电机设计课程设计报告.docx

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1、电机设计课程设计报告 x x x x Y系列三相异步电动机电磁设计 课程设计 学生姓名： x x x 学号： 011000xxx 专业班级：电气2022级班 指导教师： x x x 2022 年 xx 月 xx 日 目录 1.课程设计目的 (2) 2.课程设计题目和要求 (2) 3.课程设计报告内容 (2) 4.课程设计问题分析 (13) 5.课程设计心得体会 (14) 6.附录 (15) 1.课程设计目的 本课程设计是电机设计的实践课程，要正确掌握电机设计的原理 与计算过程； 综合运用所学过的电机学、电路和电机设计等课程知识； 培养工科学生的综合工程素质。 2.课程设计题目和要求 课设题目

2、该课程设计，要求按照所给的数据（见附录）进行电机设计，计算过程详细，步骤清晰。 课程设计主要有以下的计算过程： 1）额定数据及主要尺寸 2）磁路计算 3）参数计算 4）工作性能计算 设计要求 1按题目要求，认真完成电机设计学习，熟练掌握电机设计的计算步骤。 2要求按照所给的数据进行电机设计，计算过程详细，步骤清晰。每一位学生应独立完成设计全过程。撰写设计报告，报告按照设计过程、设计总结、设计体会来进行书写。 3.课程设计报告内容 额定数据和主要尺寸 1. 输出功率：kW P N 2.2= 2. 外施相电压：V V U U N N 2203/3803/= （Y 接） 3. 功电流：A A U m

3、 P I N N kW 33.3220 3102.231=?= 4. 效率：800.0= 5. 功率因素：75.0cos =? 6. 极对数：3=p 7. 定转子槽数 361=Z 332=Z 并采用转子斜槽 每相每极槽数取整数22/111=pm Z q 8. 定转子每极槽数 6636211=p Z Z p 5.56 33222= p Z Z p 9定转子冲片尺寸（见附录） 10极距 m p D i 0628.0612 .021 =?= = 11定子齿距 m Z D t i 0105.03612 .01 1 1=?= 12转子齿距 m Z D t 0114.033 1194 .02 2 2=?=

4、 = 转子外径m m D D i 1194.0)0003.0212.0(212=?-=-= 13定子绕组采用单层绕组，节距 y=6 14为了削弱齿谐波磁场的影响，转子采用斜槽，一般斜一个定子齿距1t ，于 是转子斜槽宽m b sk 0105.0= 15.设计定子绕组 并联支路11=a .每槽导体数441=s N 16.每相串联导体数 5281 336 4411111=?=a m Z N N s 每相串联匝数 2642 528211=N N 17.绕组线规设计 选用的铜线：高强度漆包线，并绕根数11=i N ，线径mm d 06.11=，绝缘后直径mm d 15.1=，截面积218825.0mm

5、 A c =，2118825.0mm A N c i = 18. 槽满率 1) 槽面积 2 6222 11211109772.8326.3)21.12(24.56.322)(22m mm R h h b R A s -?=?+-?+?=+ -+= 2) 槽绝缘占面积 mm i 2.0=?，槽楔为mm h 2= 单层 2 6112101008.7)0036.00121.02(0002.0) 2(m R h A i i -?=?+?=+?= 3) 槽有效面积m A A A i s ef 26108764.76-?=-= 4) 槽满率 % 7.758764.7615.14412 211=?=ef s

6、 i f A d N N S （符合要求） 19.铁心长i l 铁心有效长 无径向通风道 m m l l i ef 1106.0)0003.02110.0(2=?+=+= 净铁心长 无径向通风道 m m l k l i Fe Fe 1045.0110.095.0=?= 20. 绕组系数 9659.019659.0111=?=p d dp K K K 1) 分布系数9659.0230sin 22302sin 2sin 2sin 1=?= a q qa K d 其中 3036360321=?=Z p a 2) 短距系数 12 sin 1= p K 21.每相有效串联导体数 5109659.0528

