三相异步电动机的电磁设计

三相异步电动机的电磁设计
三相异步电动机的电磁设计

摘要

Y2系列电机是在Y系列电机基础上更新设计的一般用途电机,它具有结构简单、制造、使用和维护方便,运行可靠,以及重量轻,成本低等优点,在电机噪声、振动水平优于Y系列电机,外观更加满足国内外的用户需求,本文为Y2-112M-2的电磁设计。

在设计过程中,掌握了中小型三相感应电机的设计原理,熟悉相关的技术条件,基于给定的参数结合相关的技术条件,确定与电机的电磁性能有关的尺寸,选择定、转子的槽数和槽配合,确定槽型尺寸,选定有关材料,编程进行电磁计算,结合前面的数据计算出相应的工作性能和起动性能,包括效率、功率因数、最大转矩倍数、起动转矩倍数、起动电流倍数等。为了减小误差和计算量,还在MATLAB中编写了电磁计算程序。此外,本设计还用CAD绘制了定、转子冲片图以及定子绕组分布图,最终使技术指标符合任务书的要求。

通过对电机性能尺寸的确定,以及对槽型的选取,选定了有关尺寸,通过编程的反复调试,使其技术指标符合任务书的要求,最终设计出符合任务书要求的电机。

关键词:Y2-112M-2三相异步电动机;定、转子;电磁设计计算

Abstract

Y2 series motors is designed on the basis of Y series motor update general purpose motor. it has a simple structure, convenient manufacture, use and maintenance, reliable operation .as well as light weight, low cost advantages, the motor noise and vibration level is better than that of Y series motor. appearance more meet the needs of users at home and abroad, this paper designed for electromagnetic Y2-112m - 2.

In the process of design, master the design principles of small and medium-sized three-phase induction motor, familiar with relevant technical conditions, based on the given parameters combining with related technical conditions, determine the size of the associated with the electromagnetic performance of the motor, \"option, rotor slot number and groove, groove type size ,selected materials programming electromagnetic calculation, Finally, combined with the previous data to calculate the working performance and the corresponding starting performance, including efficiency, power factor, the maximum torque, starting torque, starting current ratio etc. In order to reduce the error and the amount of calculation, prepared electromagnetic calculation program in MATLAB. In addition, the design also drawing, the rotor and the stator , windings distribution prints with CAD. the technical indicators in line with the requirements of specification.

To determine the size of the motor performance, as well as to the trough type selection, the selected size, by the repeated debug programming, make the technical indicators meet the requirements of the specification, the final design conform to the requirements of the specification of the motor.

Key Words: Y2-112M-2three-phase asynchronous motor, the stator , the rotor Electromagnetic design calculation

目录

1 绪论

工程背景

电机是通过电磁感应将电能与其他机械能相互转换的电力机械,在国民经济各个领域得到广泛应用。电机作为电动机使用时,具有较好的工作特性,所以主要用作电动机。三相感应电动机具有简单的结构,而且价格低廉,运行可靠,坚固耐用,并且易于控制,因而在电动机中是广为使用的一种[1]。因此本设计对Y2-112M-2型电机进行了电磁设计计算。

设计范围

根据相关技术手册的数据确定与电机的电磁性能有关的主要尺寸、槽形及槽配合、绕组型式和节距、线规和材料等,用MATLAB编程进行电动机电磁计算,用CAD画出定、转子冲片图和它的绕组分布图。

设计依据

(1)类似关于电机的电磁设计资料。

(2)国家目前现行有关设计规程、规范、技术手册,主要包括:

①《实用电机设计计算手册》(黄坚,主编)。

Y2系列三相异步电动机技术条件》(JB/。

②用户提出的产品规格(功率、电压、转速、等)及技术要求(如效率、温升等)。

设计目标

设计出满足电机的主要性能指标,如起动转矩、最大转矩、起动电流倍数、效率和功率因数等要满足任务书的要求。在满足要求之后,尽量使电动机的性能指标有所提高。

本文的主要工作

(1)三相异步电动机主要参数的确定

根据任务书提出的要求,结合相关的资料,确定出与电机电磁性能有关的主要尺寸、槽形及槽配合、绕组型式及节距、线规和材料。

(2)电磁计算

根据确定的主要参数,采用MATLAB编程进行电磁计算,在MATLAB程序中调整相关的参数,一直到计算出的性能指标达到本设计任务书的要求。

(3) MATLAB编程

三相异步电动机的电磁计算工作量大,使用MATLAB编程使得计算量减小,也让计算的精确程度也得到大大提高。

(4) CAD画图

本文的设计中使用CAD画出定、转子冲片图、及定子绕组分布图。

2 三相异步电动机主要参数的确定

电磁计算的数据依据主要是三相异步电动机的参数,要正确地进行电磁计算,必须要选择合适的主要参数。

主要参数的选择是根据技术手册给定的参数。并且计算出有关的必须参数进行选择的。

主要尺寸及气隙长度的确定

电机的主要尺寸包括定子内径i1D 和铁芯有效长度eff L ,只要确定了这两个参数,其他的尺寸(包括定、转子内外径、铁芯长度和气隙长度等)就可以以此为根据,参阅文献[2]。

但在一般情况下,定子内径i1D 和铁芯有效长度eff L 的计算比较麻烦,通常采用类比法来确定电机的主要尺寸,参照已生产过的同类型相近规格电机的设计和实验数据,直接初选电机的主要尺寸。在本设计中,以厂家已经生产过的Y2系列的相近电机作为参考,结合文献[3]得到本台电机的主要尺寸。

本台电机主要尺寸结合文献[4]中附录A 进行选取,详见附录C 和附录D 。

定、转子槽形及槽配合的确定 定、转子槽形的选择

(1) 定子槽形的选择[5]

小型三相异步电动机的定子槽形,一般采用斜口圆底槽[6]。槽口斜角统一规定如下: ① 160机座及以下为30°;

② 180~280机座:2极为20°,4极为30°,6、8极为35°; ③ 315~355机座:2极为20°,4~10极为30°。

因本台电机机座号为112,极数为2极,所以定子选梨形槽,槽口角度选30°。详见附录C 。

(2) 转子槽形的选择

转子采用平底槽、圆底槽、梨形槽、凸形槽(对称和不对称)、刀形槽等6种槽形,Y2系列电动机在大机座号中采用凸形槽较多。

本台电机的机座号较小,因此转子选刀形槽(不对称),槽口斜角为30°,详见附录D 。

定、转子槽形尺寸的确定

转子的槽形尺寸对电机的各项性能指标,有起动转矩、起动电流倍数、最大转矩、转差率、效率和功率因数等都有非常大的影响;此外,槽的各部分尺寸对这些性能指标又有不同程度的影响。在实际设计中,一般采用类比法来确定电机定、转子的槽形尺寸。本台电机定、转子槽形尺寸详见附录C 和附录D 。

槽配合的选取

槽配合就是在转子槽数与定子槽数有合适的配合。恰当的槽配合能降低电磁噪声和降低电动机负载噪声[7]。槽配合对电机的性能有影响,若选取不合适,可能会导致附加损耗、附加转矩、振动与噪声增加,从而使效率降低,起动性能变差。采用定、转子槽数接近的槽配合,可减小附加损耗。2极电机一般采用16/18,24/22、30/26、36/28、42/34。本台电机所选取的槽配合是30/26。

绕组型式及节距的选择 绕组型式的选择

考虑到目前的传统生产工艺和机械化下线的可能性,除71机座6极和80、90机座8极采用双层绕组外,对160及以下的机座仍采用单层绕组。对180及以上机座,为了提高电机性能和降低电机噪声,在设计时全部采用双层叠绕组[8]。本台电机因机座号为112,所以选用单层同心式绕组。

绕组节距的选择

对双层绕组应从电机具有良好的电气性能和节约导线材料两方面来考虑节距的选

择。在正常三相异步电动机中,通常选p 5

6

y t =以便消弱磁势的5次和7次谐波分量。

对于2极电机,为了便于嵌线和缩短端部长度,除铁芯长度很长的以外,一般取p

2

3

y t =左右。因本设计是2极电机,所以取p 13

18

y t =。

计算概述 磁路计算

确定产生主磁场的磁化力是磁路计算的主要工作,进而根据磁力计算励磁电流,并确定电机的空载特性。此外,通过磁路计算还可以校核电机各部分磁通密度是否合适。

参数计算

参数计算的主要目的是计算电机定、转子的电阻及漏抗。电阻、电抗是电机的重要参数。电阻的大小不仅影响电机的经济性,而且与电机的运行性能有极密切的关系。转子电阻的大小对其转矩特性影响特别突出。因此正确选定及计算这些参数是非常重要的。

