YkW三相鼠笼式异步电动机设计方案

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三相鼠笼异步电机正反转及能耗制动课程设计终稿

三相鼠笼异步电机正反转及能耗制动课程设计终稿

三相鼠笼式异步电动机正反转及能耗制动电气控制系统班级学号:2010084030001 姓名:陈国强2010084030002 郭兴2010084030003 谌鸿强一、系统设计方案异步电机主要用作电动机,拖动各种生产机械。

异步电动机的优点是结果简单、容易制造、价格低廉、运行可靠、坚固耐用、运行效率较高且适用性强,缺点是功率因数较差。

三相异步电动机启动过程中会出现较大的电流,对电动机本身会有一定的影响。

由于异步电动机不存在换向问题,对不频繁启动的异步电动机来说,短时大电流没什么关系;对频繁启动的异步电动机,频繁出现短时大电流会使电动机内部过热,但是,只要限制每小时最高启动次数,电动机还是能承受的。

因此,只考虑电动机本身,是可以直接启动的。

但下面两种情况下,三相异步电动机直接启动是不可行的:①变压器与电动机容量之比不足够大;②启动转矩不能满足要求。

对于第①种情况,需要减小启动电流,第②种情况需要加大启动转矩。

本设计中不属于以上两种情况且不存在频繁启动的问题,故采用直接启动。

对于鼠笼异步电动机的控制方式有多种,常见的有PLC控制盒传统继电器控制,这里采用PLC控制方式。

主要设计步骤如下:1、主电路设计2、电路参数估算3、根据参数选择元器件4、PLC控制电路设计5、PLC控制编程软件6、调试运行二、电动机主电路设计根据要求,主电路设计如图1。

初始时,机械手停靠在左边,SQ1为ON,当QF闭合时,按下启动开关SB1,则继电器KM1得电,电机正转,机械手向右运动至工位1,触发行程开关SQ2使之转为ON状态,则继电器KM3得电,电机停转,并在该位置停靠6秒,然后再继续前进至工位2,触发行程开关SQ3使之转为ON状态,同样继电器KM3得电,电机停转,并在该位置停靠6秒,然后电机反转,退回至初始位置。

主电路中H1,H2分别为左右极限报警灯,若机械手运动到极限左右位置时,触发极限位置开关,则KM3,KM4,KM5得电,电机停转,并且报警器得电报警。

三相鼠笼式异步电动机正反转控制

三相鼠笼式异步电动机正反转控制

电工部分三相鼠笼式异步电动机正反转控制一、课程设计的目的及要求根据已有的电路图连接电路,在实验台上连接电路,最终实现让电动机转起来的要求:1掌握三相鼠笼式异步电动机正反转控制电路的工作原理、接线及操作方法。

2掌握继电器控制系统中“互锁”、“自锁”的概念及线路结构。

3学会分析、排除继电器劫持控制线路故障的方法。

4要求电动机可以正反转,由电动机原理可知,若将接至电动机的三相电源进线中的任意两根相对调,即可使电动机正反转。

二、设计原理⑴电动机的旋转方向三相异步电动机的旋转方向是取决于磁场的旋转方向,而磁场的旋转方向又取决于电源的相序,所以电源的相序决定了电动机的旋转方向。

任意改变电源的相序时,电动机的旋转方向也会随之改变。

⑵电动机正反转控制原理①控制线路三相异步电动机接触器联锁的正反转控制的电气原理图如下图所示。

线路中采用了两个接触器,即正转用的接触器KM1和反转用的接触器KM2,它们分别由正转按钮SB1和反转按钮SB2控制。

这两个接触器的主触头所接通的电源相序不同,KM1与KM2之间其中对调了两相的相序。

控制电路有两条,一条由按钮SB1和KM1线圈等组成的正转控制电路;另一条由按钮SB2和KM2线圈等组成的反转控制电路。

②互锁原理接触器KM1和KM2的主触头决不允许同时闭合,否则造成两相电源短路事故。

为了保证一个接触器得电动作时,另一个接触器不能得电动作,以避免电源的相间短路,就在正转控制电路中串接了反转接触器KM2的常闭辅助触头,而在反转控制电路中串接了正转接触器KM1的常闭辅助触头。

当接触器KM1得电动作时,串在反转控制电路中的KM1的常闭触头分断,切断了反转控制电路,保证了KM1主触头闭合时,KM2的主触头不能闭合。

同样,当接触器KM2得电动作时, KM2的常闭触头分断,切断了正转控制电路,可靠地避免了两相电源短路事故的发生。

这种在一个接触器得电动作时,通过其常闭辅助触头使另一个接触器不能得电动作的作用叫联锁(或互锁)。

三相鼠笼式异步电动机设计实例(YLkW)

三相鼠笼式异步电动机设计实例(YLkW)