7、11=?=dp K N 磁路计算 22. 初设886.0)1(=-=L E k V V U E N L 9.194220886.0)1( 1=?=-= 初设22.1=s k 查得094.1=Nm k 每极磁通 Wb Wb fN k k E dp Nm 00347.0264 509659.0094.146 .19341 11 =?= = 为计算磁路各部分磁密，需先计算磁路中各部分的磁导截面 23. 每极齿部截面积 定子 263111103396610417.511.095.0m Z b l k A p i i Fe i -?=?= 转子 2632221036215.51030.611.095.0

8、m Z b l k A p i i Fe i -?=?= 其中，定转子齿宽计算如下： 1) 定子齿宽1i b m b Z h h D b i i 333 1 1 11011110317.5104.536 10)635.08.0(212.0) (2-?=?-?+?+= -+= m 105.517103.6236 1012.1)(0.820.122R Z ) h 2(h D b 333 1 1 1201i1i1-?=?-?+?+= -+= 齿部基本平行，所以取m b i 3110417.5-?=（平均值） 2) 转子齿宽2i b m m b Z h h D b r r i 3332 2 021*.

9、510233 10)5.06.17(21194.0)(2-?=?-?+?-=-+-= m m b Z h h D b r i 3331 2 021*.6104.433 10)5.098.0(21194.0)(2-?=?-?+?-=-+-= 齿部基本平行，所以取m b i 321030.6-?=（平均值） 24. 定子轭部高度 m m R h D D h s i j 3331 1111102.12103 6.310)6.31.128.0(212.0175.03 2-?=?+?+-=+-= 转子轭部高度 m h D D h s i j 332222106.2210)5.06.17(2 038.01

10、194.02-?=?+-=-= 轭部导磁截面积 定子 262311109.1274102.1211.095.0m m h l k A j i Fe j -?=?= 转子 262322107.2361106.2211.095.0m m h l k A j i Fe j -?=?= 25. 空气隙截面积 2621068.69451106.00628.0m m l A ef -?=?= 26. 波幅系数48.1= av s B B F 27. 定子齿部磁密 T T A F B i s i 5122.110339600347 .048.1611=?=- 28. 转子齿部磁密 T T A F B i s

11、 i 4183.110362100347 .048.1622=?=- 29. 定子轭部磁密 T T A B j j 361.110 9.1274202247 .0216 11=?=- 30. 转子轭部磁密 T T A B j j 7346.0107.2361202247 .0216 22=?=- 31. 气隙磁密 T T A F B s 7394.010 68.694500347 .048.16=?= - 32. 从D23磁化曲线找出对应上述磁密的磁场强度： cm A H i 464.211= cm A H i 515.132= cm A H j 94.101= cm A H j 2184.2

12、2= 33.齿部磁路计算长度 定子 m mm r h h L i 32121111103.136.331 1.1231)(-?=?+=+= 转子 m h h L i 322122106.17)(-?=+= 34.轭部磁路计算长度 定子m m p h D L j j 3311 11060.4212) 102.12175.0(21 2)(-?=?-= ? -= 转子m m p h D L j j 3 22 210857.1512 )0226.0038.0(212)(-?=+=?+= 35. 有效气隙长度 m m k k ef 33211042.0103.0044.1355.1-?=?= 其中气隙系

13、数为 355.12.3)2.375.03.04.4(5.10) 2.375.0 3.0 4.4( 5.10)75.04.4()75.04.4(2 2 010110111=-?+?+?=-+= b b t b t k 044.11 )175.03.04.4(4.11) 175.03.04.4(4.11)75.04.4()75.04.4(2 2022220222=-?+?+?=-+= b b t b t k 36.齿部磁压降 定子A A L H F i i i 55.28103.1310464.2232111=?=- 转子A A L H F i i i 79.23106.1710515.13322

14、22=?=- 37.轭部磁压降 定子 194.00628 .00122 .01 = j h , T B j 361.11= 于是464.01=j C A L H C F j j j j 62.211060.421094.10464.0321111=?=- 转子 360.00628 .00226 .02 = j h ，T B j 7346.02=于是637.02=j C A L H C F j j j j 24.210857.15102184.2637.0322222=?=- 38.气隙磁压降 A A B k F 44.24810 4.07394 .01042.06 30=?=- 39.饱和系数