3 电磁计算

额定数据及主要尺寸

(1) 输出功率kW 4Ν=P

(2) 额定电压V 380ΝφΝ==U U

(3) 功电流

(4) 效率85.0=η(按照技术条件规定)

(5) 功率因数88.0cos =φ(按照技术条件规定) (6) 极对数1=p (7) 频率Hz 50=f (8) 定、转子槽数

定子槽数301=Z ,转子槽数262=Z (9) 定、转子每极槽数 定子每极槽数: 转子每极槽数:

(10) 定、转子冲片尺寸

定子外径m 175.01=D ,定子内径m 098.01i =D ,铁心长度m 1069.0t =l ,气隙长度m000534.0δ=,转子外径m 0971.02=D ,转子内径m 038.02i =D 。

定、转子槽形尺寸详见附录C 和附录D 。 (11) 极距

(12) 定、转子齿距 定子齿距: 转子齿距:

(13) 绕组节距15==τy (以槽数表示) (14) 每相串联导体数

其中,每槽导体数×2=1s N 每圈匝数=2×13=26;并联支路数1a =1。

(15) 绕组线规

按类比法选取线规,本文中选取的线规为1-06.1Φ

(16) 槽满率 槽有效面积:

其中,槽面积s A 和槽绝缘面积i A 计算详见附录B 。

槽满率:

2

32

t1s1f 6

ef

426(1.2310)100%

100%79.62%200.910

N N d S A --创?=??′(符合要求) 其中,导体并饶根数t14N =;导体绝缘后外径(1.12 1.18)/20.08 1.1mm d =++=。 (17) 绕组系数

其中,短距系数p1K 和分布系数d1K 计算详见附录B 。

(18) 每相有效串联导体数

磁路计算

(1) 计算满载电势

初设E L (1)0.92K e ⅱ=-=,则

(2) 计算每极磁通

初设s 1.2K ¢=,由文献[3]中表3-5查得Nm 1.095K =,则 (3) 波幅系数

由初设饱和系数查得对应的极弧系数p

0.67a ¢=,则 (4) 定子齿磁密

(5) 转子齿磁密 (6) 定子轭磁密 (7) 转子轭磁密 (8) 空气隙磁密

其中,齿部和轭部截面积t1A 、t 21A 、t 22A 、j1A 、j2A 和A δ计算详见附录B 。

(9) 各部分磁路所需单位安匝数

根据计算出的各部分磁密,按照文献[5]中附录五的热轧硅钢片DR510牌号磁化曲线表查出各部分磁密对应的磁场强度,然后继续计算。结果为:t122.001A/cm H =,

t 21 3.989A/cm H =,t 2226.670A/cm H =,j115.273A/cm H =,j222.664A/cm H =。 (10) 有效空气隙长度

其中,定、转子卡氏系数1K δ、K δ2计算详见附录B 。

(11) 定、转子齿部磁压降 定子齿部磁压降: 转子齿部磁压降:

(12) 定、转子轭部磁压降 定子轭部磁压降: 转子轭部磁压降:

其中,齿部和轭部磁路计算长度t1L ¢、t 21L ¢、t 22L ¢、j1L '和j2L '计算详见附录B 。 (13) 空气隙磁压降

(14) 饱和系数

由于s s s 1.155 1.157100%0.187%1%1.157

K K K ¢--=?<,合格。故可以继续计算,否则

必须返回重新计算直至误差小于1%。

(15) 每极磁势

(16) 计算满载磁化电流 (17) 磁化电流标幺值

(18) 励磁电抗标幺值(采用近似计算方法)

参数计算

(1) 定子槽漏抗标幺值

其中,漏抗系数X C 和定子槽比漏磁导s1λ计算详见附录B 。

(2) 定子谐波漏抗标幺值

其中,查文献[5]中图得定子谐波比漏磁导0.0029S =?。

(3) 定子端部漏抗标幺值

其中,1d 为线圈伸出铁芯外的直线部分长度;线圈端部轴向投影长E l 计算详见附录B 。 (4) 定子漏抗标幺值 (5) 转子槽漏抗标幺值

其中,转子槽比漏磁导s2 的计算详见附录B 。

(6) 转子谐波漏抗标幺值

其中,查文献[5]中图得转子谐波比漏磁导0.075R =?。 (7) 转子绕组端部漏抗标幺值 (8) 转子斜槽漏抗标幺值

其中,斜槽度SK b 计算详见附录B 。

(9) 转子漏抗标幺值

(10) 定、转子漏抗标幺值之和 (11) 定子绕线直流电阻 其中,60.021710m r -w =碬?为B 级绝缘平均工作温度75C o 时铜的电阻率。

(12) 定子绕组相电阻标幺值

(13) 有效材料的计算

感应电机的有效材料是指定子绕组导电材料和定转子铁心导磁材料,电机的成本主要由有效材料的用量决定。

定子铜的重量:

其中,C 为考虑导线和引线质量的系数,漆包圆铜线 1.05C =;338.910kg/m Fe r =?是铜的密度。

硅钢片重量:

其中,0.005m d =是冲剪余量;33Fe 7.810kg/m r =?是硅钢片密度。

(14) 转子电阻标幺值

其中,转子导条电阻标幺值*B R 和转子端环电阻标幺值*

R R 计算详见附录B 。

(15) 定子有功电流分量标幺值

(16) 满载电抗电流标幺值

其中,11ms 0.0476

11 1.01443.285

X X s *s *=+=+=。

(17) 定子电流无功分量标幺值 (18) 满载电势系数

由于E E E 0.9550.959

100%100%0.12%1%0.959

K K K ¢--??<,合格。故可继续计算,

否则需要重新假设初值,直到误差小于%。

(19) 空载电势标幺值 (20) 空载时定子齿部磁密 (21) 空载转子齿磁密 (22) 空载定子轭磁密

(23) 空载转子轭磁密 (24) 空载气隙磁密

根据上述计算出的各部分空载磁密,按照文献[5]中附录五的热轧硅钢片DR510牌号磁化曲线,查取各部分磁路的磁场强度,然后继续进行计算。所查得的结果为:t1028.21A/cm H =,t210 4.28A/cm H =,t22035.81A/cm H =,j1018.76A/cm H =,

j2035.76A/cm H =。

(25) 空载定子齿部磁压降 (26) 空载转子齿部磁压降 (27) 空载定、转子轭部磁压降 空载定子轭部磁压降: 空载转子轭部磁压降: (28) 空载气隙磁压降 (29) 空载总磁压降 (30) 空载磁化电流

工作性能计算

(1) 定子电流标幺值 (2) 定子电流密度 (3) 线负荷

(4) 转子电流标幺值 导条电流实际值: 端环电流实际值: (5) 转子电流密度 导条电密:

端环电密: (6) 定子铜耗 (7) 转子铝耗 (8) 杂散损耗

杂散损耗的大小与设计参数和工艺情况有关,目前尚难以准确计算,故以推荐值为主。这里推荐:

*s P =

(9) 机械损耗 (10) 铁耗

定子齿部重量: 定子轭部重量: 定子齿部铁耗: 定子轭部铁耗: 其中,铁耗系数根据空载磁密t10B 和j10B 的值查文献[3]中附录六可得:het 6.294W/kg p =,

hej 4.966W/kg p =。

(11) 总铁耗

(12) 总铁耗标幺值 (13) 总损耗标幺值 (14) 输入功率标幺值 (15) 效率

由于0.920.9198

100%100%0.02%0.5%0.9198

h h h ¢--??<,合格。故可继续计算,否则需要重新假设初值,直到误差小于%。

(16) 功率因数 (17) 转差率 旋转铁耗: (18) 转速

(19) 最大转矩倍数

起动性能计算

(1) 假设起动电流 (2) 起动时定子槽漏抗

其中,起动时定子槽比漏磁导s1(st) 详见附录B 。

(3) 起动时定子谐波漏抗

其中,起动时漏磁路饱和系数Z K 的计算取值详见附录B 。

(4) 起动时定子漏抗 (5) 起动时转子槽漏抗

其中,起动时转子槽比漏抗s2(st)l 详见附录B 。 (6) 起动时转子谐波漏抗 (7) 起动时转子斜槽漏抗 (8) 起动时转子漏抗 (9) 起动时总漏抗 (10) 起动时转子电阻