电机设计计算实例(三相感应电机)(一)额定数据及主要尺寸 1.输出功率2P 2P =15kw 2P =15kw2.外施相电压1U 1U =380V 1U =380V 3.功电流KW I113210U m P I KW⋅⋅==380310153⨯⨯=13.1579A KW I =13.1579A4.效率η' η'=0.89η'=.895.功率因数ϕ'cos ϕ'cos =0.81ϕ'cos =0.816.极数p p =6p =67.定子槽数1Q 1Q =54 1Q =54 转子槽数2Q 2Q =44 2Q =44 8.定子每极槽数p Q Q P 11==654=9 1P Q =9转子每极槽数p Q Q P 22==322644= 2P Q =3229.定转子冲片尺寸见图10.极距P τp D i P 1⋅=πτ=620514159.3⨯=107.3377 P τ=107.3377mm11.定子齿距1t111Q D t i ⋅=π=5420514159.3⨯=11.926411t =11.92641mm12.转子齿距2t 222Q D t ⋅=π=441.20414159.3⨯=14.57272t =14.5727mm13.节距y y =8y =814.转子斜槽宽SK b SK b =11.92641SK b 11.92641mm15.每槽导体数1Z 1Z =34 1Z =34 16.每相串联导体数1φZ11111a m Z Q Z ⋅⋅=φ=233454⨯⨯=3061φZ =306式中:1a =217.绕组线规(估算)8.107.5208189.01579.13cos 111111=⨯⨯='⋅'=''∆⋅'='⋅'ϕηKW I I a I S N式中:导线并绕根数·截面积'⋅'11S N查表 取'⋅'11S N =1⨯1.5'⋅'11S N=1⨯1.5定子电流初步估算值ϕη'⋅'='cos I I KW1=08189.01579.13⨯=18.252A'1I =18.252A定子电流密度'∆1 '∆1=5.07'∆1=5.0718.槽满率(1)槽面积22221R h h b R S S S S π+⎪⎭⎫ ⎝⎛-'+== ()28.314159.325.1825.58.322⨯+-+⨯=130.7573mm 2S S=130.7573mm 2(2)槽绝缘占面积7133.21)5.58.3)214159.3(25.18(35.0221=+⨯++⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+++'=S S i i b R R h C S π i S =21.7133mm(3)槽有效面积 i S e S S S -==130.7573-21.7133=109.044 mm 2e S =109.044 mm 2(4)槽满率7784.0044.10958.13412211=⨯⨯=⋅⋅=e f S d Z N Sf S =0.7784绝缘厚度i C i C =0.35mmi C =0.35mm导体绝缘后外径d d =1.58mm d =1.58mm槽契厚度h h =2mmh =2mm19.铁心长l铁心有效长 无径向通风道g l l eff 2+==200+2⨯0.45=200.9mmeff l =200.9mm净铁心长无径向通风道l K l Fe Fe ⋅==0.92⨯200=184mmFe l =184mm铁心压装系数Fe l Fe K =0.92Fe K =0.9220.绕组系数111p d dp K K K ⋅==0.956⨯0.9848=0.945 1dp K =0.945(1)分布系数2sin2sin 111αα⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=q q K d 查表取0.956 1d K =0.956式中:36354111=⨯=⋅=p m Q q 1q =33491.054614159.31=⨯==Q p πα(2)短距系数 ()9848.0)9098sin(90sin 1=⨯=⋅=o p K β1p K =0.9848式中:981==p Q y β98=β 21.每相有效串联导体数 1111dp dp K Z K Z ⋅=⋅φφ=306⨯0.945=289.171φZ =289.17(二)磁路计算22.每极磁通612.11069945.03065022.21051.35522.21081181=⨯⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=dp K Z f E φφ φ612.11069=式中: 111U E L ⎪⎭⎫ ⎝⎛'-=ε=0.935⨯380=355.311E =355.31V23.齿部截面积(1)定子111P Fe T T Q l b S ⋅⋅==6.58169⨯184⨯9=10899.281T S =10899.28(2)转子222P Fe T T Q l b S ⋅⋅==8.881⨯184⨯22/3=11983.432T S =11983.4324.轭部截面积(1)定子 Fe C C l h S ⋅'=11=20.66667⨯184=3802.6671C S =3802.667式中:定子轭部磁路计算高度'1C h 圆底槽:66667.208.331)8.38.05.18(2205290312111=⨯+++--=+--='Rh D D h S i C'1C h =20.66667(2)转子Fe C C l h S ⋅'=22=30.05⨯184=6449.22C S =6449.2转子轭部磁路计算高度'2C h 平底槽05.35322711.2043222222=--=---='K R i C d h D D h'2C h =35.05mm25.空气隙面积 eff p g l S ⋅=τ=107.3377⨯200.9=21564.14g S =21564.1426.波幅系数φφ平均最大=S F =1.459833S F =1.45983327.定子齿磁密482647.128.10899612.11069459833.111===T ST S F B φ1T B =1.48264728.转子齿磁密3485.152.11983612.11069459833.122===T ST S F B φ2T B =1.348529.定子轭磁密4555.1667.3802612.11069212111=⋅=⋅=C C S B φ 1C B =1.455530.转子轭磁密858216.02.6449612.11069212122=⋅=⋅=C C S B φ 2C B =0.85821631.空气隙磁密7493831.014.21564612.11069459833.1===g Sg S F B φg B =0.749383132.查附录Vl 得1T at 2T at 1C at 2C at33.齿部磁路计算长度 定子圆底槽2S 1S 1T h h h +='+R 31=18.5+31⨯3.8=19.76667 '1T h =19.76667转子平底槽212R R T h h h +='=12.5'2T h =12.5mm34.轭部磁路计算长度定子=⎪⎭⎫ ⎝⎛'-='ph D l C C 2111π()1266667.2029014159.3-=70.511'1C l =70.511mm转子502.2712)05.3570(14159.32222=+=⎪⎭⎫ ⎝⎛'-='ph D l C i C π'2C l =27.50235.有效气隙长度21C C e K K g g ⋅⋅==0.45⨯1.287⨯1.0258=0.594e g =0.594式中: 定、转子卡氏系数1C K 、2C K()()287.15.3)5.375.045.04.4(92641.11)5.375.045.04.4(92641.1175.04.475.04.4221=-⨯+⨯⨯+⨯=-++=oo o C b b g t b g t K 1C K =1.287半闭口槽和半开口槽()()0258.11)175.045.04.4(5727.14)175.045.04.4(5727.1475.04.475.04.4222=-⨯+⨯⨯+⨯=-++=oo o C b b g t b g t K 2C K =1.0258式中: 齿距tt 1=11.92644mm t 2=14.5727mm槽口宽o bo b 1=3.5mm o b 2=1mm36.齿部所需安匝定子'⋅=1T 1T 1T h at AT =18.35322⨯1.976667=36.27821T AT =36.2782转子'⋅=2T 2T 2T h at AT=10.41563⨯1.25+25.99844⨯1.9 =62.416582T AT =62.4165837.轭部所需安匝定子'⋅⋅=1C 1C 11C l at C AT=0.3619942⨯15.93694⨯7.051125 =40.648491C AT =40.64849轭部磁路长度校正系数1C1C =0.3619942 1C =0.3619942转子'⋅⋅=2C 2C 22C l at C AT=0.7⨯2.806553⨯2.7502 =5.4032C AT =5.403校正系数2C 2C =0.72C =0.7 38.空气隙所需安匝e g g g B AT ⋅=8.0=0.8⨯749.383⨯0.594=356.11g AT =356.1139.饱和系数2771.111.35611.35641658.622782.3621=++=++=ggT T T AT AT AT AT FT F =1.277140.总安匝g C C T T AT AT AT AT AT AT ++++=2121=36.2782+62.41658+356.11+40.67849+5.403 =500.886AT =500.86641.满载磁化电流11122.2dp m K Z m p AT I φ⋅⋅==945.030636886.50022.2⨯⨯⨯⨯=7.69m I =7.69A42.满载磁化电流标么值KW m m I I i ==1579.1369.7=0.58444 m i =0.5844443.激磁电抗m m i x 1==58444.01=1.711 m x =1.71(三)参数计算 44.