電機設(shè)計及其CAD-第1章

SchoolofElectricalEngineering127六月20241課程內(nèi)容是一門專業(yè)課，是電機學(xué)的后續(xù)課程。介紹電機設(shè)計理論、磁路計算方法、參數(shù)計算方法、性能計算方法、電磁設(shè)計方法、溫升計算、結(jié)構(gòu)型式的選擇、電磁振動與噪聲、計算機輔助設(shè)計方法等。重點：電機設(shè)計理論、電磁參數(shù)計算方法、電磁性能計算方法、電磁設(shè)計方法（以電機為例介紹電磁裝置的設(shè)計方法）課程簡介SchoolofElectricalEngineering227六月20242課程特點

電機設(shè)計理論與工程技術(shù)并重，理論聯(lián)系實際3課程學(xué)習(xí)要求掌握電機設(shè)計的實施過程掌握電機的基本設(shè)計理論掌握電機性能分析的基本方法 掌握三相感應(yīng)電動機設(shè)計計算方法初步掌握電機CAD軟件編制方法SchoolofElectricalEngineering327六月20244課程安排32學(xué)時:授課各單元作業(yè)SchoolofElectricalEngineering427六月2024第一節(jié)電機制造工業(yè)近況與發(fā)展趨勢

一、國內(nèi)發(fā)電機制造工業(yè)的發(fā)展概況1875年，法國巴黎北火車站建成的世界首座發(fā)電廠，1879年美國首座發(fā)電廠,1883年俄羅斯首座發(fā)電廠。我國第一次用電：1879年5月17-18日，上海英租界迎接美國總統(tǒng)格蘭特，在外灘發(fā)電亮燈。第一章電機設(shè)計概述SchoolofElectricalEngineering527六月2024第一座自己創(chuàng)辦的電廠：西苑電燈公所，1889.1發(fā)電，20馬力1882年，英國人立德爾成立上海電氣公司，今南京東路190號創(chuàng)辦了中國第一座發(fā)電廠。7月26日19時，電廠開始供電，夜幕下，弧光燈一齊發(fā)光。SchoolofElectricalEngineering627六月2024中國第一座水電站：1905年，臺灣龜山水電站（500kW）中國自建的第一座水電站：石龍壩發(fā)電廠位于滇池出水道，距離昆明70公里。1908年開始籌建，1910年開工，1912年4月發(fā)電，送電到昆明市區(qū)，23kV。

1、2號機組共480千瓦，西門子公司制造的機組，奧地利伏依特公司生產(chǎn)的水輪機仍在運行，7040kW。SchoolofElectricalEngineering727六月2024我國生產(chǎn)的第一套發(fā)電設(shè)備：

1936年，發(fā)展重工業(yè)的第一個三年計劃，航空發(fā)動機、動力機械和工具機具的制造廠，成立中央電工器材廠（現(xiàn)在的湘潭電機廠）和中央機器廠（現(xiàn)在的昆明機床廠）SchoolofElectricalEngineering827六月2024中央機器廠（1938年成立）

從瑞士BBC公司，引進2MW汽輪發(fā)電機技術(shù)，轉(zhuǎn)子進口，改造定子，提高了端電壓。汽輪機進口，鍋爐仿造瑞士產(chǎn)品設(shè)計并自行制造。1943年在瀘縣電廠和昆明電廠使用，此后中斷了火電設(shè)備生產(chǎn)。

中央電工器材廠（1936年成立）1942年，研制1000馬力水輪機，改造了一臺1940kVA、6.9kV發(fā)電機，安裝在四川下清淵發(fā)電廠

與西屋公司合作SchoolofElectricalEngineering927六月20241945年，國民政府與西屋公司簽訂合同，引進汽輪發(fā)電機、水輪發(fā)電機﹑電動機﹑變壓器﹑開關(guān)設(shè)備﹑儀器儀表﹑電力電容器﹑電工絕緣材料等電工產(chǎn)品技術(shù)﹐以及設(shè)計能生產(chǎn)以上產(chǎn)品的工廠和5年內(nèi)培訓(xùn)300名技術(shù)人員的技術(shù)合作。

由于戰(zhàn)亂，未能實現(xiàn)，培訓(xùn)96人，培養(yǎng)了中國第一代電機人才，為新中國作了人員和技術(shù)儲備。

1950—1958年，仿造階段此階段主要引進6—100MW火電設(shè)備制造技術(shù)初期，華東工業(yè)部和東北工業(yè)部分別成立火電設(shè)備生產(chǎn)基地，進行練兵；