其中,挤流效应系数F K 详见附录B 。

(11) 起动总电阻标幺值 (12) 起动总阻抗标幺值 (13) 起动电流

由于st st st 260.67262.54100%100%0.7%3%262.54

I I I ¢--??<,合格。故可以继续计算,

否则需要重新假设起动电流倍数的初值,直到误差小于3%。

起动电流倍数: (14) 起动转矩

主要性能指标计算值与任务书规定的保证值比较如表所示。

表 主要性能指标对比

主要性能指标

保证值 计算值

效率

功率因数

最大转矩倍数

起动电流倍数

起动转矩

程序流程图

电动机的电磁计算是一个比较复杂的过程。计算中有些参数需先依据经验公式假设,然后再核算。因此本文按照“中小型三相感应电动机电磁计算程序”,用MATLAB 语言编写了中小型三相感应电动机电磁计算程序,程序及运行结果见附录A。前面所带数据是调整好的数据,程序流程图如图所示。

图程序流程图

结论

本设计是对Y2-112M-2型异步电动机的电磁设计。通过查阅相关技术手册,确定该电机的主要参数,包括定、转子内外径,气隙和铁心长度,节距和绕组型式,槽形、槽形尺寸和槽配合,以及所需材料等。设计结果表明,所确定的主要参数和选用的材料均符合设计要求。由于本设计的计算量大,为了减少人工计算带来的误差,所以计算过程采用MATLAB编程,使计算量大大减小。通过电磁计算得到的该电机的主要性能指标,包括起动转矩、最大转矩、起动电流倍数、效率和功率因数等均符合设计任务书的要求。其中,起动转矩、最大转矩、起动电流倍数和功率因数均得到了改善。为了使定、转子冲片图和绕组分布图清晰美观、尺寸标注准确,本次设计使用CAD画图。

三相异步电动机的电磁设计是决定该电机电磁性能好坏的重要因素,也是整个电机设计中非常重要的环节。电机的电磁设计不同于其他的电机结构设计,首先,需要确定电机的主要参数,参数的确定对整个电磁设计很重要,决定电机主要性能指标。其次,应该严格按照电磁计算步骤进行计算,在计算过程中,反复调整相关参数,使性能指标满足要求。

致谢

在本次论文设计过程中,感谢我的学校,给了我学习的机会,在学习中,田莉老师从选题指导、论文框架到细节修改,都给予了细致的指导,提出了很多宝贵的意见与建议,老师以其严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风和大胆创新的进取精神对我产生重要影响。他渊博的知识、开阔的视野和敏锐的思维给了我深深的启迪。这篇论文是在老师的精心指导和大力支持下才完成的。

感谢所有授我以业的老师,没有这些年知识的积淀,我没有这么大的动力和信心完成这篇论文。感恩之余,诚恳地请各位老师对我的论文多加批评指正,使我及时完善论文的不足之处。

谨以此致谢最后,我要向百忙之中抽时间对本文进行审阅的各位老师表示衷心的感谢,在撰写毕业设计(论文)期间,杨如虎、严豪杰、王云鹏等同学对我设计工作给予了热情帮助,在此向他们表达我的感激之情。

参考文献

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[8] 李隆年.电机设计[M].北京:机械工业出版社,2002:63-152.

附录A电磁计算程序

程序

%%%%%%第一部分额定数据和主要尺寸%%%%%

myflag1 = 0; %myflag1 myflag1=1是双层槽绝缘占面积,myflag1=0是单层槽绝缘占面积

myflag2 = 0; %myflag2 myflag2=1是平底槽,myflag2=0是圆底槽

myflag3 = 1; %myflag3 myflag3=1是平底槽,myflag3=0是圆底槽

myflag4 = 0; %myflag4 myflag4=1是圆底槽,myflag4=0是半开口平底槽,其它为开口平底槽

myflag5 = 1; %myflag5 myflag5=1是半开口槽和半闭开口槽,myflag5=0是开口槽

myflag6 = 3; %myflag6 myflag6=1是二级防护式,myflag6=2是四级及以上防护式,myflag6=3是二级封闭型自扇冷式,myflag6=4是四级及以上封闭型自扇冷式myflag7 = 1; %myflag7 myflag7=1是半闭口槽,myflag7=0 是开口槽

PN = 4000;

Un = 380; %额定电压

f = 50; %频率

cos_phi=; %功率因数

eta_1 = ; %效率

m1 = 3;

p = 1; %极对数

q1 = 5; %每极每相槽数

UN_phi = Un;

Ikw = PN/(m1*UN_phi); %功电流

Z1 = 2*m1*p*q1; %定子槽数

Z2 = 26; %转子槽数

Zp1=Z1/(2*p);

Zp2=Z2/(2*p); %定转子每极槽数

KB_2 = +*log10(PN); %满载电势标幺值

p_1 = KB_2*PN/(eta_1*cos_phi);

alpha_p_1 = ;Knm_1 = ;Kdp1_1 = ;

A_1 = 22000; %由参考文献[电机设计]图10-2

B_delta_1 = ;n_1 = 3000;

V = *1*p_1/(alpha_p_1*Knm_1*Kdp1_1*A_1*B_delta_1*n_1);

Lambda=; %由参考文献[电机设计]表10-2 Di1_1 = (2*p*V/(Lambda*pi))^(1/3);

Di1__D = ; %由参考文献[电机设计]表10-3 Dt1__D表示Dt1/D D1_1 = Di1_1/(Di1__D);

D1 = D1_1; %D1定子冲片外径Di1 = D1*(Di1__D);

l= V/(Di1^2); %lef铁心有效长度

li = l - ; %D2转子外径,Dt2转子内径

delta = Di1*(1+9/2/p)*(1/10^3);

lef =li+2*delta;

D2=Di1-2*delta; %转子外径Di2 = ; %转子内径由转轴直径决定

tau=pi*Di1/(2*p); %极距t1= pi*Di1/Z1; %定子齿距t2=pi*D2/Z2; %转子齿距%定子绕组采用单层绕组,交叉式,节距1~9,2~10,11~18

bsk = *t1; %转子斜槽宽alpha_1 = 1; %并联支路alpha_1为1 N_phi1_1 = ceil((eta_1*cos_phi*pi*Di1*A_1)/(m1*Ikw)); %每相串联导体数Ns_1 = (m1*alpha_1*N_phi1_1)/Z1; %每槽导体数

Ns1= ceil(Ns_1);

N_phi1 = Ns1*Z1/(m1*alpha_1);

N1 = N_phi1/2;

J1_1=;

I1_1 = Ikw/eta_1/cos_phi; %定子电流初步值NA = I1_1/(alpha_1*J1_1); %用NA表示Nt1_1*Ac1 Ni1_1=1;Ac1=NA/ Ni1_1;

d_1=*10^(-3); Ac1_1=;

d= d_1+*10^(-3);

Bi_1=;

bi_11=t1*B_delta_1/Bi_1;

Bf_1=;

hf_1=tau*alpha_p_1*B_delta_1/2/Bf_1;

h=; %槽锲

h01 = ;

b01 = ;

b11 = ;

h11=;

h21 = ;

r21 = ;

bi1_1 = pi*(Di1+2*h01+2*h11+2*h21)/Z1-2*r21;

bi1_2 = pi*(Di1+2*h01+2*h11)/Z1-b11;

bi1 = (bi1_1+bi1_2)/2;

bi1=

hs1 = h01+h21+h11+r21;

hs_1 = h21+h11;

As=(2*r21+b11)*(hs_1-h)/2+pi*r21*r21/2; %槽面积Delta_t = ;

%myflag1 myflag1=1是双层槽绝缘占面积myflag1=0是单层槽绝缘占面积switch myflag1

case 1

At = Delta_t*(2*hs_1+pi*r21+2*r21+b11);

case 0

At = Delta_t*(2*hs_1+pi*r21);

end

Aef = As - At;

Sf = 1*Ns1*d^2/Aef; %槽满率alpha = p*2*pi/Z1;

Kd1=sin(q1*alpha/2)/(q1*sin(alpha/2)); %分布系数

Kp1=1; %短距系数Kdp1=Kd1*Kp1; %绕组系数

KI=;

I2_1 = KI*I1_1*3*N_phi1*Kdp1/Z2; %转子导条电流JB_1 = ; %转子导条电密

AB_1=I2_1/JB_1; %导条截面积Bi_2=;

bi_2=t2*B_delta_1/Bi_2;

Bf_2=

hf_2=tau*alpha_p_1*B_delta_1/2/Bf_2;

h02 = 0;

b02 = ;

b12 = ;

h12=0;

h22 = 0,0045;

h32=;

b22 = ;

b32 = ;

b42 = ;

hs2=h02+h12+h22+h32;

bi2 = pi*(D2-2*2/3*hs2)/Z2-(b42+hs2*b32/3/h32);

AB=(b12+b22)*h22/2+(b32+b42)*h32/2; %导条截面积

IR_1=I2_1*Z2/(2*pi*p); %端环电流JR_1=*JB_1;

AR_1=IR_1/JR_1;

AR= AR_1;