线圈平均半匝长(估算)双层线圈 S B Z C L l 2+==240+2⨯61.655 =Z l 363.31 式中: ()12d l L B +=直线部分长=240+2⨯20=240B L =240mmατcos 2YS C ==655.618666.028606.106=⨯S C =61.655()[]βπτpR h h h D S S SO i Y ++++=2112866.106986)8.38.173205(14157.3=⨯+++=Y τ=106.866mm式中: d1=20mmd1=20mm 8666.0499.01sin 1cos 22=-=-=αα111222sin T S S b R b Rb +++=α499.0576.628.325.58.325.5=⨯+⨯+⨯+=45.双层线圈端部轴向投影长 αsin ⋅=S d C f =61.655⨯0.499=30.7658=d f 30.7658mm47.漏抗系数()52121121063.2⋅⋅⋅⋅=U p K Z l P f C dp eff x φ=03825.0103806)945.0306(09.20155063.2522=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯48.定子槽单位漏磁导11111L L U U S K K λλλ⋅+⋅==0.3842⨯0.91667+0.9375⨯1.237789 =1.52161S λ=1.5216式中: =1U K 0.916667 =1U K 0.916667=1L K 0.9375 =1L K 0.9375=1U λ0.3842 =1U λ0.384249.定子槽漏抗x dp eff S S C Q K l p m l x 1211111⋅⋅⋅⋅⋅=λ=Cx 54945.09.2005126.1632002⨯⨯⨯⨯⨯=0.5620x C1S x =0.5620x C式中:无径向通风道时l l =1=200mm1l =200mm 50.定子谐波漏抗x Tdp e pd C F K S gm x ⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅=∑21211πτ =277.1945.010026714.1594.014159.33377.1073222⨯⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯- =0.4945x C1d x=0.4945x C式中: 210026714.1-⨯=∑S51.定子端部漏抗()x effd e C l f d x 5.02.111+==()Cx 9.2007658.305.0202.1⨯+1e x =0.2113x C=0.2113x C52.定子漏抗1111e d S x x x x ++==(0.562+0.4945+0.2113) x C =1.2678x C =0.0484931x =0.04849353.转子槽单位漏磁导 222L U S λλλ+==0.5+3.341641=3.841641 2S λ=3.841641 式中: =2U λ0.5=2U λ0.5=2L λ 3.341641 =2L λ 3.34164154.转子槽漏抗x eff S S C Q l p m l x 22122⋅⋅⋅⋅=λ=Cx 449.200841641.363200⨯⨯⨯⨯=1.56454x C2S x=1.56454x C55.x T e 2p 12d C F R gm x ∑⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅=πτ =Cx 277.10153888.0594.014159.33377.10732⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯ =0.6619x C2d x =0.6619x C式中:∑=R 0.01538856.转子端部漏抗x Reff 2e C p D l 757.0x ⋅==Cx 9.200156757.0⨯ =0.098x C2e x =0.098x C=R D 156mm57.转子斜槽漏抗2d 22SKSK x tb 5.0x ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=Cx 6619.05727.1492641.115.02⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛==0.2216x CSK x =0.2216x C58.转子漏抗SK e d S x x x x x +++=2222 2x =0.0974=(1.56454+0.6619+0.098+0.2216) x C =0.097459.总漏抗 21x x x +==0.048493+0.0974=0.1459x =0.1459 60.定子相电阻100N S a Z l R 1111z 1⋅⋅⋅⋅⋅=φρΩ68264.01001767.12306331.360217.0=⨯⨯⨯⨯⨯=1R Ω68264.0=61.定子相电阻标么值 1KW 11U I R r =023637.03801579.1368264.0=⨯= 1r 023637.0=62.有效材料51111Z Cu 10N S Q Z l C G -⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=γ=1.05⨯36.331⨯54⨯34⨯1.767⨯1⨯8.9⨯510- =11.015KgCu G =11.015Kg()321108.7-⋅⋅+⋅⋅=δD l K G Fe Fe=0.92⨯0.2⨯290⨯290⨯7.8⨯0.001 =120.7Kg式中: C=1.05γ=8.91S =1.7672mm 1S =1.7672mm式中: Fe K =0.92δ=0.5mmδ=0.5mm63.转子电阻导条电阻⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅⋅=2Q S l K K R B B B B B ρ⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯=447.1070434.02404.10858.25 =0.478B R =0.478Ω端环电阻⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅⋅⋅⋅=R 2R R RSp D 2K R πρ ⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⨯=4303614159.30434.06.1520858.25=0.06985R R =0.06985Ω式中:()4211110dp K Z m K φ=()0858.2510094530634=⨯=B K =1.04 B K =1.04 转子导条面积 B S =107.7 B S =107.7 端环截面积R S =430R S =430转子导条或端环地电阻系数B ρ=0.0434,R ρ=0.0434导条电阻标么值1U I R r KW BB ==0.4783801579.13=0.01655 B r =0.01655端环电阻标么值1U I R r KW RR ==0.069853801579.13=0.00242 R r =0.00242转子电阻标么值 R B r r r +=2=0.01655+0.00242=0.01897 2r =0.01897 64.满载电流有功部分η'=1P i =117585.189478.01= P i =1.11758565.满载电抗电流部分()()[]()()19266.0117585.11459.002834.11115785.11459.002834.112222=⨯⨯+⨯⨯=⋅⋅+⋅⋅=P m P m s i x K i x K isi =0.19266式中:11x i K m m ⋅+==1+0.048493⨯0.58444=1.02834m K =1.0283466.满载电流无功部分 x m R i i i +==0.19266+0.58444=0.7771 R i =0.777167.满载电势()1111x i r i R P L ⋅+⋅-=-ε=1-(1.117585⨯0.023637+0.7771⨯0.048493) =0.9359L ε-1=0.935968.空载电势1011x i m ⋅-=-ε=1-0.58444⨯0.02834=0.9716601ε-=0.9716669.空载定子齿磁密101011T L T B B εε--==9359.097166.0 =1.0382⨯1.482647=1.5392810T B =1.5392870.空载转子齿磁密202011T LT B B εε--==1.0382⨯1.3485=1.400020T B =1.400071.空载定子轭磁密101011C LC B B εε--==1.0382⨯1.4555=1.5111 10C B =1.511172.空载转子轭磁密202011C LC B B εε--==1.0382⨯0.858216=0.891 20C B =0.89173.空载气隙磁密g Lg B B εε--=1100=1.0382⨯.7493831=0.778 0g B =0.77874.空载定子齿安匝 '⋅=11010T T T h at AT =25⨯1.976667=49.42 10T AT =49.42 75.空载转子齿安匝'⋅=22020T T T h at AT=12.6⨯1.25+38.5⨯1.9=88.920T AT =88.976.空载定子轭安匝'⋅⋅=1C 10C 110C l at C AT=0.4⨯21.2⨯7.0511=59.797210C AT =59.797277.空载转子轭安匝'⋅⋅=2C 20C 220C l at C AT =0.7⨯2.4⨯2.7502=0.7⨯6.6=4.6220C AT =4.6278.空载空气隙安匝 0g e 0g B g 8.0AT ⋅==0.8⨯778⨯0.594=369.70g AT =369.779.空载总安匝0g 20C 10C 20T 10T 0AT AT AT AT AT AT ++++==49.42+88.9+59.7972+4.62+369.7 =572.43720AT =572.437280.