15、 21067.144 .24879 .2355.2844.24821=+=+= F F F F k i i s 误差= %1%77.021067 .121067 .122.1=-，合格 40.总磁压降 A A F F F F F F j j i i 64.324)24.262.2179.2355.2844.248(2121=+=+= 41.满载磁化电流 A A k N m pF I dp m 39659 .026439.064 .32469.02111=?= 42.满载磁化电流标么值 90.033 .33*=kW m m I I I 43.励磁电抗标么值 11.190 .01 1* =m ms

16、 I X 参数计算 44. 线圈平均半匝长 单层线圈 0.2266m 0.07221.20.14=?+=+=y c B c K l l 其中 0.14m 0.01520.1121=?+=+=d l l t B 722m 00.6/103.6465.110.635)(0.821202/)(2 3-21211101y =?+?+=+=p r h h h D i 取节距比=1；线圈直线部分伸出铁心的长度d 1取15mm ；经验系数k c 取 46单层线圈端部平均长 0.1166m 0.07221.20.015221=?+?=+=y c E K d l 47漏抗系数 0.03 220310 102.2

17、1106.0)9659.0264(0.263 10)(263.0)(4 C 2 3 3 2 2 3 2112 12110x =?=?= = - N N ef dp N N ef dp pU P l K N pU m P l K N f 48定子槽比漏磁导 1.2617 0.86410.3977111111=?+?=+=L L u u s K K 0.39774.52.3635.022.38.0)(211011101011=+?+=+= b b h b h u 由于59.12.7465.1122121= r h 75.02.74 .522111=r b 864.01=L 其中K u1=K L1=

18、1 49定子槽漏抗 X X ef dp X s t s C C l K Z C l p m X 67.01106.09659.0362617 .111.033222 211111* 1=?= 50定子谐波漏抗 X X s dp ef X C C K K SC m X 52.022 .19659.01042.00129 .00628.032322121*1 =?= = - 其中0129.0=s 51定子端部漏抗 单层链式X X ef dp X E E C C l K C l X 23.09659.01106.01166 .02.02.02 21* 1=?= 52定子漏抗043.042.1* 1*

19、 1* 1* 1=+=x E s C X X X X 53转子槽比漏磁导 181.2681.15.0222=+=+=L u s 5.01 5 .002022= b h u 681.1318.14 .598 .02)(21202122=+?=+= L L b b h h/b 2=， b 1/b 2= 查表得L = 54转子槽漏抗X X ef X s t s C C l Z C l p m X 183.11106 .033181 .211.033222121* 2=?= 55转子谐波漏抗X X s ef X C C K RC m X 026.122 .11042.00275 .00628.033

20、221* 2=?= = - 查表得0275.0=R 56转子端部漏抗X X X R t E ef E C C C p D l l l X 1159.06 1106.01016 .0757.0)213.1(757.02* 2=?=+-= 57转子斜槽漏抗X X sk sk C C X t b X 4352.0026.1)0114 .00105.0( 5.0)(5.02 * 222 *=?= 58转子漏抗083.07601.2* * 2* 2*2*2=+=X sk E s C X X X X X 59总漏抗13.0* 2* 1* =+=X X X 60定子直流电阻 =?=-942.21 10882

21、5.012266 .02642100217.02R 6 611111c t c A N l N 61定子相电阻标幺值045.0220 33 .3942.2*R 11=?=N kw U I R 62有效材料 定子导线重量 kg 2.690108.9100.882536440.22661.053-61111=?=c t s C W A N Z N Cl G 式中C 为考虑导线绝缘和引线重量的系数，漆包圆铜线取 硅钢片重量kg D l K Fe t Fe 41.26108.718.011.095.0)( G 3221 Fe =?=+= 式中为冲剪余量，取5mm 63转子电阻 导条截面积 2 6222 21211021083.5562.16)2 24.4(98.0)24.41()2 ()2( m mm h b b h b b A r r r B -?=?+?+=+=