Y132m2-6三相感应电机设计

北京交通大学 电机 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 任务书 三相笼型感应电动机电磁设计及其运行性能的有限元电磁场仿真计算 专业班级：电气1101 姓名学号： 宋迪  11271010 张国锐 11291031 指导老师：刘慧娟 一、课程设计的性质与目的 《电机课程设计》的是电气 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 及其自动化专业电机电器及其控制方向（本科）、电机制造（专科）专业的一个重要实践性教学环节，通过电机设计的学习及课程设计的训练，为今后从事电机设计工作、维护的人才打下良好的基础。电机设计课程设计的目的：一是让学生在学完该课程后，对电机设计工作过程有一个全面的、系统的了解。另一个是在设计过程培养学生分析问题、解决问题的能力，培养学生查阅 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 格、资料的能力，训练学生的绘图和阅图能力，为今后从事电机设计技术工作打下坚实的基础。 二、设计题目 题目2：Y132M2-6额定数据与性能指标 1、电机型号Y132M2 -6    2、额定功率  PN=5.5千瓦 3、额定频率fN =50赫    4、额定电压及接法UN=380 伏 1-Δ 5、极数  2P=6          6、绝缘等级 B 7、力能指标：效率     8、功率因数cos 9、最大转矩倍数 起动性能：起动电流倍数 ,起动转矩倍数 主要尺寸： ； 定子槽形采用斜肩园底梨形槽： ； 转子采用斜肩平底槽： 三、所有计算： （一）额定数据和主要尺寸： 1. 额定功率： 2. 额定电压： （ 接） 3. 功电流： 4. 效率： 5. 功率因素： 6. 极对数： 7. 定转子槽数 每相每极槽数取整数 则 并采用斜肩平底槽 8. 定转子每极槽数 9．确定电机电机主要尺寸 按定子内外径比求出定子冲片外径 铁心有效长度 转子外径 转子内径先按转轴直径： 10．气隙的确定 11．极距  12．定子齿距  转子齿距  13．定子绕组采用单层绕组，交叉式，节距1-9，2-10，11-12 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 ，于是转子斜槽宽 15.设计定子绕组 并联支路 .每槽导体数 16.每相串联匝数  每相串联匝数  17.绕组线规设计 初选定子电密 ，计算导线并绕根数和每根导线截面积的乘积。 其中定子电流初步估计值 选用截面积相近的铜线：高强度漆包线，并绕根数 ，线径 ，绝缘后直径 ，截面积 ， 18. 设计定子槽形 取 19. 槽在面积 按槽绝缘采用DMDM复合绝缘， ，槽楔为 ，复合板，槽绝缘占面积。 槽满率 20. 绕组系数 其中 每相有效串联导体数 21.设计转子槽形与转子绕组 预计转子导条电流： 其中 由资料查出。 初步取转子导条电密 ， 于是导条的截面积： 估计端环电流 端环所需面积 其中端环电密 得端环所需面积为 （二）磁路计算 22. 满载电势 初设 23. 每极磁通 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 24. 每极下齿部截面积 25. 定子轭部高度 转子轭部高度 轭部导磁截面积 26.  一极下空气隙截面积 27.  波幅系数 28. 气隙磁密计算 29.  定子齿部磁密： 30. 转子齿部磁密 31. 从D23磁化曲线找出对应上述磁密的磁场强度： 32.                 33. 有效气隙长度 其中气隙系数为 34. 齿部磁路计算长度 35. 轭部磁路计算长度 36. 气隙磁压降 37. 齿部磁压降 38. 饱和系数 误差= ，合格 39. 定子轭部磁密 40. 转子轭部磁密 41. 从D23磁化曲线找出对应上述磁密的磁场强度： 42. 轭部磁压降：其中轭部磁位降校正系数由资料的附图查出 , 于是 ， 于是 43. 每极磁势 44. 满载磁化电流： 45. 磁化电流标么值 46. 励磁电抗 （三）参数计算 46. 线圈平均半匝长 单层线圈 47．单层线圈端部平均长 48．漏抗系数 49．定子槽比漏磁导 因     其中 50．定子槽漏抗 51．定子谐波漏抗 52．定子端部漏抗 单层交叉式绕组的端部漏抗与分组的单层同心式绕组相近 则： 53．定子漏抗 54．转子槽比漏磁导 h/b2=7.1， b1/b2=2.42 查表得λL=0.86 55．转子槽漏抗 56．转子谐波漏抗 57．转子端部漏抗 58．转子斜槽漏抗 59．转子漏抗 60．总漏抗 61．定子直流电阻 62．定子相电阻标幺值 63．有效材料 定子导线重量 式中C为考虑导线绝缘和引线重量的系数，漆包圆铜线取1.05 为导线密度 硅钢片重量 式中 为冲剪余量，取5×10-3m 64．转子电阻 导条电阻折算值 RB′= = =1.51 式中KB是叠片不整齐造成导条电阻增加的系数 端环电阻折算值 导条电阻标幺值 端环电阻标幺值 转子电阻标么值 （四） （五） 工作性能计算 65. 满载时定子电流有功分量标么值 66. 满载时转子电流无功分量标么值 67．满载时定子电流无功分量标么值 68 满载电势标么值 误差 合格。 69. 空载时电势标么值 1－ =1－Im* *=1－0.57×0.068  =0.961 70. 空载时定子齿磁密 71. 空载时转子齿磁密 72 空载时定子轭磁密 73. 空载时转子轭磁密 74. 空载时气隙磁密 75. 空载时定子齿部磁压降 76. 空载时转子齿部磁压降 77. 空载时定子轭部磁压降 78. 空载时转子轭部磁压降 79. 空气隙磁压降 80. 空载总磁压降 81. 空载磁化电流 （四）工作性能计算 82. 定子电流标么值 定子电流实际值 83. 定子电流密度 84. 线负荷 85. 转子电流标么值 转子电流实际值 端环电流实际值 86. 转子电流密度 导条电密 端环电密 87. 定子电气损耗 88. 转子电气损耗 89. 附加损耗 铸铝转子 90. 机械损耗 二级封闭自扇冷式 机械损耗标么值 91. 