%%%%%%%%%%第二部分磁路计算%%%%%%%%%

KE_1=;

E1= KE_1*UN_phi; %E1为满载相电势

Ks_1 = ;

Knm = ;

Phi=E1/(4*Knm*Kdp1*f*N1); %每极磁通Kfe = ;

Ai1 = Kfe*li*bi1*Zp1; %定子每极下齿部截面积Ai2 = Kfe*li*bi2*Zp2; %转子每极下齿部截面积%myflag2 myflag2=1是平底槽myflag2=0是圆底槽

switch myflag2

case 1

hf1_1 = (D1-Di1)/2-hs1;

case 0

hf1_1 = (D1-Di1)/2-hs1+r21/3;

end%定子轭部计算高度%myflag3 myflag3=1是平底槽myflag3=0是圆底槽

switch myflag3

case 1

hf2_1= (D2-Di2)/2-hs2;

case 0

hf2_1 = (D2-Di2)/2-hs2+r22/3;

end

hf2_2= %转子轭部计算高度

Af1 =Kfe*li*hf1_1; %定子轭部截面积Af2 = Kfe*li*hf2_2; %转子轭部截面积tau = pi*Di1/2/p

A_delta = tau*lef; %空气隙截面积alpha_p1 = ; %计算极弧系数

Fs = 1/alpha_p1; %波幅系数B_s = Fs*Phi/A_delta; %气隙磁密Bi1 = Fs*Phi/Ai1; %定子齿磁密Bi2 = Fs*Phi/Ai2; %转子齿磁密B_delta = Fs*Phi/A_delta; %空气隙磁密Hi1 =; %查表

Hi2 =; %磁场强度

%myflag5 myflag5=1是半开口槽和半闭开口槽myflag5=0是开口槽switch myflag5

case 1

K_delta=t1**delta+*b01)/(t1**delta+*b01)-b01^2);

case 0

K_delta = t1*(5*delta+b01)/(t1*(5*delta+b01)-b01^2);

end

delta_ef = K_delta*delta; %有效气隙长度Li1 = (h11+h21)+r21/3;

%myflag4 myflag4=1是圆底槽myflag4=0是半开口平底槽其它为开口平底槽switch myflag4

case 1

Li2 = (h12+h22)+r22/3;

case 0

Li2 = h12+h22+h32;

end%Lt1定子,Lt2转子齿部磁路计算长度

Lf1_1 = pi*(D1-hf1_1)/(2*p*2); %定子轭部磁路计算长度

Lf2_1 = pi*(Di2+hf2_2)/(2*p*2); %转子轭部磁路计算长度

mu_0 = *pi*10^(-6);

F_delta = K_delta*delta* B_delta/mu_0; %空气隙磁压降

Fi1 = Hi1*Li1*100; %定子齿部磁压降

Fi2 = Hi2*Li2*100; %转子齿部磁压降

Ks= (F_delta + Fi1 + Fi2)/F_delta; %饱和系数

Bf1 = Phi/2/Af1; %定子轭磁密

Bf2 = Phi/2/Af2; %转子轭磁密

Hf1 =; Hf2 = ; %轭部磁场强度

Cf_1 = hf1_1/tau;

Cf_2 = hf2_2/tau;

Cf1 =; Cf2=; %轭部磁位降校正系数

Ff1 = Cf1*Hf1*Lf1_1*100; %定子轭部磁压降

Ff2 = Cf2*Hf2*Lf2_1*100; %转子轭部磁压降

F0 = F_delta + Fi1 + Fi2 + Ff1 + Ff2; %总磁压降

Im = 2*p*F0/*m1*N1*Kdp1); %满载磁化电流

Im_= Im/Ikw; %满载磁化电流标幺值

Xm_= 1/Im_; %励磁电抗标幺值%%%%%%%%第三部分参数计算%%%%%%%%%

d1 = ; %为线圈直线部分伸出铁心长度

lb = li +2*d1; %为直线部分长

Kc = ;

beta_ = ;

tau_v = pi*(Di1 + 2*(h01 + h11) + h21 + r21)/(2*p)*beta_;

%单层同心式或交叉式线圈beta取平均值

三相异步交流电机的设计_毕业设计

学生毕业设计(毕业论文) 系别:机电工程 专业:数控技术 设计(论文)题目:三相异步交流电机

毕业设计(论文)任务书 一、课题名称:三相异步电机的设计 二、主要技术指标: 1.内部由定子和转子构成。 2. 外壳有机座、端盖、轴承盖、接线盒、吊环等组成。 3. 技术要求:采用电压AC380,可以实现正反转。 三、工作内容和要求: 1.设计磁路部分:定子铁心和转子铁心。 2 设计电路部分:定子绕组和转子绕组以及电路图。 3 设计机械部分:机座、端子、轴和轴承等。 4.设计电路的正反转和安全控制部分。 5.按照“毕业设计规格”设计毕业报告。 四、主要参考文献: 1.[1]王世琨.《图解电工入门》[M].中国电力出版社.2008.

2.[2]满永奎.《电工学》[M].清华大学出版社.2008. 3.[3]乔长君.《电机绕组接线图册》[M].化学工业出版社.2012. 4.百度文库 学生(签名)年月日 指导教师(签名)年月日 教研室主任(签名)年月日 系主任(签名)年月日

毕业设计(论文)开题报告

摘要

在费拉里斯和特斯拉发明多相交流系统后,19世纪80年代中期,多沃罗沃尔斯基发明了三相异步电机,异步电机无需电刷和换向器三相异步电机(Triple-phase asynchronous motor)是靠同时接入380V三相交流电源(相位差120度)供电的一类电动机,由于三相异步电机的转子与定子旋转磁场以相同的方向、不同的转速成旋转,存在转差率,所以叫三相异步电机。 作电动机运行的三相异步电机。三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速,转子绕组因与磁场间存在着相对运动而感生电动势和电流,并与磁场相互作用产生电磁转矩,实现能量变换。与单相异步电动机相比,三相异步电动机运行性能好,并可节省各种材料。按转子结构的不同,三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜,得到了广泛的应用。 Reese and Tesla invented in AC system. At the mid of 1880s, 多沃罗沃尔Chomsky invented the three-phase asynchronous motors, asynchronous motors without brushes and commutate. Three-phase asynchronous motors (Triple-phase asynchronous motor) is by simultaneously accessing 380V three-phase AC power supply of a class of motors, three-phase asynchronous motor as the rotor and the stator rotating in the same direction, to rotate at different speeds, there turn slip, so called three-phase asynchronous motors. For three-phase asynchronous motors motor is running. Three-phase asynchronous motor rotor speed is lower than the speed of the rotating magnetic field, the magnetic field due to the rotor windings relative motion exists between the induced electromotive force and current, and the magnetic field generated by the interaction with the electromagnetic torque and achieve energy conversion. Compared with single-phase induction motor, Three- phase asynchronous motor running properties, and save a variety of materials. According to the different structure of the rotor, three-phase cage induction motor and the winding can be divided into two kinds. Cage rotor induction motor, simple structure, reliable operation, light weight, cheap, has been widely used

电磁兼容性(EMC)仿真

设计早期对电磁兼容性(EMC)问题的考虑 随着产品复杂性和密集度的提高以及设计周期的不断缩短,在设计周期的后期解决电磁兼容性(EMC)问题变得越来越不切合实际。在较高的频率下,你通常用来计算EMC的经验法则不再适用,而且你还可能容易误用这些经验法则。结果,70%~90%的新设计都没有通过第一次EMC测试,从而使后期重设计成本很高,如果制造商延误产品发货日期,损失的销售费用就更大。为了以低得多的成本确定并解决问题,设计师应该考虑在设计过程中及早采用协作式的、基于概念分析的EMC仿真。 较高的时钟速率会加大满足电磁兼容性需求的难度。在千兆赫兹领域,机壳谐振次数增加会增强电磁辐射,使得孔径和缝隙都成了问题;专用集成电路(ASIC)散热片也会加大电磁辐射。此外,管理机构正在制定规章来保证越来越高的频率下的顺应性。再则,当工程师打算把辐射器设计到系统中时,对集成无线功能(如Wi-Fi、蓝牙、WiMax、UWB)这一趋势提出了进一步的挑战。 传统的电磁兼容设计方法 正常情况下,电气硬件设计人员和机械设计人员在考虑电磁兼容问题时各自为政,彼此之间根本不沟通或很少沟通。他们在设计期间经常使用经验法则,希望这些法则足以满足其设计的器件要求。在设计达到较高频率从而在测试中导致失败时,这些电磁兼容设计规则有不少变得陈旧过时。 在设计阶段之后,设计师制造原型并对其进行电磁兼容性测试。当设计中考虑电磁兼容性太晚时,这一过程往往会出现种种EMC问题。

