




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文檔簡介
HarbinInstituteTechnology課程設(shè)計說明書(論文)課程名:
電機設(shè)設(shè)計題:單相串電動原理設(shè)計院班
系:級:
電氣工及自化6111設(shè)計者:
寶浩天學(xué)
號:
1120610601指導(dǎo)教:設(shè)計時:
趙猛、靜2016.01.042016.01.15
哈爾濱工業(yè)大學(xué)課程計任務(wù)書姓
名:寶浩天
院(氣工程及自動化專
業(yè):電氣工程及自動化
班
號:任務(wù)起至日期:
2016年月
4日
2016
年1月15日課程設(shè)計題目:單相串激電動機理與設(shè)計已知技術(shù)參數(shù)和計要求:1、額功率:PN2、額交流電壓UN3、電頻率f=50Hz14、額轉(zhuǎn)速:
n
N
=150005、額轉(zhuǎn)矩:
6、額效率:
N
7、額功率因數(shù):
N
=0.94工作量:1
工作計劃安:第一周:了解單串激電機原理,選擇電磁結(jié)構(gòu)數(shù),進行結(jié)構(gòu)設(shè)計,計算相關(guān)參數(shù)第二周:繪制電的定轉(zhuǎn)子沖片圖、繞組示意圖及總裝配圖,完成電機設(shè)計報告同組設(shè)計者及分:各自獨立完成設(shè)計,遇到問分析討論,在完成電磁設(shè)計后分比較,得出電磁計的經(jīng)驗和結(jié)論。指導(dǎo)教師簽_年
月
日教研室主任意見教研室主任簽_年
月
日*注此務(wù)由課設(shè)指導(dǎo)師寫2
ii單串電機的設(shè)計1主要術(shù)求1、額定功率2、額定交流電壓3、電源頻率4、額定轉(zhuǎn)速5、額定轉(zhuǎn)矩
P370N220VNf1rpmNMn
60
6、額定效率
N
59%7、額定功率因數(shù)
0.94N8、工作狀態(tài):連續(xù)工狀態(tài)2電機要數(shù)9、計算功率10負載時的電樞電流
11PEIN498.56W22Ia
PUcosN
3700.59220
3.03A、負載時電樞電勢12極對數(shù)13極弧系數(shù)14預(yù)取線負荷
P6Ei6I3.03a0.667A13
1115預(yù)取氣隙磁感應(yīng)強度
B116電機常數(shù)
66236970.667370017電樞長徑比18電樞外徑
D2
3
C498.56i1.4
44.419鐵芯計算長度
44.462.23mm取
62.2mm20電樞周邊速度DnV60
3.1460
34.9ms21極距
22
2
69.8mm22計算極弧長度
mm23電樞鐵芯磁化頻率
f
PnHz606024氣隙長度
0.44mm取25定子外徑
D88.82取26定子內(nèi)徑
D2
44.427轉(zhuǎn)子內(nèi)徑
mm4
1111取
3-3電樞換28電樞繞組型式:采用迭繞組29負載時每極有效磁通Ba0370030導(dǎo)體數(shù)
1.0719MX
8
Pn
a
602815000
其中并聯(lián)支路對
a31電樞槽數(shù)取
Z
D0.313.3(槽)32換向片數(shù)
KZ
片33電樞繞組元件匝數(shù)W取
(匝)
2K
868234電樞導(dǎo)體數(shù)最終值35氣隙磁感應(yīng)強度最終
KW858C
條B
10
P0
46.5662.2858
3742BB
通過36每極有效磁通最終值5
aa
a
0
37005MX37電樞線負荷終值NA9.3Amm2D2A93193.3
0.19%
通過38電樞每槽導(dǎo)體數(shù)
N
Z
39電樞繞組的元件節(jié)距換向器節(jié)距Y
K392P2K40電樞繞組電流密度預(yù)值
jA/1
41導(dǎo)線截面及直徑
a
Iaj2a
2根據(jù)導(dǎo)線標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)線QZ-1導(dǎo)線截面積銅線直徑帶絕緣導(dǎo)線外徑
gmma0.56mmau
42電樞繞組內(nèi)最終電流度43電樞槽與齒的計算
I03j8226a6
2j2j齒距齒磁密
D3.14tZ13B11000t
10.72齒寬
t
374210.7222.5417000Fet其中鐵芯迭壓系
Fe
槽口寬槽口高槽上圓直徑
d2.61.456mm0.55b0.551.3302d
Dh)Zb2t
133.14
6.29mm軛磁密軛高槽高槽下圓直徑
Bj37425.25mm2Fejhh)2jt0.59.33
(h)tZ
Z
t
(44.4sinsin
2.54
2.9槽上下圓中心距7
2dxSa2dxSah0.5(d)02dx12.292.9)6.9mm44電樞槽截面積S(d22)
()d
6.88(6.29)
mm
245槽滿率
66fau42符合要求46一根導(dǎo)體平均長度47熱態(tài)電樞繞組電阻
轉(zhuǎn)子沖片圖LD6
5.r1.225700a858115.51.2257000.22068
KKsKKs48滿載情況下電樞繞組電壓降Ir3.032.53a49換向器直徑及周邊速0.8D44.435.52K2K60
1500060
ms50換向片距
tk
3.14KK39
2.86mm51電刷參數(shù)選用電刷牌號為
符合要求D308摩擦系數(shù)