空载磁化电流789.8945.0306364372.57222.2K Z m p AT 22.2I 1dp 1100m =⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=φ0m I 789.8= A81.定子电流标么值3612.1117585.17771.0i i i 222R 2P 1=+=+= 1i =1.3612定子电流实际值 k w 11I i I ⋅==1.3612⨯13.1579=17.911I =17.91A82.定子电流密度11111S N a I ⋅⋅=∆=767.11291.17⨯⨯=5.06761∆=5.067683.线负荷1i 1111D I Z m A ⋅⋅⋅=πφ529.2520514159.391.173063=⨯⨯⨯=1A 529.25=84.转子电流标么值2x 2P 2i i i +==13406.1117585.119266.022=+2i 13406.1=转子电流实际值21dp 11KW22Q K Z m I i I ⋅⋅⋅=ϕ44945.030631579.1313406.1⨯⨯⨯⨯==294.22I =294.2端环电流实际值pQ I I R ⋅=π227835.686614159.3442.294=⨯⨯=R I =7835.68685.转子电流密度 导条密度 7.1072.2942==∆B B S I =2.73166 B ∆=2.73166端环密度R R R S I =∆=4307.686=1.59698 R ∆=1.5969886.定子铝损耗 1211r i p Al ⋅==1.85286⨯0.023637=0.043796 1Al p =0.0437987.转子铝损耗321110⋅⋅=P p P Al Al =0.043796⨯15000=656.85W1Al P =656.85w. 2222r i p Al ⋅==1.286⨯0.01897=0.0244 2Al p =0.0244322210⋅⋅=P p P Al Al =0.0244⨯15000=366W2Al P =366w88.附加损耗3210⋅=P P P SS 参考实测值取0.01467S P =0.0146789.机械损耗3221065.5⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=D p P fw 参考实测值取130Wfw P =130w机械损耗标么值3210⋅=P P P fw fw =15000130=0.00867fw P =0.0086790.定子铁耗(1) 定子齿体积'⋅⋅=111T T T h S p V =6⨯10899.28⨯19.76667=12926551T V =1292655(2) 定子轭体积'⋅⋅=1112C C C h S p V =2⨯6⨯3802.667⨯70.511=32175671C V =3217567(3) 损耗系数 1T p 1C p(4)定子齿损耗 1T 1T 1T V p P ⋅==54.11663 1T P =54.11663(5)定子轭损耗 1C 1C 1C V p P ⋅==130.06641C P =130.0664(6)总铁耗1C 21T 1Fe P k P k P ⋅+⋅= =54.11663⨯2.5+130.0664⨯2Fe P =395.442w=395.442铁耗校正系数 1k =2.5 2k =2铁耗标么值32FeFe10P P P ⋅==15000442.395=0.02636 Fe P =0.0263691.总损耗标么值fw S Fe 2Al 1Al P P P P P P ++++=∑=0.00867+0.043796+0.0244+0.01467+0.02636 =0.117896∑P =0.11789692.输入功率 ∑+=P P 11=1.1178961P =1.11789693. 总损耗比∑∑=1P P p =117896.1117896.0=0.10546∑=10546.0p94.效率 ∑-=p 1η=1-0.10546=0.89454η=0.8945495.功率因数ηϕ⋅=11cos i =89454.03612.11⨯=0.82125ϕcos =0.8212596.转差率()008671.000361.001467.000867.002636.00244.010244.011122--++++=+++-++=fwS C T Fe Al Al P P P P P P P Sn =0.02298Sn =0.0229897.转速()p S f n n -=1120=6)02289.01(50120-⨯⨯=977r/minn =977r/min98.最大转矩()1478.0023637.0202298.01212211+-=⎪⎭⎫ ⎝⎛++-=x r r S T nM=2.8495M T =2.849599.起动电流假定值KW M st I T I ⋅=')5.3~5.2(=2.955⨯2.8495⨯13.1579=110.79'st I =110.79100.起动时漏磁路饱和引起漏抗变化地系数()Cst L g AT B β⋅=6.1=96578.045.06.1714.2718⨯⨯=3909.78 对应Kz=0.53L B =39.9.78()()0211211111707.0ε-⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⋅+⋅'=Q Q K K K a Z I AT p d U st st()st AT =2718.714=110.79⨯17⨯0.70797166.044549848.0956.091557.02⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+=2718.714215.264.0t t g C ++=β =0.64+2.55727.1492641.1145.0+=0.96578101.齿顶漏磁饱和引起定子齿顶宽度地减少()()Z S K b t C --=10111=(11.92641-3.5)(1-0.53) =3.961S C =3.96102.齿顶漏磁饱和引起转子齿顶宽度地减少()()Z 0222S K 1b t C --==(14.5727-1)(1-0.53) =6.3792S C =6.379103.起动时定子槽单位漏磁导()()111111L L U U U st S K K λλλλ⋅+∆-= =0.916667(0.3842-0.14815)+0.9375⨯1.237789 =1.3768()st S 1λ=1.3768式中:1U λ∆=0.14815104.起动时定子槽漏抗()()21496.05126.13768.11111⨯==S S st S st S x x λλ =0.51153Cx()st S x 1=0.51153Cx105.起动时定子谐波漏抗()11d Z st d x K x ⋅==0.53⨯0.4945Cx=0.262Cx()st d x 1=0.262Cx106.定子起动漏抗()()()1111e st d st S st x x x x ++==(0.51153+0.262+0.2113)Cx =0.03767()st x 1=0.03767107.考虑到挤流效应地转子导条相对高度2446.2134.4505.311987.01987.0=⨯⨯=⋅⋅=BR B Bb fb h ρξ ξ=21.2446式中:B hB h =31.5mmR Bb b RBb b =1B ρB ρ=4.34B ρ=4.34108.转子挤流效应系数~r r =2.106836 0~r r =2.106836~x x =0.25 0~x x =0.25 109.起动时转子槽单位漏磁导()()()st L st U st S 222λλλ+==0.06776+0.83541=0.90317()st S 2λ=0.90317式中:()222U U st U λλλ∆-==0.5-0.43224=0.06776()st U 2λ=0.067762U λ∆=0.43224 2U λ∆=0.43224()20~2L st L x x λλ⋅==0.25⨯3.341641=0.83541 ()st L 2λ=0.83541110.起动时转子槽漏抗()()Cxx x S S st S st S 11284.105984.0841641.373268.22222=⨯==λλ ()st S x 2=Cx 11284.1111.起动时转子谐波漏抗()22d Z st d x K x ⋅==0.53⨯0.6619Cx=0.3508Cx()st d x 2=0.3508Cx112.起动时转子斜槽漏抗()SK Z st SK x K x ⋅==0.53⨯0.2216Cx=0.11744Cx()st SK x =0.11744Cx113.转子起动漏抗()()()()st SK e st d st S st x x x x x +++=2222=(1.11284+0.3508+0.11744+0.098) ⨯0.03825 =0.064225()st x 2=0.064225114.起动总漏抗()()()st st st x x x 21+==0.064225+0.03767=0.101895()st x =0.101895115.转子起动电阻()RB B B B st r r l l l l l r rr +⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=0~2019855.024040240200106836.2⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯==0.03761()st r 2=0.03761116.起动总电阻 ()()st st r r r 21+==0.023637+0.03761=0.061 ()st r =0.061 117.起动总阻抗()()()118758.0101895.0061.02222=+=+=st st st x r z()st z =0.118758118.起动电流()7959.110118758.01579.13===st KW st z I Ist I =110.79591861.691.177959.1101===I I i st st st i 6.1861119.起动转矩()()()()02298.010141.003761.0122-=-=n st st st S zr T=2.606st T =2.606。