对设计进行昂贵的修复通常是唯一可行的选择。当设计从系统概念设计转入具体设计再到验证阶段时,设计修改常常会增加一个数量级以上。所以,对设计作出一次修改,在概念设计阶段只耗费100美元,到了测试阶段可能要耗费几十万美元以上,更不用提对面市时间的负面影响了。 电磁兼容仿真的挑战 为了在实验室中一次通过电磁兼容性测试并保证在预算内按时交货,把电磁兼容设计作为产品生产周期不可分割的一部分是非常必要的。设计师可借助麦克斯韦(Maxwell)方程的3D解法就能达到这一目的。麦克斯韦方程是对电磁相互作用的简明数学表达。但是,电磁兼容仿真是计算电磁学的其它领域中并不常见的难题。 典型的EMC问题与机壳有关,而机壳对EMC影响要比对EMC性能十分重要的插槽、孔和缆线等要大。精确建模要求模型包含大大小小的细节。这一要求导致很大的纵横比(最大特征尺寸与最小特征尺寸之比),从而又要求用精细栅格来解析最精细的细节。压缩模型技术可使您在仿真中包含大大小小的结构,而无需过多的仿真次数。 另一个难题是你必须在一个很宽的频率范围内完成EMC的特性化。在每一采样频率下计算电磁场所需的时间可能是令人望而却步的。诸如传输线方法(TLM)等的时域方法可在时域内采用宽带激励来计算电磁场,从而能在一个仿真过程中得出整个频段的数据。空间被划分为在正交传输线交点处建模的单元。电压脉冲是在每一单元被发射和散射。你可以每隔一定的时间,根据传输线上的电压和电流计算出电场和磁场。

Y2-160M1-2三相异步电动机电磁设计解读

目录 摘要 ..................................................................... I Abstract................................................................. II 第一章绪论........................................................ - 4 - 1.1 工程背景...................................................... - 4 - 1.2 该课题设计的主要内容.......................................... - 4 - 第二章三相异步电动机................................................ - 6 - 2.1 三相异步电动机结构............................................ - 6 - 2.1.1 异步电动机的定子结构..................................... - 7 - 2.1.2 异步电动机的转子结构..................................... - 8 - 2.1.3 三相异步电动机接线图..................................... - 8 - 2.2 三相异步电动机工作原理........................................ - 9 - 2.3 三相异步电动机的机械特性和工作特性........................... - 12 - 第三章三相异步电机电磁设计......................................... - 14 - 3.1 主要尺寸和空气隙的确定....................................... - 14 - 3.2 定子绕组与铁芯设计........................................... - 14 - 3.2.1 定子绕组型式和节距的选择................................ - 15 - 3.2.2 定子冲片的设计.......................................... - 16 - 3.3 额定数据及主要尺寸........................................... - 17 - 3.4 磁路计算..................................................... - 19 - 3.5 性能计算..................................................... - 22 - 3.5.1 工作性能计算............................................ - 22 - 3.5.2 起动性能计算............................................ - 26 - 第四章电机转动轴的工艺分析......................................... - 28 - 4.1 转动轴的加工工艺分析......................................... - 28 - 4.2 选择设备和加工工序........................................... - 30 - 4.3 成品的最后工序............................................... - 31 - 小结与致谢........................................................... - 32 - 参考文献............................................................. - 33 -

KW调速永磁同步电动机电磁设计程序文件

11KW 变频起动永磁同步电动机电磁设计程序 及电磁仿真 1永磁同步电动机电磁设计程序 1.1额定数据和技术要求 除特殊注明外,电磁计算程序中的单位均按目前电机行业电磁计算时习惯使用的单位,尺寸以cm(厘米)、面积以cm 2(平方厘米)、电压以V (伏)、电流以A (安)、功率和损耗以(瓦)、电阻和电抗以Ω(欧姆)、磁通以Wb(韦伯)、磁密以T(特斯拉)、磁场强度以A/cm(安培/厘米)、转矩以N (牛顿)为单位。 1额定功率kw P n 11= 2相数 31=m 3额定线电压V U N 3801= 额定相电压Y 接法V U U N N 39.2193/1== 4额定频率50f HZ = 5电动机的极对数P =2 6额定效率87.0, =N η 7额定功率因数78.0cos , =N ? 8失步转矩倍数2.2* =poN T 9起动转矩倍数2.2* =stN T 10起动电流倍数2.2* =stN I 11额定相电流62.2478.087.039.21931011cos 105 , ,15=????=?=A U m P I N N N N N ?η 12额定转速1000=N n r/min 13额定转矩m N n P T N N N .039.1051000 11 55.91055.93=?=?=

14绝缘等级:B 级 15绕组形式:双层叠绕Y 接法 1.2主要尺寸 16铁心材料DW540-50硅钢片 17转子磁路结构形式:表贴式 18气隙长度cm 07.0=δ 19定子外径cm D 261= 20定子内径cm D i 181= 21转子外径86.17)07.0218(212=?-=-=cm D D i δ 22转子内径cm D i 62= 23定,转子铁心长度cm l l 1521== 24铁心计算长度cm l l a 152== 铁心有效长度cm cm l l a ef 14.15)07.0215(2=?+=+=δ 25定子槽数136Q = 26定子每极每相槽数332/362/11??==p m Q q =2 27极距cm P D i p 728.932/1814.32/1=??==πτ 28定子槽形:梨形槽 定子槽尺寸 cm h cm r cm b cm b cm h 72.153.078.038.008.002110101===== 29定子齿距cm Q D t i 5708.136 181 1 1== = π π

电磁兼容设计及其应用

电磁兼容设计及其应用 摘要:以实际工程中常遇到的电磁兼容问题为背景,简要地介绍了有关电磁干扰及有关抗干扰措施方面的内容。通过对接地方法、屏蔽思想和滤波手段的详细论述和独到见解,提出了系统电磁兼容的设计思想以及解决方法,并对实际工作中常见的干扰、滤波及接地等电磁兼容现象给出相应分析与解决建议。 关键词:电磁兼容;抗干扰措施;滤波手段;屏蔽;接地方法 0 引言 电磁兼容技术是一门迅速发展的交叉学科,涉及电子、计算机、通信、航空航天、铁路交通、电力、军事以至人民生活各个方面。在当今信息社会,随着电子技术、计算机技术的发展,一个系统中采用的电气及电子设备数量大大增加,而且电子设备的频带日益加宽,功率逐渐增大,灵敏度提高,联接各种设备的电缆网络也越来越复杂,因此,电磁兼容问题日显重要。 1 基本概念和术语 1.1 电磁兼容性定义 所谓电磁兼容性(EMC)是指电子线路、系统相互不影响,在电磁方面相互兼容的状态。IEEE C63.12-1987规定的电磁兼容性是指“一种器件、设备或系统的性能,它可以使其在自身环境下正常工作并且同时不会对此环境中任何其他设备产生强烈电磁干扰”。 1.2 电磁干扰三要素 一个系统或系统内某一线路受电磁干扰程度可以表示为如下关系式: 式中:G为噪声源强度;C为噪声通过某种途径传到受干扰处的耦合因素;I为受干扰设备的敏感程度。 G,C,I这三者构成电磁干扰三要素。电磁干扰抑制技术就是围绕这三要素所采取的各种措施,归纳起来就是:抑制电磁干扰源。切断电磁干扰耦合途径;降低电磁敏感装置的敏感性。 1.3 地线的阻抗与地环流 1.3.1 地线的阻抗 电阻指的是在直流状态下导线对电流呈现的阻抗,而阻抗指的是交流状态下导线对电流的阻抗,这个阻抗主要是由导线的电感引起的。如果将10 Hz时的阻抗近似认为是直流电阻,当频率达到10 MHz时,它的阻抗是直流电阻的1 000~100 000倍。因此对于射频电流,当电流流过地线时,电压降是很大的。为了减小交流阻抗,一个有效的办法是多根导线并联,以减少和地线之间的电感。当两根导线并联时,其总电感L为: 式中:L1是单根导线的电感;M是两根导线之间的互感。 1.3.2 地环流 由于地线阻抗的存在,当电流流过地线时,就会在地线上产生电压。这种干扰是由电缆与地线构成的环路电流产生的,因此成为地环路干扰,如图1所示。