0.25每對刷電壓降電流密度允許值
VAS
單位壓力最大周邊速度
PgSV40s0
52點刷的電流密度
jjAmm2SS53點刷的截面積及其尺S
Ia230.32mmP1S
2電刷寬度取電刷長度
2.865.43mmsk5.5s30.32S5.5mm5.5s9
ktkt取
5.m,高s
r12.554換向器軸向有效長度換向器軸向總長55換向的檢驗換向區(qū)域?qū)拵?/p>
La5.59.35mmKsL11.47KKbbk
KKD)]22PDK[5.5
391)131mm換向?qū)拵г试S值b
)18.59mmkk
0
符合要求電樞元件漏磁通位磁導(dǎo)21.2D22dLbdx02212.291.244.46.292.9115.53.32電樞短路元件內(nèi)抗電勢erC
3.3234.91.47
電樞反應(yīng)電勢10
KRKRe0.8C069.834.90.869.8V
合成電勢
ePr
1.47VeVP
滿足要求一個元件中產(chǎn)生變壓器電勢efKt1
a
4.441.0839
5
2.64Ve(6Kt
滿足要求3-4磁路統(tǒng)磁計算取定子磁極定子軛電樞齒電樞軛氣隙56磁極尺寸軸向長度極芯高度極靴厚度極芯磁密
BGsmB11000GsjBGst2BjB374262.2mm0.30.344.413.32t144.42.66mmx2B17000t11
t1t1極芯截面積t1
1.1t1
a
2
1.1
5
100
701mm
2極芯寬
701bt112.12K0.9357機座尺寸機座軛磁密機座軛截面積
定子沖片圖B17000Gsj1.1j1
a2Bj
1.08392
100
2機座厚
j
jFe1
0.93
mm58氣隙磁勢氣隙系數(shù)t10.720.6Kt1.4562氣隙磁勢12
3742
59電樞齒磁勢電樞沖片選用D42-0.35電樞齒磁場強度由相應(yīng)的磁密查磁化曲線得到,以下同。電樞齒磁場強度電樞齒磁勢
95t2
BGst2FH233.6ttt60電樞軛磁勢
(安匝)電樞軛磁場強度
H
j2
95cm
Bj電樞軛長Lj2
Dht2j2P
12.29
電樞軛磁勢
FHj2jj
(匝)61極芯磁勢極芯磁場強度
=95Acmt1
B17000t極芯磁勢62極軛磁勢
F253.3tt
(安匝)極軛磁場強度極軛長
HAB11000GsjjLj1
)j1P
t1
29.495.4極軛磁勢
Fj1j1j
19.09
(安匝)63每對極磁勢13
1K111K1164每極匝數(shù)取65定轉(zhuǎn)子繞組匝比66導(dǎo)線截面及直徑電流密度初值
1.09(FFjt1tj21.09253.319.09)118322I22(匝)4136K858j截面初值取導(dǎo)線規(guī)格為QZ-1銅導(dǎo)線直徑帶絕緣導(dǎo)線直徑
I3.030.43mmj10.771
2導(dǎo)線截面積
q0.4657mm
激磁繞組窗口面
W2S1umm0.830.83
定子擁有的有效口面積S'0.12[(h)b)2]1j1x0.12
9.36)
2
2.66)
2
]mm
2'11
定子窗口夠用14
11a11a67電流密度終值68熱態(tài)電阻線圈平均匝長
I6.51Ammq1
2Lb1
Dh1.121j1P
t62.21.35熱態(tài)電阻
44.49.361.121
0.5729.4mm2r11.221
2269.5557000.4657
3.3769激磁電阻電壓降70電動機電阻電壓降
Ir3.037.691S71漏抗壓降電樞漏抗壓降U1a
a
26.22
式中L單為cm激磁漏抗壓降U4.44b11S
a(1.1其中參數(shù)
5
15
漏抗壓降
2.785.23VCa72主磁通脈振在激磁繞中的自感電勢eft11
a4.441.083
5
65.5V73交軸電樞反應(yīng)磁通的振在電樞繞組中的自感電勢f0.151qe
22
a0.15
508586.220.6
3.03V式中L單為cm74端電壓有功部分電壓
E164.4185r無功部分電壓U8.0222.7365.5t端電壓
UUr
x
184.8209V基本滿足要求75功率因數(shù)
N1100%NUcosrU1
209
5%cos
NN
100%
0.9
100%4.2%3-6損耗效76鐵重16
機座重Dh)hj2t1jj11
2213.339.36)20.9.361.03Kg
磁極重Gt1tt
Kg電樞軛重G
j
h)t2
L
5.512.29)
100.14Kg電樞齒重GZttt27.812.2962.277機座、磁極及電樞中磁滯和渦流損耗單位鐵耗系數(shù)
0.20KFe
ff())100100
25050)2.5100100
2
1.975W其中系數(shù)
1.4K
2
ff())100100
2
250250)2.5)100100
2
27.417
jjt1j2j2tjjt1j2j2tKFe
ff())100100
2250250))100100機座中鐵耗
2
36.56Kj1
)1.975)W10000磁極中鐵耗Kt
Fe1
7000)21.975)21.1081.072W1000010000電樞軛鐵耗j2
)2)211.08W電樞齒鐵耗Kt78銅損
Fe
17000t)236.56)1000010000電樞繞組銅損
PI
2
2.5323.3W激磁繞組銅損
PI2
3.3731.89W79電刷及換向器接
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