定子铁耗 (1) 定子轭重量 (2) 定子齿重量 (3) 损耗系数 (4) 定子齿损耗 (5) 定子轭损耗 (6) 定子铁耗 铁耗标么值 92. 总损耗标么值 93. 输出功率 94. 效率 误差   （合格） 95. 功率因数 96. 转差率 97. 转速 98. 最大转矩倍数 (五)起动性能计算 99. 起动电流假设值 100. 起动时定转子槽磁势平均值 101空气隙中漏磁场的虚拟磁密 102齿顶漏磁饱和引起的定子齿顶宽度的减少 103.齿顶漏磁饱和引起的转子齿顶宽度的减少 104.起动时定子槽比漏磁导 105.起动时定子槽漏抗 106.起动时定子谐波漏抗 107.起动时定子漏抗 108.考虑集肤效应转子导条相对高度 109.转子电阻增加系数和电抗减少系数 110.起动时转子槽比率磁导 111.起动时转子槽漏抗 112.起动时谐波漏抗 113.起动时转子斜槽漏抗 114.起动时转子漏抗 115.起动时总漏抗 116.起动时转子总电阻 117.起动时总电阻 118.起动时总阻抗 119.起动电流 误差 （合格） 120.起动时转矩倍数 下面将本台电机的主要性能指标与技术条件中的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 作一比较：   标准值 计算值 偏差 1.效率 0.853 0.836 -% 2．功率因数 0.78 0.70 +2.3% 3．最大转矩倍数 2.0 1.083 +19.7% 4．起动转矩倍数 2.0 1.59 +10.5% 5．起动电流倍数 6.5   -3.6%         附1：定转子冲片图 Stator: Rotor: 设计参数： Three-Phase Induction Motor Design File: Setup1.res GENERAL DATA Given Output Power (kW):    5.5 Rated Voltage (V):    380 Winding Connection:    Wye Number of Poles:    4 Given Speed (rpm):    1462 Frequency (Hz):    50 Stray Loss (W):    55 Frictional Loss (W):    131.076 Windage Loss (W):    30.751 Type of Load:    Constant Power Operating Temperature (C):    75 STATOR DATA Number of Stator Slots:    36 Outer Diameter of Stator (mm):      210 Inner Diameter of Stator (mm):      148 Type of Stator Slot:    2 Stator Slot    hs0 (mm):      0.8 hs1 (mm):      0.952 hs2 (mm):      10.548 bs0 (mm):      3.5 bs1 (mm):      6.8 bs2 (mm):      8.8 Top Tooth Width (mm):      6.42671 Bottom Tooth Width (mm):      6.27296 Length of Stator Core (mm):      140 Stacking Factor of Stator Core:    0.95 Type of Steel:    D23_50 Number of lamination sectors    1 Press board thickness (mm):      0 Magnetic press board    No Number of Parallel Branches:    1 Type of Coils:    11 Coil Pitch:    0 Number of Conductors per Slot:    19 Number of Wires per Conductor:    2 Wire Diameter (mm):    0.86 Wire Wrap Thickness (mm):    0.06 Wedge Thickness (mm):    5 Slot Liner Thickness (mm):    0.3 Layer Insulation (mm):    0 Slot Area (mm^2):    120.388 Net Slot Area (mm^2):    71.0002 Slot Fill Factor (%):    45.3002 Limited Slot Fill Factor (%):    60 Wire Resistivity (ohm.mm^2/m):    0.0217 Top Free Space in Slot (%):    0 Bottom Free Space in Slot (%):    0 Conductor Length Adjustment (mm):      22 End Length Correction Factor    1 End Leakage Reactance Correction Factor    1 ROTOR DATA Number of Rotor Slots:    33 Air Gap (mm):      0.35 Inner Diameter of Rotor (mm):      48 Type of Rotor Slot:    3 Rotor Slot    hs0 (mm):      1 hs1 (mm):      1.58 hs2 (mm):      18.42 bs0 (mm):      1 bs1 (mm):      6.5 bs2 (mm):      2.6 rs (mm):      0 Cast Rotor:    Yes Half Slot:    No Length of Rotor (mm):      140 