢齿铁耗： 223().40ttFEt总铁耗： 0127.3jtjtPP78. 铜损电枢绕组铜损 2.6aaIrW激磁绕组铜损 1498bP79. 电刷及换向器接触电损耗 2.73KSaUI80. 电刷磨耗 59.8110.3SKPVW81. 轴承与风磨耗 32.61.6.50()42Nmt nD82. 满载时总损耗 0()3.atbKmtPKP83. 效率 1cos1%69.7aUI8
