三相异步电动机的设计计算-修订版

Equation Chapter 2 Section 1.

题目：Y160-M4型三相异步电动机设计

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专业 _电气工程及其自动化

目录

目录 ......................................................................................................................................... I 摘要 ..............................................................................................................................................II 第一章异步电动机的概述 . (1)

1.1异步电动机的用途及分类 (1)

1-2.定子的结构组成及工作原理 (1)

1.3电机设计的过程 (2)

1.4异步电动机主要性能指标 (3)

第二章电机设计计算准备 (4)

2.1电机主要尺寸，绕组构成和原理 (4)

2.2主磁路 (5)

2.3电抗 (6)

2.4损耗与效率 (7)

2.5通风散热 (8)

2.6电机设计要求 (8)

第三章电机设计计算程序 (11)

3.1额定数据和主要尺寸 ................................................................................. 错误!未定义书签。

3.2磁路计算 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。

3.3参数的计算 ................................................................................................. 错误!未定义书签。

3.4启动性能的计算 ......................................................................................... 错误!未定义书签。

3.5电机设计的分析比较 ................................................................................. 错误!未定义书签。第四章总结 . (36)

参考文献 (37)

摘要

三相异步电动机又称为三相感应电动机。感应电动机是基于气隙旋转磁场与转子绕组中感应电流相互作用产生电磁转矩，从而实现能量转换的一种交流电动机。由于转子绕组电流是感应产生的，因此称为感应电动机。与其它电动机相比，感应电动机具有结构简单，制造、使用、维护方便，运行可靠及重量轻成本低等优点。此外，感应电动机还还便于派生各防护型式以使用不同环境条件的需要，也有较高的效率和较好的工作特性。由于感应电动机具有上述许多优点，它是工业领域中应用最广泛。在中小型轧钢设备、矿山机械、机床、起重运输机械、鼓风机、水泵和农副产品加工机械大多采用三相异步电动机来拖动。

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。

相比于单相异步电动机，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，其主要缺点是调速困难。绕线式三相异步电动机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。

关键词：三相异步电机感应电动机电机设计

第一章异步电动机的概述

1.1异步电动机的用途及分类

根据电机的可逆原理，异步电机既可用作电动机，也可用作发电机。但其作发电机运行时性能较差，故很少采用。而用作电动机时具有较好的工作特性，故其主要用作电动机。异步电动机结构简单，价格低廉，运行可靠，坚固耐用，易于控制，因而是电动机中应用得最为广泛的一种。异步电动机是一种交流电机，主要用作电动机，拖动各种生产机械，广泛应用于交通运输、农业生产以及国防、文教、医疗和日常生活中。

异步电动机具有较高的运行效率和较好的工作特性，从空载到满载范围内接近恒速运行，能满足大多数工农业生产机械的传动要求。异步电动机还便于派生成各种防护型式，以适应不同环境条件的需要。随着电力电子器件以及交流变频调速技术的发展，由异步电动机和变频调速器组成的交流调速系统的调速性能以及经济性已可与直流调速系统相媲美，且使用维护简便，因而应用愈来愈广泛。

由于异步电动机在运行过程中必须从电网吸收感性无功功率，因此其功率因素较差，总是小于1，此外，异步电动机空载电流大，起动和调速性能都不够理想，是异步电机的主要缺点[2]。

异步电动机的种类很多，从不同的角度考虑，有不同的分类方法。

按照相数来分，有单相异步电动机，三相异步电动机。大功率机械拖动时，一般都用三相异步电动机，日常生活和工业控制装置则多用单相异步电动机。

按转子结构分，有鼠笼试异步电动机和绕线式异步电动机两种，其中，鼠笼式异步电动机，又包括单鼠笼式异步电动机、双鼠笼式异步电动机和深槽式异步电动机。

按机壳的保护方式分，有防护式异步电动机、封闭式异步电动机，以及防爆式异步电动机[3]。

1-2.定子的结构组成及工作原理

三相异步电动机由定子和转子两个基本部分构成。转子按其结构可分为鼠笼型和绕线型两种。

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