三相异步电动机的设计说明书

三相异步电动机的设 计说明书 一.三相异步电动机的基本结构 三相异步电动机由两个基本部分构成:固定部分—定子和转子,转子 按其结构可分为鼠笼型和绕线型两种。 1-1.定子的结构组成 定子由定子铁心、机座、定子绕组等部分组成,定子铁心是异步电动机磁路的一部分,一般由0.5毫米厚的硅钢片叠压而成,用压圈及扣片固紧,各片之间相互绝缘,以减少涡流损耗。 定子绕组是由带有绝缘的铝导线或铜导线绕制而成的,小型电机采用散下线圈或称软绕组,大中型电机采用成型线圈,又称为硬绕组。 1-2.转子的结构组成 转子由转子铁心、转子绕组、转子支架、转轴和风扇等部分组成,转子铁心和定子铁心一样,也是由0.5毫米硅钢片叠压而成。鼠笼型转子的绕组是由安放在转子铁心槽的裸导条和两端的环形端环连接而成,如果去掉转子铁心,绕组的形状象一个笼子;绕线型转子的绕组与定子绕组相似,做成三相绕组,在部星型或三角型。 1-3.工作原理 当定子绕组接至三相对称电源时,流入定子绕组的三相对称电流,在气隙产生一个以同步转速n 1 旋转的定子旋转磁场,设旋转磁场的转向为逆 时针,当旋转磁场的磁力线切割转子导体时,将在导体产生感应电动势e 2 ,电动势的方向根据右手定则确定。N极下的电动势方向用?表示,S极下的 电动势用Θ表示,转子电流的有功分量i 2a 与e 2 同相位,所以Θ ?和既表示 电动势的方向,又表示电流有功分量的方向。转子电流有功分量与气隙旋转磁场相互作用产生电磁力f em ,根据左手定则,在N极下的所有电流方向为

?的导体和在S极下所有电流流向为Θ的导体均产生沿着逆时针方向的切 向电磁力f em ,在该电磁力作用下,使转子受到了逆时针方向的电磁转矩M em 的驱动作用,转子将沿着旋转磁场相同的方向转动。驱动转子的电磁转矩与转子轴端拖动的生产机械的制动转矩相平衡,转子将以恒速n拖动生产机械稳定运行,从而实现了电能与机械能之间的能量转换,这就是异步电动机的基本工作原理。 二.异步电动机存在的缺点 2-1.笼型感应电动机存在下列三个主要缺点。 (1)起动转矩不大,难以满足带负载起动的需要。当前社会上解决该问题的多数办法是提高电动机的功率容量(即增容)来提高其起动转矩,这就造成严重的“大马拉小车”,既增加购买设备的投资,又在长期的应用中因处于低负荷运行而浪费大量电量,很不经济。第二种办法是增购液力偶合器,先让电动机空载起动,在由液力偶合器驱动负载。这种办法同样要增加添购设备的投资,并因液力偶合器的效率低于97%,因此至少浪费3%的电能,因而整个驱动装置的效率很低,同样浪费电量,更何况添加液力偶合器之后,机组的运行可靠性大大下降,显著增加维护困难,因此不是一个好办法。 (2)大转矩不大,用于驱动经常出现短时过负荷的负载,如矿山所用破碎机等时,往往停转而烧坏电动机。以致只能在轻载状况下运行,既降低了产量又浪费电能。 (3)起动电流很大,增加了所需供电变压器的容量,从而增加大量投资。另一办法是采用降压起动来降低起动电流,同样要增加添购降压装置的投资,并且使本来就不好的起动特性进一步恶化。 2-2.绕线型感应电动机 绕线性感应电动机正常运行时,三相绕组通过集电环短路。起动时,为减小起动电流,转子中可以串入起动电阻,转子串入适当的电阻,不仅可以减小起动电流,而且由于转子功率因数和转子电流有功分量增大,起动转矩也可增大。这种电动机还可通过改变外串电阻调速。绕线型电动机

调速永磁同步电动机的电磁设计与磁场分析

调速永磁同步电动机的电磁设计与磁场分析 1 引言 与传统的电励磁电机相比,永磁同步电动机具有结构简单,运行稳定;功率 密度大;损耗小,效率高;电机形状和尺寸灵活多变等显著优点,因此在航空航 天、国防、工农业生产和日常生活等各个领域得到了越来越广泛的应用。 随着电力电子技术的迅速发展以及器件价格的不断下降,越来越多的直流电 动机调速系统被由变频电源和交流电动机组成的交流调速系统所取代,变频调速 永磁同步电动机也应运而生。变频调速永磁同步电动机可分为两类,一类是反电 动势波形和供电电流波形都是理想矩形波(实际为梯形波)的无刷直流电动机,另 一类是两种波形都是正弦波的一般意义上的永磁同步电动机。这类电机通常由变 频器频率的逐步升高来起动,在转子上可以不用设置起动绕组。 本文使用Ansoft Maxwell 软件中的RMxprt 模块进行了一种调速永磁同步电 动机的电磁设计,并对电机进行了性能和参数的计算,然后将其导入到Maxwell 2D 中建立了二维有限元仿真模型,并在此模型的基础上对电机的基本特性进行 了瞬态特性分析。 2 调速永磁同步电动机的电磁设计 2.1 额定数据和技术要求 调速永磁同步电动机的电磁设计主要包括主要尺寸和气隙长度的确定、定子 冲片设计、定子绕组的设计、永磁体的设计等。通过改变电机的各个参数来提高 永磁同步电动机的效率η、功率因数cos ?、起动转矩st T 和最大转矩max T 。本例所设计永磁同步电动机的额定数据及其性能指标如下: 额定数据 数值 额定功率 N 30kw P = 相数 =3m 额定线电压 N1=380V U 额定频率 =50Hz f 极对数 =3p 额定效率 N =0.94η 额定功率因数 N cos =0.95? 绝缘等级 B 级 计算额定数据:

电磁兼容EMC设计指南

EDP电磁兼容设计平台专注EMC解决方案,规范EMC设计流程; 打造智能化的EMC设计平台。 1、企业面临的EMC设计应用现状 ?投入成本高,解决问题周期长;为解决产品EMC问题,不断进行测试验证, 反复的进行改版设计。 ?企业设计人员EMC知识储备不全面;解决EMC问题往往靠设计人员过去的 工作经验。 ?EMC设计流程不规范,EMC设计没有参透于电子产品开发过程各个阶段(总 体方案阶段、设计阶段、开发阶段、测试阶段、认证阶段等)。 ?公司技术文献和多年积累的产品开发经验不能良好的共享、消化,没有一个 系统将公司无形的技术经验转化为有形的产品开发技术要求。 2、企业面临的EMC问题 ?激烈的产品竞争要求企业开发的产品有更高的品质。 ?快速的市场变化要求企业有更高的产品开发效率。 ?高规格的EMC认证和EMC设计技术要求企业有更高的产品开发能力。 ?规范化的企业文化要求有更高效的产品开发流程。 3、EDP电磁兼容设计平台优势 ?赛盛技术多位专家10多年的经验融合荟萃; ?赛盛技术多项产品电磁兼容设计专利技术; ?智能化标准化项目管理设计平台 ?几十种典型接口电磁兼容解决方案; ?上百种PCB层叠电磁兼容设计方案; ?完整的电磁兼容布线设计规则; ?完整的结构屏蔽电磁兼容设计方案; ?多行业电缆与连接器电磁兼容解决方案; ?多行业、近百个产品实际电磁兼容设计验证与经验总结;

4、EMC设计平台介绍 利用计算机技术,整合人工智能、数据库、互联网等开发手段,对于现有的电磁兼容技术资源(包括各种设计规则,解决方案等)以及企业产品研发积累的技术检验等进行全面的管理和应用,实现现阶段对于企业电磁兼容的研发流程规范化和研发工程师电磁兼容设计的技术支持和辅助开发;未来电磁兼容专家系统一提供智能化技术支持(包括产品开发电磁兼容风险评估功能,自动检查和纠正电磁兼容设计功能、产品设计系统仿真和功能电路仿真等)为主要目标和发展方向。 电磁兼容设计平台:主要包括PCB设计、原理图设计、结构设计、电缆设计等四部分组成;系统依据用户设计要求和EMC设计要素,智能化输出相应的产品PCB设计方案、产品原理图设计方案、产品结构设计方案、产品电缆设计方案,然后用户依据产品信息保存方案(方案为标准技术设计模板,内容依据设计内容自动生成格式化的文件)。 使用电磁兼容设计(EDP)软件,会让我们很轻松的完成这些复杂困难的工作,用户输入产品产品设计的相关要素,软件就能够智能化输出产品EMC设计方案。 不管企业之前是否有电磁兼容设计经验?是否有电磁兼容设计规范?是否有电磁兼容标准化设计流程?是否有电磁兼容技术专家?企业在应用EDP软件后,EDP软件能够快速帮助企业解决以下方面问题: 1、快速提升企业产品电磁兼容性能:系统一旦使用上就能够快速地指导企业产品进行电磁兼容有效的设计工作,迅速提升企业产品的电磁兼容性能; 2、能够解决企业多型号产品同时开发,技术专家资源不够使用的情况:智能化的软件可以同时多款多个型号产品,不用设计阶段并行进行开发;能够在很短的时间内给出相应的设计方案,结合产品设计要求指导设计人员进行设计,不耽误产品由于专家资源不足而造成正常设计进度延误; 3、提高产品研发人员EMC技术设计水平:由于有规范化、标准化的方案输出,设计人员在进行新产品开发的时候,能够参考、学习标准化的技术方案;提升自身EMC设计知识水平,减少后期类似设计问题; EDP软件在手,EMC设计得心应手!

