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1、1 课程内容电机设计及其CAD是一门专业课，是电机学 的后续课程。 介绍电机设计理论、参数计算方法、性能计算 方法、电磁设计方法、结构型式的选择、计算机辅 助设计方法等。重点：参数计算方法、性能计算方法电磁设计方法电机设计及其CAD 课程简介Evaluation only.Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011
2、 Aspose Pty Ltd.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Date1School of Electrical Engineering2 课程特点理论联系实际，根据生产需要和生产实际进行电机 设计。 设计时考虑生产工艺条件，有些参数的确定不能按照 理论推导的最佳计算结果进行，如： 感应电动机气隙长度确定 机壳厚度极限（小电动机的机壳可以很薄、但很 薄时，铁水在砂型中迅速降温、流动性差，容易出 现气孔、砂眼等缺陷。） 3 课程目的 掌握电机设计的实施过程 掌握电机性能分析的基本方法 Evaluation only.Evaluation only. Cre
3、ated with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Date2School of Electrical Engineering掌握三相感应电动机设计计算方法初步掌握电机CAD软件编制 4 课程安排授课32上机12（安排三相感应电动机设计大作业） Evaluatio
4、n only.Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Date3School of Electrical Engineering第一节 电机制造工业近况与发展趋势 一世界发电设备发展趋势 1、火电设备： 火电厂建
5、厂快、投资少。大多数国家以火电为主。 50年代：100200MW，60年代：300600MW，七十 年代后期：8001300MW 主要发展趋势为普遍采用单机容量为600800兆瓦 容量火电机组；第一章 电机设计概述Evaluation only.Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Lt
6、d.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Date4School of Electrical Engineering空冷技术 2、水电设备 60年代以前：最大200MW，60年代：200500MW，70 年代：600MW 定子绕组：大多采用水内冷 转子绕组：部分国家采用水内冷，大多数采用空气冷 却双水内冷：我国的自主创新成果。郑光华教授和上海 电机厂于1958年制造的12000千瓦双水内冷汽轮发电 机，是世界上第一台定子、转子双水内冷汽轮发电机 。1964年，郑光华教授获国家发明一等奖，1985年获 国家科技进步一等奖。Evaluation only.Evalu
7、ation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Date5School of Electrical Engineering“内冷”是冷却的方法之一，即把线圈导线做成凹凸形 或空心的让风直接吹到铜线上，对线圈进行直接冷 却。 冷却介
8、质：空气 氢气 液体内冷（上世纪50年 代） 水的冷却能力为最高。 国际上第一次出现水内冷（1956年，定子） 对于转子水内冷，在文献上虽然有过讨论 ，但由于 某些重大技术问题难 以解决 1958年以前，中国的双水内冷。 步进电机：华中科技大学Evaluation only.Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-201
9、1 Aspose Pty Ltd.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Date6School of Electrical Engineering3、中小型电机 中小型电机是量大面广的机电产品，它广泛应用于工 业、农业、国防、公共设施和家用电器等各个领域 ，如风机、泵、压缩机、纺织机、轧钢机、机床、 空调机、电动车辆 的动力源等。 其耗电量占全国总发电 量的60%以上，中小型电机的 发展对国民经济建设、能源利用、环境保护和人民 生活的提高都起着重要作用，因此各国政府对其发展 均相当重视，并制定了相应的法规，标准和优惠政 策加以制约、规范和扶持。Evaluatio
10、n only.Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Date7School of Electrical Engineering国外的发展趋势： 在材料、工艺、设计等方面不断进行改进，电机更新 换代速度快、开发周
11、期短。 国外电机的先进水平主要体现在：可靠性高、寿命长 、专业化程度高、电机效率高、噪声低、重量轻、外 形美观、绝缘等级高（采用F级或H级）等方面。 以美国为代表的工业发达国家又在高效电机、变频电 机和特种电机等方面作了大量细致和深入的研究工作 ，推出了新的产品系列，制定了相应的产品标准，极 大地丰富了电机各类和电机理论，拓展了电机市场。 Evaluation only.Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Created with Aspose.Slides for .N
12、ET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Date8School of Electrical Engineering国内： 材料工艺落后 外形不美观 主要生产量大面广的产品（档次的、利润小、 市场竞争激烈）、高附加值产品少、高效电机 少、精密电机少。 产品竞争力强（价格） 节约材料和提高性能使得生产厂家进退两难 。（1）高效节能电机的背景与发展70年代的两次世界性的能源危机。美国体 会到能源对国民经济和社会的稳定的重要作用 。Evalu
13、ation only.Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Date9School of Electrical Engineering美国于80年代制定了电机能效标准。当时能够达到电 机能效标准的电机被视为高效
14、电机。 对购买高效电机的用户进行补贴（每马力1020美元 正好是低效电机与高效电机的差价）。 1990年，在美国所有销售的中小型电机中，已有 20%30%的电机达到了能效标准的要求。 进入90年代，全球环境问题又成为困扰世界经济持续 发展的大问题。 美国各阶层的人们都认识到，现代经济的发展必须依 赖于大量能源的消耗，而消耗能源所带来的污染降低 了人们的生活品质。继续以加大能源的消耗来发展经 济是行不通的，而简单地限制能源使用量也不可取。Evaluation only.Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client
15、Profile 5.2.0.0.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Date10School of Electrical Engineering解决这一问题最可行的方法是提高能源利用的技术水 平 。 美国国会于1992年10月24日通过了能源政策法案 ，规定： 97.10.24后只允许生产高效电动机 2002.10.10后 生产更高效的电动机 2007.10后生产技
16、术上达到极限，经济上可行的最高 效电动机高效电机会制造成本增加，价格有所提高。对于 一些长时间运行的场合，高效电机能为用户节约更多 的电费，且电机寿命长。美国的各大电机厂家纷纷推 出自己的高效电机。 Evaluation only.Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Date11School of Electrical Engineering为进一步节能，美国国家电气生产商协会（NEMA ）又制定了更高效率水平的电机标准，即所谓的NEMA 能效标准。发达国家的普通用途电机主要依赖进口，而向不发达