鼠笼式异步电机

鼠笼式异步电机

03
电机启动困难
• 检查电源电压和频率,确保符合电机要求
• 检查电机绕组阻值,排除绕组故障
鼠笼式异步电机的日常维护与保养
清洁保养
检查保养
润滑保养
• 定期清理电机表面灰尘和杂物
• 定期检查电机绕组绝缘性能
• 定期润滑电机轴承
• 检查电机通风散热情况,保持清洁
• 检查电机轴承润滑情况,及时补充
• 选择合适的润滑剂,保证轴承运行
转子旋转
• 电磁转矩驱动转子旋转
• 转子旋转时,鼠笼导条切割磁场线,产生感应电动势
• 感应电动势与电流相互作用,维持转子的恒定转速
鼠笼式异步电机的性能特点
效率高,功率因数低
• 鼠笼式异步电机具有较高的运行效率
• 但由于转子电流与电源频率有关,功率因数较低
结构简单,制造容易
• 定子和转子采用简单的圆柱形结构,便于加工制造

产业升级需求
• 随着工业自动化和绿色发展的推进
• 对高效、环保、智能电机的需求不断增长
新兴市场机遇
• 如新能源汽车、机器人等领域的快速发展
• 为鼠笼式异步电机提供了广阔的市场空间
国际合作机会
• 随着全球经济一体化的推进
• 与国际企业的合作与交流,提高电机技术水平和市场份额

⌛️
鼠笼式异步电机的行业发展趋势与展望
畅通
润滑剂
良好
04
鼠笼式异步电机的节能与环保应用
鼠笼式异步电机的节能技术
01
高效电机技术
• 采用高性能铁芯和绕组材料,提高电机效率
• 优化电机结构设计,降低机械损耗和磁场损耗
02
变频调速技术
• 采用变频器等控制装置,实现电机转速的无级调节