串激电机电设计程序

串激电机电磁设计程序 一、程序简介 1.本程序适用于电动工具、家用电器等以输入功率或输入电流作为额定指标的串激电机设计,也可以作为机车牵引串激电机的设计参考。 2.本程序适用于初学者手工设计的初步计算,设计时需要一定经验数据做参考,请结合最后所列参考资料同时使用。 3.本程序追求的计算精度为10%,需要提高计算精度,则应采用计算机软件计算。 4.对本程序有任何疑问,请在https://www.360docs.net/doc/9d6176291.html,论坛公开交流。突破个人经验的局限,播撒文明传承的火种,完成从“钻木取火”到“气体打火机”的跨越,需要我们共同努力。 二、电磁设计程序 (一)额定参数和工作条件(核算时只要前面1.2.4项即可) 1额定电压 (V) 2额定频率 (H Z) (直流串激电动机可按频率为0Hz计算) 3额定输入功率 (W) 4额定电流 (A)(其中Cos直流为1,交流取0.9) 5额定转速 (r/min)(应按要求的转速提高10%来设计)

6额定输出功率 (W) 7额定输出转矩 (N.m) (输出功率和转矩为最重要工作条件,有条件时应对负载特性进行实际测试,作出曲线,负载特性曲线和电机特性曲线的交点,即为工作点。) 8绝缘等级,工作制,使用环境等 (此相关项目与发热温升有关,非常重要,但对核算性能无影响。)

(二)定子冲片尺寸及计算 (设计新电机应尽可能的选择现有冲片,便于自动化生产;一般冲片一致工装模具可以通用。) 1定子外径 (cm) 2定子外形X方向 (cm) 3定子外形Y方向 (cm) 4定子轭高 (cm) 5定子内圆半径 (cm) 6定子内圆半径偏心距 (cm) 7定子极弧宽度 (cm) 8定子极身宽度 (cm) 9线槽半径 (cm) 计算: 10定子轭磁路长度(cm) (为轭部中心之长度,此公式应按照实际适当修正。) 11定子极身高度(cm)12定子线槽有效面积

三相异步电动机变频调速系统设计及仿真

天津职业技术师范大学 课程设计说明书题目:三相异步电动机变频调速系统设计及仿真 指导老师: 班级:机检1112班 组员

天津工程师范学院 课程设计任务书 机械工程学院机检1112 班学生 课程设计课题: 三相异步电动机变频调速系统设计及仿真 一、课程设计工作日自 2015 年 1 月 12 日至 2015 年 1 月 23 日 二、同组学生: 三、课程设计任务要求(包括课题来源、类型、目的和意义、基本要求、完成时 间、主要参考资料等): 1、目的和意义 交流调速是一门重要的专业必修课,它具有很强的实践性。为了加深对所学课程(模拟电子技术、数字电子技术、电机与拖动、电力电子变流技术等)的理解以及灵活应用所学知识去解决实际问题,培养学生设计实际系统的能力,特开设为期一周的课程设计。 2、具体内容 写出设计说明书,内容包括: (1)各主要环节的工作原理; (2)整个系统的工作原理(包括启动、制动以及逻辑切换过程); (3)调节器参数的计算过程。 2.画出一张详细的电气原理图; 3.采用Matlab中的Simulink软件对整个调速系统进行仿真研究,对计算得到的调节 器参数进行校正,验证设计结果的正确性。将Simulink仿真模型,以及启动过程中的电流、转速波形图附在设计说明书中。 4、考核方式 1.周五采用口试方式进行考核(以小组为单位),成绩按百分制评定。其中小组分数占60%,个人成绩占40%(包括口试情况和上交材料内容); 2.每天上午8:30--11:30在综合楼226房间答疑。 五、参考文献 1、陈伯时.电力拖动自动控制系统----运动控制系统(第3版).机械工业出版社,2003 指导教师签字:教研室主任签字:

2021年电磁兼容与结构设计

xxxx大学硕士生课程论文 欧阳光明(2021.03.07) 电磁兼容与结构设计 电磁兼容概述 (2014—2015学年上学期) 姓名: 学号: 所在单位: 专业:

摘要 随着用电设备的增加,空间电磁能量逐年增加,人类生存环境具有浓厚的电磁环境内涵。在这种复杂的电磁环境中,如何减少相互间的电磁干扰,使各种设备正常运转,是一个亟待解决的问题;另外,恶略的电磁环境还会对人类及生态产生不良影响。电磁兼容正是为解决这类问题而迅速发展起来的学科。可以说电磁兼容是人类社会文明发展产生的无法避免的“副产品”。 电磁兼容一般指电气及电子设备在共同的电磁环境中能执行各自功能的共存状态,即要求在同一电磁环境中的上述各种设备都能正常工作,又互不干扰,达到兼容状态。电磁兼容技术是一门迅速发展的交叉学科,其理论基础涉及数学、电磁场理论、电路基础、信号分析等学科与技术,其应用范围几乎涉及到所有用电领域。 关键字:电磁兼容、电磁发射、传导耦合、辐射耦合、静电放电 1 引言 信息技术已经成为这个时代的主题,而信息时代的最突出特征,就是将电磁作为记录和传递信息的主要载体,人们对于电磁的利用无处不在。电磁日益渗入到金融、通信、电力、广播电视等事关国家安全的各个重要领域和社会生活的各个角落,电磁已经成为了信息时代中将经济、军事等各方面各部门联成一体的纽带,它与每个人工作和生活息息相关。电磁空间对国家利益的实现具有越来越深刻的影响,经济社会发展、军队建设和作战对电磁空间的依赖程度日益提高[1]。 当前人类的生存环境已具有浓厚的电磁环境内涵。一方面,电力网络、用电设备及系统产生的电磁骚扰越来越严重,设备所处电磁环境越来越复杂;另一方面,先进的电子设备的抗干扰能力越来越弱,同时电气及电子系统也越来越复杂。在这种复杂的电磁环境中,如何减少相互间的电磁干扰,使各种设备正常运行,是一个亟待解决的问题。另外,恶略的电磁环境还会对人类及生态产生不良影响。对于生产厂家而言,只有出场设备具有一定的电磁兼容性并且适应目前这一复杂的电磁环境,才能使自己的产品更具有竞争力。而对于国家安全而言,构筑电磁空间安全防御体系,已成为各国和军队建设的重要内容,随着社会信息化

PLC控制三相异步电动机正反转设计

A n h u i Vo c a c t i o n a l& Te c h n i c a l C o l l e g e o f I n d u s t r y&Tr a d e 毕业论文 PLC控制三相异步电动机正反转设计Plc control with a three wire asynchronous motor is inverting design 所在系院: 专业班级: 学生学号: 学生姓名: 指导教师: 2013年03 月02日

A n h u i Vo c a c t i o n a l& Te c h n i c a l C o l l e g e o f I n d u s t r y&Tr a d e 毕业设计说明书 PLC控制三相异步电动机正反转设计Plc control with a three wire asynchronous motor is inverting design 所在系院: 专业班级: 学生学号: 学生姓名: 指导教师: 2013年03 月02 日

毕业设计(论文)任务书 系(院)专业班级1 学生姓名学号2010050205 一、题目:PLC控制三项异步电动机正反转设计 二、内容与要求: 内容:1.三相异步电动机的基本结构;2.PLC的基础知识;3三项异步电动机的PLC控制 要求:了解三相异步电动机的基本结构,运用学过的PLC知识对三项异步电动机正反转进行程序设计。运用所学理论知识与实践相结合,利用PLC控制三项异步电动机正反转,以达到方便,简单,易于操作的目的。 三、设计(论文)起止日期: 任务下达日期: 2012 年 1 月 15 日 完成日期: 2013 年 3 月 2 日 指导教师签名: 年月日四、教研室审查意见: 教研室负责人签名: 年月日