Stacking Factor of Rotor Core:    0.95 Type of Steel:    D23_50 Skew Width:    1 End Length of Bar (mm):      0 Height of End Ring (mm):      31 Width of End Ring (mm):      13.5 Resistivity of Rotor Bar    at 75 Centigrade (ohm.mm^2/m):    0.0434783 Resistivity of Rotor Ring    at 75 Centigrade (ohm.mm^2/m):    0.0434783 Magnetic Shaft:    No MATERIAL CONSUMPTION Armature Copper Density (kg/m^3):      8900 Rotor Bar Material Density (kg/m^3):      2700 Rotor Ring Material Density (kg/m^3):      2700 Armature Core Steel Density (kg/m^3):      7820 Rotor Core Steel Density (kg/m^3):      7820 Armature Copper Weight (kg):      2.32313 Rotor Bar Material Weight (kg):      1.13184 Rotor Ring Material Weight (kg):      0.811494 Armature Core Steel Weight (kg):      13.6235 Rotor Core Steel Weight (kg):      12.7274 Total Net Weight (kg):      30.6173 Armature Core Steel Consumption (kg):      29.294 Rotor Core Steel Consumption (kg):      17.8925 RATED-LOAD OPERATION Stator Resistance (ohm):    1.39891 Stator Resistance at 20C (ohm):    1.15072 Stator Leakage Reactance (ohm):    0.972109 Rotor Resistance (ohm):    0.368122 Rotor Resistance at 20C (ohm):    0.30281 Rotor Leakage Reactance (ohm):    0.937652 Resistance Corresponding to    Iron-Core Loss (ohm):    532.006 Magnetizing Reactance (ohm):    18.5545 Stator Phase Current (A):    15.007 Current Corresponding to    Iron-Core Loss (A):    0.365272 Magnetizing Current (A):    10.4733 Rotor Phase Current (A):    9.91101 Copper Loss of Stator Winding (W):    945.149 Copper Loss of Rotor Winding (W):    108.48 Iron-Core Loss (W):    212.946 Frictional and Windage Loss (W):    163.329 Stray Loss (W):    55 Total Loss (W):    1484.9 Input Power (kW):    6.9844 Output Power (kW):    5.4995 Mechanical Shaft Torque (N.m):    35.6816 Efficiency (%):    78.7397 Power Factor:    0.701547 Rated Slip:    0.0187964 Rated Shaft Speed (rpm):    1471.81 NO-LOAD OPERATION No-Load Stator Resistance (ohm):    1.39891 No-Load Stator Leakage Reactance (ohm):    0.973226 No-Load Rotor Resistance (ohm):    0.36811 No-Load Rotor Leakage Reactance (ohm):    0.94956 No-Load Stator Phase Current (A):    11.1813 No-Load Iron-Core Loss (W):    241.841 No-Load Input Power (W):    991.535 No-Load Power Factor:    0.127259 No-Load Slip:    0.00048643 No-Load Shaft Speed (rpm):    1499.27 BREAK-DOWN OPERATION Break-Down Slip:    0.19 Break-Down Torque (N.m):    124.852 Break-Down Torque Ratio:    3.49906 Break-Down Phase Current (A):    60.7287 LOCKED-ROTOR OPERATION Locked-Rotor Torque (N.m):    67.4262 Locked-Rotor Phase Current (A):    97.1506 Locked-Rotor Torque Ratio:    