SchoolofElectricalEngineering1027六月2024上機基地：1952年引進捷克的中壓6-12MW技術(shù)進行仿制。

1954年，根據(jù)捷克圖紙制成6MW空氣冷卻汽輪發(fā)電機，于1956年在安徽淮南電廠投運。1956年，仿捷TQC型12MW空冷式汽輪發(fā)電機1958年，仿捷TQC型25MW空冷式汽輪發(fā)電機哈爾濱基地：1952年，引進蘇聯(lián)的中壓（6～25MW）和高壓（25～50MW）技術(shù)，以高壓為主

SchoolofElectricalEngineering1127六月20241958年，根據(jù)蘇聯(lián)圖紙資料于制成第一臺仿25MW空冷式汽輪發(fā)電機按蘇聯(lián)圖紙制造30MW

自行設(shè)計一臺50MW，設(shè)計不成熟，只生產(chǎn)2臺

蘇聯(lián)圖紙50WM

1960年，按蘇聯(lián)圖紙制造100MW，因定點電廠下馬，閑置4年，1967年安裝在高井電廠。上述工作為自行開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。1958～1978年：自行開發(fā)0.75-600MW汽輪發(fā)電機（1）雙水內(nèi)冷汽輪發(fā)電機1958年6月26日，鄭光華、王槱生等人首先提出了轉(zhuǎn)子繞組銅線內(nèi)通水冷卻方案，并試驗成功。SchoolofElectricalEngineering1227六月2024SchoolofElectricalEngineering1327六月202427日到上海電機廠

28日交流

7月7日成立課題組開始設(shè)計

9月試制成功世界首臺12MW隱極式雙水內(nèi)冷汽輪發(fā)電機

1958年12月并網(wǎng)運行

1959年,25MW和50MW雙水內(nèi)冷汽輪發(fā)電機

1960年,100MW雙水內(nèi)冷汽輪發(fā)電機。

6月28日，浙江省委第一書記接見浙大課題組老師，指示蕭山電機廠進行設(shè)計和制造

同年,3MW、1500r/min凸極式雙水內(nèi)冷汽輪發(fā)電機，并網(wǎng)運行。雙水內(nèi)冷為自主創(chuàng)新成果。電磁彈射SchoolofElectricalEngineering1427六月2024

問題：

“大躍進”期間，雙水內(nèi)冷汽輪發(fā)電機還不成熟，漏水事故多，一次投產(chǎn)20臺6MW發(fā)電機，造成了很大損失。哈爾濱電機廠也進行了類似工作，由于問題較多，終止

整改：1961年，中央指示“一年過關(guān)，三年完善，暫停生產(chǎn)”。1966年，解決了關(guān)鍵問題。制成許多規(guī)格的發(fā)電機，安全運行。

開發(fā)新產(chǎn)品：哈爾濱電機廠：1971年200MW，72年并網(wǎng)運行。援助朝鮮60MW共8臺，成功。1972年，上機廠完成了600MW雙水內(nèi)冷汽輪發(fā)電機施工設(shè)計并開始作生產(chǎn)準(zhǔn)備工作。這項研制工作一直持續(xù)到1978年，由于有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)部門確定引進國外技術(shù)而終止。SchoolofElectricalEngineering1527六月2024（2）氫冷發(fā)電機哈機廠：從1958年開始，先后試制了50MW氫內(nèi)冷汽輪發(fā)電機、仿制了50MW氫外冷和100MW氫內(nèi)冷汽輪發(fā)電機。對氫冷技術(shù)積累了一定的經(jīng)驗。1966年開始600MW氫水冷汽輪發(fā)電機的設(shè)計，1972年10月完成施工設(shè)計，并進入生產(chǎn)準(zhǔn)備階段，和上機廠一樣，由于相同的原因而中止。

1972年，哈機廠試制成200MW氫水冷汽輪發(fā)電機：定子繞組水內(nèi)冷、轉(zhuǎn)子繞組氫內(nèi)冷、鐵芯氫冷，75年順利并網(wǎng)發(fā)電。以后，哈機廠生產(chǎn)的200MW及以上大電機組一般均采用水氫氫冷卻。SchoolofElectricalEngineering1627六月2024（3）空冷發(fā)電機50年代仿造的空冷汽輪發(fā)電機在運行中暴露出不少缺點。1961～1963年期間，全國電機行業(yè)進行聯(lián)合設(shè)計，對仿蘇和仿捷系列進行了完善。

