朱英凯（开题报告）.doc

NANCHANG UNIVERSITY GONGQING COLLEGE学士学位论文（开题报告）THESIS PROPOSAL（20112015年）中文题目:Y160M-6 7.5kW 三相鼠笼式异步电动机电磁计算及其优化英文题目：Electromagnetic calculation and optimization of three phase squirrel-cage asynchronous motor Y160M-6（7.5kW）学 院：南昌大学共青学院系 别：工程技术系专业班级：2011级电气工程及其自动化（2）班学生姓名：廖肇聪学 号：指导教师：李彧雯二 一 五年 十一 月南昌大学共青学院本科生毕业论文（设计）开题报告论文题目Y160M-6 7.5kW 三相鼠笼式异步电动机电磁计算及其优化课题性质 基础研究 应用课题 设计型 调研综述 理论研究学生姓名廖肇聪指导教师廖肇聪学 号专 业电气工程及其自动化系 别工程技术系班 级11电气本2班一、 研究目的及意义电机是一种机电能量转换或信号转换的电磁机械装置。就能量转换的功能来看，电机可以分为发电机和电动机两大类。发电机用以把机械能转换为电能。在发电站中，通过原动机先把各类一次能源（燃料发出的热能、水的位能、原子能、风能等）蕴藏的能量转换为机械能，然后通过发电机把机械能转换为电能，再经输、配电网络送往城市各工矿企业、家庭等各种场合供公众使用。电动机把电能转换为机械能，用来驱动各种用途的生产机械和装置，满足不同的需求。另外，电力变压器则是将一种交流电压、电流转换成同频率的另一种电压、电流的静止电器。根据应用场合的要求和电源不同，电动机有直流电动机、交流同步电动机、交流感应电动机，以及满足不同要求的特种电动机1。纵观电机的发展，其应用范围不断扩大，使用要求不断提高，结构类型不断增多，理论研究也不断深入，技术水平逐步提高。学生签名： 年 月 日二、国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）： 在大型机组及其采用的某些新材料、新结构的基础上，在充分保证可靠性和足够的运行经验的前提下，稳步发展更大机组；于此同时，努力寻求更好的绝缘材料和结构，以提高电压等级；并采用更为合理的励磁系统与冷却系统，以提高运行的稳定性和在可供应的转子锻件范围内提高单机容量等等。20世纪60年代以来，一些主要工业国家还相继发展了中小型电机的新系列，或对原有系列进行了改型，其共同点如下：  应用电子计算机进行设计，从而提高了计算精度，缩短了设计周期。  功率等级和安装尺寸尽量与国际电工委员会的标准接近。  由注意“小型轻量化”（减轻重量、降低中心高）转为注意“省能化”和“无公害化”，提高效率和降低噪声。  积极采用新材料。目前B级绝缘的电极所占的比重日益增大，E级减少，而且呈现向F级过渡的趋势、有的为了提高电机的使用寿命和可靠性，把F级当作B级，留有较大的温升裕度；在同一系列中，按电机温升高低或机座号大小，分别采用E、B、F级绝缘、在电机中普遍采用无硅低碳冷轧电工钢片、半冷轧无取向硅钢片和磁性槽楔。另外，有的国家还发展铝线电机新系列。  扩大原有的功率划分范围，改进结构，提高通用化程度，注意维修使用方便。中小型同步电机和感应电机都大量采用箱型结构或通用定子，小型电机采用密封轴承，中型电机采用不停机添加润滑脂的滚动轴承并有甩油盘自动排除废油三、研究内容（1）选择本变电所主变的台数、容量和类型。（2）设计本变电所的电气主结线，选出数个电气主结线方案进行技术经济比较，确定最优方案。（3）进行必要的短路电流计算。（4）选择和校验所需的电气设备。（5）设计和校验母线系统。四、研究方法电机设计是一个非线性数值计算问题，且变量很多，一台三相感应电动机设计参数多达几十个，因此，电机设计要建立合理的数学模型，并运用先进的计算工具和设计方法，以及丰富的设计经验，需要经过设计、调整、再设计的多次反复，才能得到满意结果3。计算机在电机设计中的应用经历了从简单到复杂的三个阶段，即从“校核计算”到“综合设计”最后进入“优化设计”4。感应电动机设计紧紧围绕“用户要求主要尺寸关系磁路计算参数计算(饱和和集肤效应)损耗计算机械、结构设计工作性能及启动性能计算”这一主线进行5。电机的电磁计算可以采用磁路法进行手算或利用电机的计算机辅助设计计算。另外，还可以采用场的思想，建立合理的数学模型利用有限元法进行计算。采用磁路法依赖于计算者的个人经验且很难考虑到磁路的饱和效应以及转子起动时的集肤效应。而采用场的思想，利用有限元法，只需给定输入的电压或电流，就可以计算电机内部实际的电磁场分布，而电机内部各部分的实际饱和情况、转轴上的负载变化、采用各种槽楔时的影响都可以被直接考虑进去6。 MATLAB是新一代的科学与工程计算软件，不仅具有传统的交互编程功能，而且提供了丰富可靠的矩阵运算、图形绘制、数据处理、信号与图象处理等工具。MALAB在电机的电磁计算、电机运行特性仿真以及电机控制仿真中应用广泛，通过MATLAB仿真可以作出电机的工作特性曲线，以分析电机的性能。  本课题研究方案 （1） 三相异步电动机手算设计程序，主要是根据电机的额定数据及主要尺寸进行电机基本的磁路计算和参数计算及起动性能计算，要求计算结果误差在允许范围内。 （2） 编制程序进行调试并在此基础上综合设计。 （3） 提出电动机的效率优化设计方案，采用程序进行优化。 （4） 绘制电机定子、转子冲片图，定子绕组图，转子装配图，电机总装配图纸。 五、工作进度：毕业设计进度计划序号各阶段工作内容起讫日期备 注1选择课题，查阅资料，整理材料。10月1日10月15日2撰写文献综述，任务书。10月16日-10月30日3撰写开题报告，外文翻译。11月1日-11月17日4确定初步设计方案。2月10日-2月25日5画原设计图，反复检查设计中存在的问题。2月26日-3月25日6设计调试新方案及改进一些参数。3月26日-4月12日仿真图像尽量明显7整理资料，完成毕业论文。4月13日-4月30日8毕业答辩。5月1日-5月15日六、参考文献：(1)中小型三相异步电动机电磁计算程序 第一机械工业部 上海电器科学研究所(2)三相异步电动机设计原理与实验 沈阳工业大学电机系 (3)小型三相异步电动机技术手册 机械工业出版社 季杏法主编(4)电机学 航空工业出版社 戴文进等编著(5)电机设计 机械工业出版社 陈世坤主编(6)电机设计与计算龙门联合书局 程福,秀译 (7)中小型三相异步电动机电磁设计手算程序 南昌大学电气自动化系 (8)电机绕组手册辽宁科学技术出版社 彭友元主编(9)中小型电机设计手册机械工业出版社指导教师意见：指导教师签名： 年 月 日所在教研室意见：教研室签章： 年 月 日填写说明1.指导教师意见填写对本课题的深度、广度及工作量的意见和对论文结果的预测；2.所在教研室审查意见包括对指导教师意见的认定和是否同意开题等；3.本开题报告打印存档，但签名部分必须由指导教师或学生亲笔签名。