电磁兼容设计在印制电路板中的应用

本文由jimmy3973贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 维普资讯 .cqvip. 电子工程师 .8No1202.02 电磁兼容设计在印制电路板中的应用 ApiainoplctofEMCsgnPCBDeini北方交通大学电磁兼容实验室(京100)北000柴瑜沙斐 【摘 要】讲述了印制电路板的电磁兼容设计。从元器件的布置到地线、电源线以爰信 号线的设计,最后又介绍了多层板设计时的一些问题。关键词:电磁兼窖,电磁骚扰,共模辐射,差模干扰 【Abtat[Thsppritouehlcrmantccmptblyeinohsrc]iaenrdcsteeetogeioaiitdsgftei pitdcrutbadrneiciors,icuigtearnenfeensheinorudtaenldnhragmetolmet,tedsgfgonrc、mantaeninltaeAtls.idsusssmepolmsoircadsgarc.atticseorbefmu—yrrnehiaepitdl:rutbad.iciors Kewor:lcrmaneiopaiiiy,eetoantcydseetogtccmtbltlcrmgeiditracsubne,cmmonoeomdrditon.difrntaonefrncaaifeeilmdeitreee10言l 电磁兼容性是电子设备或系统的主要性能之 一 2单、双层印制电路板的电磁兼容设计 印制板上的电路虽然各式各样,就布线和设但计而言总是有些共同的原则应该遵循。在印制板布 线时通常先确定元器件在板上的位置,后布置地然线、源线,安排高速信号线,后考虑低速信号电再最线,在分别加以讨论。现 , 电磁兼容设计是宴现设备或系统规定的功能、使 系统教能得以充分发挥的重要保证。必须在设备或系统功能设计的同时,行电磁兼容设计。磁兼容进电设计的要求是使电子设备或系统满足电磁兼容标准的规定、有两方面的能力:1能在预期的电磁环具() 境中正常工作,性能降低或故障;2不会对其他无()系统或设

(各电机设计软件对比)电磁场软件对比优势

Infolytica软件与同类软件的区别 Infolytica与Ansys、Ansoft、Flux软件对比如下:

●这里主要介绍下Infolytica与Ansoft、Flux对比中的优势: ?建模方面:Infolytica应用于任何二维、三维结构建模,可导入、导出其他格 式,如SAT、Pro/E、Catia、STEP、IGES、Investor等,模型识别能力较强。 Ansoft Maxwell、Flux模型识别能力方面不好,导出的cad模型dxf图纸不能直接标注。 ?剖分功能:Infolytica具有网格自适应剖分功能和求解阶次自适应功能,具备 市场唯一的二维1~4阶和三维1~3阶求解能力,可以在保证精度的情况下,快速求解2D/3D问题。而Ansoft网格剖分技术只适合于低端或二维领域,也只有在二维领域才能跟Infolytica相提并论,在处理三维大型复杂问题时则明显不足。 ?3D电磁分析中:速度和精度上Infolytica软件高于Ansoft和Flux软件。 ?二次开发方面:Infolytica具有丰富的脚本和操作过程详细而简洁的函数记 录,非常方便使用者二次开发。而Ansoft、Flux 操作记录非常复杂, 给二次开发带来困难。Ansoft通过宏来实现,对用户的编程能力要求太高。 ?不同之处:Infolytica具有市场上唯一支持六自由度和多运动部件瞬态运动求 解器,而Ansoft、Flux不具备这两种功能。 ?多参数和多目标优化:Infolytica强大的参数化功能,结合优化模块OptiNet 可以进行多参数和多目标的优化,Flux这个功能较好,Ansoft有这个功能,但没有温度功能,更不能对磁热耦合结果进行优化。 ?全球5大领先优势:磁场MagNet和电场ElecNet的耦合,应用粒子加速、 CRT电子轨迹和电弧研究;磁场MagNet和温度场ThermNet双向耦合分析; 电场ElecNet和温度场ThermNet双向耦合分析;优化模块OptiNet可以优化磁场MagNet 和温度场ThermNet耦合结果、电场ElecNet和温度场ThermNet 耦合结果;电磁场的六自由度、多运动体的独家分析能力。 一:计算的全面性

Y系列三相异步电动机设计总表

型号额 定 功 率 额 定 电 压 满 载 电 流 定子 外 径 内 径 铁 芯 长 度 气 隙 长 度 槽 数 接 法 每 槽 线 数 线 圈 类 型 线规 槽 满 率跨距 半匝 平均 长 P2 U1 I D1D i1L g Q1 Z N-ΦS f bo1ho1b1a1R1h12τy f d d1L z KW V A mm mm mm mm 根根-mm % mm mm mm (°) mm mm mm mm mm mm Y801-2 0.75 220 1.71 120 67 65 0.3 18 1-Y 111 单层交叉1-0.63 77.3 2.5 0.5 7.6 30 4.7 6.8 1-9 2-10,11-18108.4 45 15 219.7 Y802-2 1.1 220 2.41 120 67 80 0.3 18 1-Y 90 单层交叉1-0.71 78 2.5 0.5 7.6 30 4.7 6.8 108.4 45 15 234.7 Y801-4 0.55 220 1.46 120 75 65 0.25 24 1-Y 128 链式1-0.56 78.6 2.5 0.5 5.6 30 3.8 9.2 1-6 58.8 21.3 15 163.3 Y802-4 0.75 220 1.93 120 75 80 0.25 24 1-Y 103 链式1-0.63 78.3 2.5 0.5 5.6 30 3.8 9.2 1-6 58.8 21.3 15 178.3 Y90S-2 1.5 220 3.33 130 72 80 0.35 18 1-Y 77 单层交叉1-0.8 74.5 3 0.5 7.7 30 4.85 7.4 1-9 2-10,11-18115.9 44.6 15 243.3 Y90L-2 2.2 220 4.66 130 72 110 0.35 18 1-Y 58 单层交叉1-0.95 77.4 3 0.5 7.7 30 4.85 7.4 115.9 44.6 15 273.3 Y90S-4 1.1 220 2.7 130 80 90 0.25 24 1-Y 81 链式1-0.71 78.6 2.5 0.5 5.7 30 3.9 8.6 1-6 61.8 21.5 15 191.7 Y90L-4 1.5 220 3.55 130 80 120 0.25 24 1-Y 63 链式1-0.8 76.3 2.5 0.5 5.7 30 3.9 8.6 1-6 61.8 21.5 15 221.7 Y90S-6 0.75 220 2.13 130 86 100 0.25 36 1-Y 77 链式1-0.67 78 2.5 0.5 4.3 30 3.05 10.8 1-6 44.2 16.9 15 183.1 Y90L-6 1.1 220 2.97 130 86 120 0.25 36 1-Y 63 链式1-0.75 78.6 2.5 0.5 4.3 30 3.05 10.8 1-6 44.2 16.9 15 203.1 Y100L-2 3 220 6.12 155 84 100 0.4 24 1-Y 40 单层同心1-1.18 79 3 0.6 6.6 30 4.35 9.7 1-12,2-11131.8 50.5 15 281.6 Y100L1-4 2.2 220 4.87 155 98 105 0.3 36 1-Y 41 单层交叉2-0.71 78.4 2.8 0.6 4.5 30 3.3 11.6 1-9 2-10,11-1876.9 26.8 15 224.2 Y100L2-4 3 220 6.6 155 98 135 0.3 36 1-Y 31 单层交叉1-1.18 79.4 2.8 0.6 4.5 30 3.3 11.6 76.9 26.8 15 254.2 Y100L-6 1.5 220 3.83 155 106 100 0.25 36 1-Y 53 链式1-0.85 78.5 2.5 0.6 4.8 30 3.2 10.5 1-6 53.2 17.2 15 193.9 Y112M--2 4 220 7.99 175 98 105 0.45 30 1-Δ48 单层同心1-1.06 79.6 3.2 0.8 6.1 30 4.05 10.6 1-16,2-15,3-1349.4 57.7 15 306.9 Y112M-4 4 380 8.56 175 110 135 0.3 36 1-Δ46 单层交叉1-1.06 79.8 3.2 0.8 4.9 30 3.5 12.9 1-9,2-10,11-1886 28 15 264.8 Y112M-6 2.2 220 5.44 175 120 110 0.3 36 1-Y 44 链式1-1.06 76.1 3.2 0.8 5.4 30 3.6 12.1 1-6 60.2 19.3 15 212.2 Y132S1-2 5.5 380 10.76210 116 105 0.55 30 1-Δ44 单层同心1-0.9,1-0.95 70 3.5 0.8 7.4 30 5 13 1-16,2-15,3-14 1-14,2-13 18.04 73.5 15 342.5 Y132S2-2 7.5 380 14.32 210 116 125 0.55 30 1-Δ37 单层同心1-1.0,1-1.06 74.5 3.5 0.8 7.4 30 5 13 18.04 73.5 15 362.5

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