聯(lián)合設(shè)計QF新系列：3～25MW首臺機組先后在1962一1965年期間試制完成。該新系列后來在行業(yè)中推廣和批量生產(chǎn)。1977—1985年：整改與引進整頓火電機組的質(zhì)量，引進300MW、600MW火電技術(shù)（1）整頓100～300MW火電機組的質(zhì)量許多大機組投運后，暴露了大量的質(zhì)量問題，嚴(yán)重地?fù)p害了國產(chǎn)大機組的形象。SchoolofElectricalEngineering1727六月2024原因：一是先天不足，缺乏必要的試驗依據(jù)；二是后天失調(diào)，粗制濫造。電力部門為了解決電力建設(shè)迫切的需要，從1973年開始陸續(xù)進口了一些火電大機組，使中國火電設(shè)備制造行業(yè)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。聯(lián)合攻關(guān)，列了354項需要解決的問題。國產(chǎn)100～300MW火電機紀(jì)經(jīng)過完善化和改進設(shè)計，技術(shù)水平有了很大提高。因此，機械、電力部門商定對國產(chǎn)型和引進型300MW火電機組采取“同時并存”方針。整頓的基礎(chǔ)上進行了改進設(shè)計，可靠性大大提高。但仍存在一些問題，發(fā)電機絕緣等。SchoolofElectricalEngineering1827六月2024（2）引進300MW和600MW火電設(shè)備制造技術(shù)1978年2月，一機、水電兩部共同向國務(wù)院提出，為了提高中國大型火電機組經(jīng)濟指標(biāo)和制造水平，建議進口電機的同時引進制造技術(shù)。1980年9月和11月，一機部分別與美國西屋公司和美國燃燒工程公司簽訂了汽輪機、汽輪發(fā)電機和鍋爐的技術(shù)轉(zhuǎn)讓和購買部分零部件合同。上海基地承制的300MW考核機組于1985年制成，裝在山東石橫電廠，1987年7月投運，1988年5月通過考核試驗SchoolofElectricalEngineering1927六月2024這兩種引進型機組具有當(dāng)代國際水平，通過消化和吸收，大大提高了火電設(shè)備的技術(shù)水平。（3）國產(chǎn)100-300MW火電設(shè)備的改進設(shè)計在對引進的300-600MW進行消化吸收的基礎(chǔ)上，對國產(chǎn)100-300MW進行改進設(shè)計。1985年投入運行的22臺100-300MW機組，平均年利用5688小時，可靠性大大提高。哈爾濱基地承制的600MW考核機組于1986年制成，裝在安徽平纖電廠。于1989年11月投運。SchoolofElectricalEngineering2027六月2024目前的水平

2007年，哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司、上海汽輪機有限公司、上海汽輪發(fā)電機有限公司：1000MW汽輪發(fā)電機組運行成功。國內(nèi)單機容量最大的火電機組。

2007年，世界最大的水電機組在三峽運行成功。由哈電獨立設(shè)計建造，700MW。此前，我國只有設(shè)計、制造320MW水電機組的能力。SchoolofElectricalEngineering2127六月2024二、國外發(fā)電機制造工業(yè)的發(fā)展概況

汽輪發(fā)電機大多數(shù)國家以火電為主：（1）水電站受環(huán)境、移民等限制，投入大；（2）火電廠建廠快、投資少。50年代，100～200MW

60年代，300～600MW

七十年代后期，800～1300MW。進入80年代之后，國外發(fā)達國家汽輪發(fā)電機技術(shù)已經(jīng)成熟。產(chǎn)品定型，實現(xiàn)了系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，產(chǎn)品技術(shù)經(jīng)濟性能先進，運行可靠，能充分滿足電力工業(yè)的需要。從其鼎盛時期的高速發(fā)展走向平穩(wěn)發(fā)展階段，特點：SchoolofElectricalEngineering2227六月2024從70年代后期開始，空冷汽輪發(fā)電機的訂單迅速增加，重新受到青睞。單機容量迅速提高，100MVA到350MVA級。技術(shù)性能也迅速提高，額定運行效率（230MVA及300MVA為98.74%）與同容量級的氫冷汽輪發(fā)電機（有些實測值已達到99.2％)相近。（1）單機容量：70年代中期突破1200MW后停滯不前，巨型機組暴露一些問題，對巨型汽輪發(fā)電機需求量的增長減緩（2）一些公司汽輪發(fā)電機產(chǎn)量急劇下降