1.88966 Locked-Rotor Current Ratio:    6.47367 Locked-Rotor Stator Resistance (ohm):    1.39891 Locked-Rotor Stator    Leakage Reactance (ohm):    0.862336 Locked-Rotor Rotor Resistance (ohm):    0.401808 Locked-Rotor Rotor    Leakage Reactance (ohm):    0.537211 DETAILED DATA AT RATED OPERATION Stator Slot Leakage Reactance (ohm):    0.337813 Stator End-Winding Leakage    Reactance (ohm):    0.499356 Stator Differential Leakage    Reactance (ohm):    0.134941 Rotor Slot Leakage Reactance (ohm):    0.51906 Rotor End-Winding Leakage    Reactance (ohm):    0.061432 Rotor Differential Leakage    Reactance (ohm):    0.245463 Skewing Leakage Reactance (ohm):    0.111702 Stator Winding Factor:    0.959795 Stator-Teeth Flux Density (Tesla):    1.56933 Rotor-Teeth Flux Density (Tesla):    1.50373 Stator-Yoke Flux Density (Tesla):    1.95155 Rotor-Yoke Flux Density (Tesla):    1.07398 Air-Gap Flux Density (Tesla):    0.732942 Stator-Teeth Ampere Turns (A.T):    38.7855 Rotor-Teeth Ampere Turns (A.T):    40.7361 Stator-Yoke Ampere Turns (A.T):    382.365 Rotor-Yoke Ampere Turns (A.T):    7.58841 Air-Gap Ampere Turns (A.T):    274.281 Correction Factor for Magnetic    Circuit Length of Stator Yoke:    0.213151 Correction Factor for Magnetic    Circuit Length of Rotor Yoke:    0.545946 Saturation Factor for Teeth:    1.28993 Saturation Factor for Teeth & Yoke:    2.71166 Induced-Voltage Factor:    0.885746 Stator Current Density (A/mm^2):    12.9175 Specific Electric Loading (A/mm):    22.077 Stator Thermal Load (A^2/mm^3):    285.179 Rotor Bar Current Density (A/mm^2):    2.173 Rotor Ring Current Density (A/mm^2):    1.24473 Half-Turn Length of    Stator Winding (mm):      328.482 WINDING ARRANGEMENT The 3-phase, 1-layer winding can be arranged in 18 slots as below: AAAZZZBBBXXXCCCYYY Average coil pitch is:    7.66667 Angle per slot (elec. degrees):    20 Phase-A axis (elec. degrees):    110 First slot center (elec. degrees):    0 TRANSIENT FEA INPUT DATA For one phase of the Stator Winding: Number of Turns:    114 Parallel Branches:    1 Terminal Resistance (ohm):    1.39891 End Leakage Inductance (H):    0.0015895 For Rotor End Ring Between Two Bars of One Side: Equivalent Ring Resistance (ohm):    1.13047e-006 Equivalent Ring Inductance (H):    9.02206e-009 2D Equivalent Value: Equivalent Model Depth (mm):    140 Equivalent Stator Stacking Factor:    0.95 Equivalent Rotor Stacking Factor:    0.95 Estimated Rotor Inertial Moment (kg m^2):    0.05047 附2：参考文献 1.《电机设计》, 陈世坤, 第二版 2.《中小型电机设计手册》，上海电器科学研究所《中小型电机设计手册》编写组，机械工业出版社.1994年 3.《小型三相异步电动机技术手册》，季杏法主编，机械工业出版社 1987 4.《电机设计》，李隆年主编，清华大学出版社 5.《电机学》，汤蕴璆主编，机械工业出版社