最新三相鼠笼式异步电动机设计实例Y-180L-615kW

最新三相鼠笼式异步电动机设计实例Y-180L-615kW

三相鼠笼式异步电动机设计实例Y-180L-615k W仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢15电机设计计算实例(三相感应电机)(一)额定数据及主要尺寸 1.输出功率2P 2P =15kw2P =15kw2.外施相电压1U 1U =380V 1U =380V 3.功电流KW I 113210U m P I KW⋅⋅==380310153⨯⨯=13.1579A KW I =13.1579A4.效率η' η'=0.89η'=.895.功率因数ϕ'cos ϕ'cos =0.81ϕ'cos =0.816.极数p p =6p =67.定子槽数1Q 1Q =54 1Q =54 转子槽数2Q 2Q =44 2Q =44 8.定子每极槽数 p Q Q P 11==654=9 1P Q =9 转子每极槽数p Q Q P 22==322644= 2P Q =3229.定转子冲片尺寸见图10.极距P τ p D i P 1⋅=πτ=620514159.3⨯=107.3377P τ=107.3377m m11.定子齿距1t 111Q D t i ⋅=π=5420514159.3⨯=11.926411t =11.92641mm12.转子齿距2t 222Q D t ⋅=π=441.20414159.3⨯=14.57272t =14.5727mm13.节距y y =8y =814.转子斜槽宽SK b SK b =11.92641SK b 11.92641mm15.每槽导体数1Z 1Z =34 1Z =34 16.每相串联导体数1φZ11111a m Z Q Z ⋅⋅=φ=233454⨯⨯=306 1φZ =306式中:1a =217.绕组线规(估算)8.107.5208189.01579.13cos 111111=⨯⨯='⋅'=''∆⋅'='⋅'ϕηKW I I a I S N仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢15仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢15仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢15仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢15仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢15仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢15仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢15。

毕业设计 三相鼠笼式异步电动机的起动PLC控制

毕业设计 三相鼠笼式异步电动机的起动PLC控制

毕业设计三相鼠笼式异步电动机的起动PLC控制网络教育学院专科生毕业论文(设计)题目:三相鼠笼式异步电动机的起动PLC控制目录内容摘要 .....................................................................错误!未定义书签。

第一章引言 (4)第二章可编程控制器的介绍 (5)2.1 可编程控制器的产生 (5)2.2 可编程控制器的发展 (7)2.3 可编程控制器的用途 (8)2.4 可编程控制器的性能特点 (9)2.5 PLC的工作原理 (11)2.6 PLC的编程语言 (12)2.7 PLC的接入方式 (12)2.8 PLC编程 (13)第三章可编程控制器的基本指令介绍 (16)第四章程序设计 (17)结束语 (21)参考文献 (22)内容摘要本文是根据三菱FX系列PLC的特点,分析了三相异步电动机的星一三角形”降压启动工作原理及硬件配置,介绍了采用PLC进行继电器控制系统改造的基本方法,结合实际应用总结PLC应用系统设计的一般步骤。

分析了PLC在三相异步电动机的星一三角形”降压启动控制中的应用,并从梯形图语言、指令表语言以及电气原理图三个方面加以说明。

关键词:PLC;星一三角形”降压启动;继电器控制系统;三相异步电机;梯形图语言;指令表语言;电气原理图第一章引言可编程序控制器(PLC,Programmable IJo画c Controller)是一种专为在工业环境下应用而设计的数字运算操作控制系统。

它采用一种可编程的存储器,在其内部存储执行逻辑运算,它以顺序控制为主,回路调节为辅.能完成逻辑判断、定时、记忆和算术运算等功能。

PLC 的生产厂家和型号、种类繁多.不同型号自成体系,有不同的程序语言和使用方法.本文采用三菱FX系列PLC为例,分析PLC在三相异步电机星一三角形”降压启动控制中的应用.第二章可编程控制器的介绍2.1可编程控制器的产生早期工业控制中采用的继电器控制系统属于固定接线的逻辑控制系统,控制系统的结构随功能的不同而不一样。

三相鼠笼式异步电动机实验报告

三相鼠笼式异步电动机实验报告

三相鼠笼式异步电动机实验报告一、实验目的1、熟悉三相鼠笼式异步电动机的结构和工作原理。

2、掌握三相鼠笼式异步电动机的启动、调速和反转方法。

3、学会使用相关仪器仪表测量三相鼠笼式异步电动机的各项参数。

4、通过实验数据的分析,加深对三相鼠笼式异步电动机运行特性的理解。

二、实验设备1、三相鼠笼式异步电动机一台2、交流电压表、交流电流表、功率表各一块3、三相调压器一台4、电机导轨及测速发电机5、示波器一台三、实验原理三相鼠笼式异步电动机的工作原理基于电磁感应定律。

当定子绕组通以三相交流电时,会产生一个旋转磁场。

这个旋转磁场切割转子导体,在转子导体中产生感应电动势和感应电流。

由于转子电流与旋转磁场相互作用,从而产生电磁转矩,使转子转动起来。

异步电动机的转速与旋转磁场的转速(同步转速)存在差异,其转差率 s 表示为:\s =\frac{n_0 n}{n_0}\其中,\(n_0\)为同步转速,\(n\)为电动机的转速。