GE（通用電氣）和西屋公司，80年代后急劇下降SchoolofElectricalEngineering2327六月2024（3）歐美公司并購重組．形成4大集團

演變過程（4）核電機組需求量增加70年代起，核電單機容量的增長速度就超過常規(guī)機組。80年代后，研制成功1000MW級及以上的核電機組，投運的許多核電機組的單機容量也超過1000MW。以500—600MW級機組為主。目前核電汽輪發(fā)電機的發(fā)展速度也已減緩，甚至停滯不前

（5）冷卻方式：早期：氫冷、空冷SchoolofElectricalEngineering2427六月2024目前：定子繞組：大多采用水內(nèi)冷轉(zhuǎn)子繞組：部分國家采用水內(nèi)冷，多采用氫冷或空冷?！皟?nèi)冷”：把線圈導(dǎo)線做成空心的，讓流體直接吹過銅線，對線圈進行直接冷卻。冷卻介質(zhì)：空氣

氫氣

液體內(nèi)冷（上世紀(jì)50年代）水的冷卻能力最強：國際上第一次出現(xiàn)水內(nèi)冷（1956年，定子）

對于轉(zhuǎn)子水內(nèi)冷，在文獻上雖然有過討論，但由于某些重大技術(shù)問題難以解決

1958年，中國的雙水內(nèi)冷。SchoolofElectricalEngineering2527六月2024雙水內(nèi)冷：我國的自主創(chuàng)新成果。鄭光華教授和上海電機廠于1958年制造的12000千瓦雙水內(nèi)冷汽輪發(fā)電機，是世界上第一臺定子、轉(zhuǎn)子雙水內(nèi)冷汽輪發(fā)電機。1964年，鄭光華獲國家發(fā)明一等獎，1985年獲國家科技進步一等獎。4大冷卻技術(shù)體系（1）GE體系：水氫氫：定子繞組水內(nèi)冷，轉(zhuǎn)子氣隙取氣式氫內(nèi)冷，定子鐵心、端部構(gòu)件氫外冷。冷卻效果好、轉(zhuǎn)子溫度均勻、發(fā)電機效率較高等優(yōu)點。其單機容量可達1500-1800MW左右。前蘇聯(lián)、中國等仿效。SchoolofElectricalEngineering2627六月2024（2）西屋體系：定子氫內(nèi)冷和轉(zhuǎn)子軸向氫內(nèi)冷。這種冷卻系統(tǒng)用于1000MW級汽輪發(fā)電機尚可，但用于更大容量的汽輪發(fā)電機就困難較大，制造難度和技術(shù)經(jīng)濟性也差（3）西門子體系：氫氫氫、水氫氫（4）ABB體系：主要方式：水氫氫，其次：雙水內(nèi)冷水電設(shè)備60年代以前，最大200MW

60年代，200～500MW

70年代，600MW

定子繞組水內(nèi)冷、轉(zhuǎn)子繞組強迫空氣冷（有的水內(nèi)冷）SchoolofElectricalEngineering2727六月2024三、中小型電機制造工業(yè)的發(fā)展概況中小型電機是量大面廣的機電產(chǎn)品，它廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、公共設(shè)施和家用電器等各個領(lǐng)域，如風(fēng)機、泵、壓縮機、紡織機、軋鋼機、機床、空調(diào)機、電動車輛的動力等。

其用電量占全國總發(fā)電量的60%以上。對國民經(jīng)濟建設(shè)、能源利用、環(huán)境保護和人民生活的提高都有重要影響。各國政府對其發(fā)展均相當(dāng)重視，并制定了相應(yīng)的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和優(yōu)惠政策加以制約、規(guī)范和扶持。SchoolofElectricalEngineering2827六月20241國外發(fā)展趨勢：在材料、工藝、設(shè)計等方面不斷進行改進，電機更新?lián)Q代速度快、開發(fā)周期短，技術(shù)先進。國外電機的先進水平主要體現(xiàn)在：可靠性高、壽命長、專業(yè)化程度高、電機效率高、噪聲低、外形美觀、絕緣等級高（采用F級或H級）等方面。以美國、歐盟為代表的工業(yè)發(fā)達國家又在高效電機、變頻電機和特種電機等方面作了大量細(xì)致和深入的研究工作，推出了新的產(chǎn)品系列，制定了相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。SchoolofElectricalEngineering2927六月20242國內(nèi)發(fā)展概況產(chǎn)量大、價格競爭力強主要生產(chǎn)量大面廣的產(chǎn)品（檔次低、利潤小、市場競爭激烈）。高附加值產(chǎn)品少、高效電機少、精密電機少：材料和生產(chǎn)工藝落后外形不美觀缺乏法規(guī)的支持，節(jié)材和提高性能使廠家進退兩難。三、高效節(jié)能電機1國外

70年代的兩次世界性的能源危機。SchoolofElectricalEngineering3027六月2024

第一次危機（1973年）：1973年10月第四次中東戰(zhàn)爭埃及、敘利亞收復(fù)失地美國卷入戰(zhàn)爭，尼克松：“把所有能飛的玩意都飛往以色列！”。石油輸出國組織的阿拉伯成員國當(dāng)年12月宣布收回石油標(biāo)價權(quán)，并將其原油價格從每桶3.011美元提高到10.651美元，對美國禁運美國的工業(yè)生產(chǎn)下降了14%，日本的工業(yè)生產(chǎn)下降了20%以上。SchoolofElectricalEngineering3127六月2024中東產(chǎn)油國暴富。1980年，阿聯(lián)酋人均年收入達2.63萬美元，成為世界上人均收入最高的國家第二次危機（1978年）：伊朗的政局發(fā)生劇烈變化，國王巴列維下臺，伊朗停止輸出石油60天。伊拉克支持巴列維，轟炸伊朗，兩伊戰(zhàn)爭爆發(fā)，兩國停止生產(chǎn)石油。全球石油產(chǎn)量從每天580萬桶降到100萬桶,從每桶13美元猛增至34美元。70年代末西方經(jīng)濟全面衰退美國體會到能源對國民經(jīng)濟和社會的穩(wěn)定的重要作用，于80年代制定了電機能效標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)時能夠達到電機能效標(biāo)準(zhǔn)的電機被視為高效電機。SchoolofElectricalEngineering3227六月2024對購買高效電機的用戶進行補貼（每馬力10-20美元正好是低效電機與高效電機的差價）。1990年，在美國所有銷售的中小型電機中，已有20%~30%的電機達到了能效標(biāo)準(zhǔn)的要求。

進入90年代，全球環(huán)境問題又成為困擾世界經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的大問題。美國各階層的人們都認(rèn)識到，現(xiàn)代經(jīng)濟的發(fā)展必須依賴于大量能源的消耗，而消耗能源所帶來的污染降低了生活品質(zhì)。繼續(xù)以加大能源的消耗來發(fā)展經(jīng)濟是行不通的，而簡單地限制能源使用量也不可取。SchoolofElectricalEngineering3327六月2024解決這一問題最可行的方法是提高能源利用的技術(shù)水平。美國國會于1992年10月24日通過了《能源政策法案》，規(guī)定：97.10.24后只允許生產(chǎn)高效電動機2002.10.10后生產(chǎn)更高效的電動機2007.10后生產(chǎn)技術(shù)上達到極限、經(jīng)濟上可行的最高效電動機高效電機的特點：成本增加、價格提高、長時間運行場合節(jié)約電費、電機壽命長。美國的各大電機廠家紛紛推出自己的高效電機。SchoolofElectricalEngineering3427六月2024為進一步節(jié)能，美國國家電氣生產(chǎn)商協(xié)會（NEMA）又制定了更高效率水平的電機標(biāo)準(zhǔn)，即所謂的NEMA能效標(biāo)準(zhǔn)。

世界主要國家都制定了自己的高效電機標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)達國家的普通用途電機主要依賴進口，而向不發(fā)達國家出口高附加值產(chǎn)品。