四、实验内容及步骤1、测量定子绕组的直流电阻用万用表测量电动机定子绕组的电阻,每相测量三次,取平均值。

2、空载实验按图连接好电路,将调压器输出电压调至零位。

合上电源开关,逐渐升高电压,使电动机空载运行,观察电动机的运转情况。

当电动机转速稳定后,记录此时的电压、电流和功率。

逐步降低电压,直至电动机停止运转,记录相关数据。

3、短路实验将电动机转子堵住,不使其转动。

合上电源,逐渐升高电压,使定子电流达到额定值附近,记录此时的电压、电流和功率。

4、负载实验在电动机轴上安装带轮,通过皮带与测功机相连。

调节调压器,使电动机在额定电压下运行,逐渐增加负载,记录不同负载下的电压、电流、功率和转速。

5、调速实验改变电源电压,观察电动机转速的变化。

接入串电阻调速电路,观察转速的变化。

6、反转实验调换三相电源的任意两相,观察电动机的转向变化。

五、实验数据记录与处理1、定子绕组直流电阻定子绕组 A 相电阻:_____Ω定子绕组 B 相电阻:_____Ω定子绕组 C 相电阻:_____Ω2、空载实验电压(V):_____、_____、_____ 电流(A):_____、_____、_____ 功率(W):_____、_____、_____3、短路实验电压(V):_____ 电流(A):_____ 功率(W):_____4、负载实验负载(N·m):_____、_____、_____ 电压(V):_____、_____、_____ 电流(A):_____、_____、_____ 功率(W):_____、_____、_____ 转速(r/min):_____、_____、_____5、调速实验电源电压降低时,转速(r/min):_____、_____、_____接入串电阻调速时,转速(r/min):_____、_____、_____6、反转实验调换电源相序前,电动机转向:_____调换电源相序后,电动机转向:_____根据实验数据,绘制相关曲线,如空载特性曲线、短路特性曲线、负载特性曲线等,以便更直观地分析电动机的性能。

三相鼠笼异步电动机

三相鼠笼异步电动机

能调速,进一步提高能效。
智能化控制技术
传感器技术应用
利用传感器实时监测电机 的运行状态和参数,为控 制算法提供准确的数据支 持。
控制算法优化
研究和发展先进的控制算 法,如矢量控制、直接转 矩控制等,提高电机的动 态响应和稳态性能。
网络化与远程监控
实现电机与上位机的通讯, 通过远程监控和诊断系统, 实时监测电机的运行状态 和故障预警。
改变极对数调速
通过改变电动机定子绕组的极对数来改变同步转速,实现调速。
变频调速
01
变频器的工作原理
变频器通过改变电源的频率来改变电动机的转速,从而实现调速。
02
变频器的种类
按照工作原理可分为交-直-交变频器和交-交变频器,按照输出电压的
调制方式可分为脉冲宽度调制(PWM)和脉频调制(PFM)。
03
应用领域
工业领域
广泛应用于各种类型的 机械装置,如压缩机、 泵、风机、传送带等。
农业领域
建筑领域
其他领域
用于农业机械,如拖拉 机、灌溉设备等。
用于电梯、电动工具等。
如家电、办公设备等。
02
三相鼠笼异步电动机的 启动与调速
启动方式
01
02
03
直接启动
直接将电动机的定子绕组 接入额定电压的电源,是 最简单、最经济的启动方 式。
工作原理
三相鼠笼异步电动机利用三相交流电 产生旋转磁场,该磁场与转子中的电 流相互作用,使转子转动。转子中的 电流是由磁场旋转产生的感应电流。
结构与特点
结构
三相鼠笼异步电动机主要由定子 、转子和机座组成。定子包括铁 心和三相绕组,转子包括鼠笼导 条和两端环。
特点
结构简单、运行可靠、维护方便 、价格低廉、启动性能好、过载 能力强等。
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Y802-4 0.75 kW三相鼠笼式异步电动机设计方案【最新资料,WORD文档,可编辑修改】Y802-4 0.75 kW三相鼠笼式异步电动机设计一、选题的依据及意义现在社会中,电能是使用最广泛的一种能源,在电能的生产、输送和使用等方面,作为动力设备的电机是不可缺少的一部分。

电机在国家经济建设,节约能源、环保和人民生中起着十分重要的作用。

发电机主要用于移动电源、风力发电、小型发电设备中;电动机在生产和交通运输中得到广泛使用,电动机主要用于驱动水泵、风机、机床、压缩机、冶金、石化、纺织、食品、造纸、建筑、矿山等机械产品上。

随着科学技术的不断创新和工农业的迅猛发展,电气化与自动化水平不断提高,国民经济各部门对异步电动机的需求量日益增加,对其性能,质量,技术经济指标也相应地提出了越来越高的要求。

因此,对异步电动机品种,必须适时实地做出更新与发展,以适应各个新兴工业领域不同的特殊要求,特别是对需求量最大的中小型异步电动机,在保证其质量运行,寿命长和能满足使用要求的同时,进一步节约铜、铁等材料,提高效率和功率因数,以提高其经济技术指标与降低耗电量,是具有十分重要的意义。

由于Y系列异步电动机具有体积小,重量轻,运行可靠,结构坚固耐用,外形美观等特点,具有较高的效率,有良好的节能效果,而且噪音低,寿命长,经久耐用。

作为普遍用于拖动各种机械的动力设备,其用电量在总的电网的总的负荷中占有重要的一席。

Y系列共有两个基本系列、十六个派生系列、九百多个规格,能满足国民经济各部门的不同需要。

所以设计研究三相异步电动机意义重大。

国内外研究现状及发展趋势(含文献综述)1、现状国外公司注重新产品开发,在电机的安全、噪声、电磁兼容等方面很重视。

国外的先进水平主要体现在电机的可靠性高,寿命长,通用化程度高,电机效率不断提高,噪声低,重量轻,电机外形美观,绝缘等级采用F级和H级,而且也考虑电机制造成本的降低等国内虽有部分产品已达90年代初的国际水平,但相当部分的产品可靠性差,重量重,体积大和噪声大,综合水平只相当于80年代初期国际水平,其主要原因是制造工艺落后,关键材料的质量和品种不能满足要求,科研和设计工作没有跟上,科研投入少,新产品开发资金匮乏,企业技术创新能力较弱2、电机行业发展趋势1)企业在改造中求发展企业要自己选准位置,立足生求,真抓实干,稳步发展。

我国中小电机生产销售受各种因素的影响,变化幅度比较大,企业要看准改革市场,并重点地去占领他,发挥企业自身的优势,例如,目前的稀土永磁电机,大量用于风机、水泵、机床、压缩机、城市交通及工矿电动车辆等变频调速装置,预测会有较大的发展前途。

2)发展派生、专用系列电机我们要开拓多用途、多品种派生和符合国外先进标准的电机产品。

随着社会的不断前进,科技水平的不断提高,电机行业的不断发展,市场需求会不断变化,电机产品的外延和内涵也不断拓展,电机产品配套面广,它广泛地应用于能源、交通、石油、化工、冶金、矿山、建筑等各个领域,并且电机的通用性逐步向专用性方面发展,打破了过去同一类电机同时用于不性质、不同场合的局面。

电机产品正向着专业性、特殊性、个性化方面发展,这也是国外企业发展的最新观点与动向。

3)电机要高效、节能我国中小型电机作为各种机械设备的动力源,其耗电总量已占全国发电量的70%左右。

因此,发展中国高效电机,推广节能产品,是响应国家节能政策、实现节能降耗的重要举措。

在产品开发中,以前的科学院所、企业在产品设计采用了许多办法,如采用降低起动力矩、电容补偿、阻尼槽方法来节约电能,但这些都是在频率不变的条件下来实现的。

自从有了逆变器后,电源的变频变压变的更加容易,从而可以调节异步电机在最佳工作点上运行,保证出力不变的情况下,可用最大效率和功率因数代替额定效率和额定功率因数,减小了电机尺寸,减轻了电机重量,降低了成本,提高了企业经济效益和社会效益。

4) 机电一体化、智能化随着科学技术的发展,机电一体化技术得到长足发展,同时,各种高新技术也为电机产品注入了新的活力,制造工艺和管理信息化技术通过微电子、计算机、网络技术的应用,国家政策的鼓励、各企业对科技的重视,使新产品开发的周期逐渐缩短,机电一体化、智能化电机(如交流变频调速电机是一种无级调速传动系统)应运而生,调速制造、虚拟制造等先进制造技术推广应用。

我国的电机的技术性能水平与发达国家的水平相当。

2、发展趋势随着国家宏观经济的调整以及市场需求的推动,二十世纪中小型电机的品种将得到更大的发展,尤其是对于发展高效率电机、高品位的出口电机和机电一体化的交流变频电机将会给予特别的重视,而一些新颖的电机,如永磁电机、无刷直流电机、开关磁阻电机等,将进一步完善。

同时,随着CAD 技术、数控机床、专用加工设备、冷轧矽钢片、F级、H级绝缘材料等新技术、新材料的推广,电机行业的生产方式也将出现新的重大的变化。

电机的技术发展动向是向小型化、薄型化、轻量化、无刷化、智能化、静音化、高效化、节能化、环保化、可靠化、精密化、组合化,电机采用新型磁性、导电、绝缘材料。

六、参考文献[1] 陈世坤电机设计[M] ?机械工业出版社 ?2000[2] 李发海电机学[M] ??科学出版社 ?1995[3] 三相异步电动机设计、原理与试验沈阳机电学院[3] 张跃峰 AUTOCAD2004 入门与提高 ??清华大学出版社目录摘要............................................................ Abstract ............................................................ 前言............................................................. 第1章概述........................................................1.1我国电机制造工业发展近况与发展趋势...............................1.2 电机的分类......................................................1.3三相异步电动机的结构和用途.......................................1.3.1异步电动机结构.................................................1.3.2异步电动机用途.................................................1.4三相异步电动机的基本工作原理和运行特性...........................1.4.1 基本工作原理..................................................1.4.2三相异步电动机的工作特性.......................................1.5 三相异步电动机的起动与调速......................................1.5.1三相异步电动机的起动...........................................1.5.2三相异步电动机的调速...........................................1.6 感应电动机的主要性能指标和额定参数.............................1.7电机节能......................................................... 第2章三相鼠笼式异步电动机的设计方法...............................2.1 电磁负荷的选择与匹配............................................2.1.1电磁负荷对电机性能和经济性的影响...............................2.1.2 电磁负荷的选择................................................2.1.3 电荷负荷的匹配................................................2.2 主要尺寸、气隙长度的选取及绕组型式的选择........................2.2.1主要尺寸的选择.................................................2.2.2 气隙长度的选取及确定..........................................2.2.3铁心尺寸.......................................................2.2.4定子绕组形式和节距的选择.......................................2.3 笼型转子的尺寸设计..............................................2.3.1 转子槽数选择及定转子槽配合问题................................2.3.2 转子槽形的选择和槽形尺寸的确定................................ 结束语.............................................................. 致谢..............................................................参考文献............................................................Y802-4 0.75 kW三相鼠笼式异步电动机设计摘要本文介绍了Y系列三相鼠笼异步电动机的设计方法,文章首先从异步电机的基本理论及工作特性着手,简单介绍了异步电机的发展近况、基本特性、类型、结构、用途、技术指标、工作原理及运行特性等,为电机设计的做好必要的理论准备。

电机设计是个复杂的过程,因此需要考虑的因素、确定的尺寸和数据很多。

同时本文也详细阐述了三相鼠笼异步电动机的设计改进调整方案,以及计算机辅助工具的应用,这给电机设计和优化带来了新的契机。

关键词 :三相异步电动机;设计;电磁路参数;工作性能;优化方案Y802-4 0.75KW Three-phase Squirrel-cage Induction Motor DesignAbstractIn this paper, Y series three-phase squirrel-cage induction motor design method, the article first of all, from the basic theory of induction motor characteristics and the work to proceed, briefly introduced the latest development of the induction motor, the basic characteristics, type, structure, purpose, technical indicators, the working principle and operation characteristics, designed for the motor to make the necessary preparations for the theory .Electrical design is a complex process and therefore need to take into consideration to determine a lot of size and data. At the same time, this article also detailed three-phase squirrel-cage induction motor to improve the design of adjustment programs, as well as the application of computer-aided tools, this motor design and optimization to bring a new opportunity.Keyword: Three-phase asynchronous motor; design; electromagnetic parameters; performance; optimization program前言现在社会中,电能是使用最广泛的一种能源,在电能的生产、输送和使用等方面,作为动力设备的电机是不可缺少的一部分。

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