SchoolofElectricalEngineering3527六月20242國內(nèi)通用電機

建國初期，引進蘇聯(lián)A、AO系列1953年參照A、AO系列仿制了J、JO系列電機

1958年，研制了J2、JO2系列（設(shè)計不成功）1961年，調(diào)整J2、JO2系列設(shè)計，江澤民任組長，進行了大量研究工作，采用了E級絕緣，提高了性能，減小了體積和重量。1965年推廣，使用20多年，85.1.1淘汰1971年起，設(shè)計了JO3系列電機，不太成功。84.1.1淘汰SchoolofElectricalEngineering3627六月20241979年開始，組織了Y系列電動機的統(tǒng)一設(shè)計，采用B級別絕緣，性能良好，運行可靠。功率范圍為0.55～250kW，機座中心高為80～315mm，共12個機座。上世紀(jì)90年代，又設(shè)計了替代Y系列電動機的Y2系列，與Y系列相比，Y2系列提高了防護等級和絕緣等級，降低了噪音，電機結(jié)構(gòu)更為合理，安裝尺寸及功率等級符合IEC標(biāo)準(zhǔn)。其功率范圍為0.12～315kW，機座高為63～355mm，共15個機座。是目前的主流產(chǎn)品。比Y系列體積小、效率稍低、電磁負(fù)荷高本世紀(jì)初，Y3系列的設(shè)計，Y3系列電機全部采用冷軋硅鋼片，具有效率高、噪音低、起動性能好等優(yōu)點。SchoolofElectricalEngineering3727六月2024這些系列產(chǎn)品均為一般效率電動機，目前國內(nèi)生產(chǎn)的高效率電動機產(chǎn)品主要用于出口。3我國的電動機能效標(biāo)準(zhǔn)（1）1998年頒布了“節(jié)約能源法”對若干重要用能產(chǎn)品規(guī)定了最低能效限值，實施了節(jié)能產(chǎn)品的認(rèn)證制度。（2）2OO2年1月頒發(fā)了“中小型的三相異步電動機能效限定值和節(jié)能評價值(GB18613-2002)”標(biāo)準(zhǔn)有二套效率指標(biāo)：最低效率限值：屬強制性指標(biāo)；目前所生產(chǎn)的電動機的平均效率水平SchoolofElectricalEngineering3827六月2024

（3）2006年，GB18613-2006《中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級》分為1、2、3級能效限定值：100%、75%額定功率的效率均應(yīng)不低于3級。目標(biāo)能效限定值：100%、75%額定功率的效率均應(yīng)不低于2級，其值在本標(biāo)準(zhǔn)實施之日4年后開始實施。節(jié)能評價值:100%、75%額定功率的效率均應(yīng)不低于1級2007年07月01日實施。節(jié)能效率評價值：屬推薦性指標(biāo)。比前者高2～3個百分點，為節(jié)能電動機的效率水平。SchoolofElectricalEngineering3927六月2024SchoolofElectricalEngineering4027六月20242011年07月01日，中國銷售的三相異步電機必須2級(4)財政補貼政策2010年6月2日，財政部、國家發(fā)展改革委聯(lián)合出臺《節(jié)能產(chǎn)品惠民工程高效電機推廣實施細(xì)則

》，對達到2級標(biāo)準(zhǔn)的電機進行補貼。SchoolofElectricalEngineering4127六月2024SchoolofElectricalEngineering4227六月20244高效永磁電機用永磁體產(chǎn)生磁場永磁電機特點：結(jié)構(gòu)多樣、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、效率高永磁電機種類：永磁直流電機、調(diào)速永磁同步電機、無刷直流電機、異步起動永磁同步電動機補貼主體：為具備一定規(guī)模的電機廠。要求相關(guān)廠家低壓三相異步電機和高壓三相異步電機年推廣量不少于30萬千瓦，或稀土永磁電機年推廣量不少于1萬千瓦。目前改變政策，補貼用戶。

SchoolofElectricalEngineering4327六月2024調(diào)速永磁同步電動機永磁直流電動機SchoolofElectricalEngineering4427六月2024無刷直流電動機異步起動永磁同步電動機SchoolofElectricalEngineering4527六月2024第二節(jié)

電機設(shè)計的任務(wù)與過程一、電機設(shè)計的任務(wù)及設(shè)計時給定的數(shù)據(jù)1.電機設(shè)計的任務(wù)根據(jù)用戶提出的產(chǎn)品規(guī)格（來自國家、使用單位和個人）、技術(shù)要求和技術(shù)指標(biāo)（包括功率、電壓、轉(zhuǎn)速、效率、溫升等），結(jié)合國家標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)實際，運用有關(guān)設(shè)計理論與計算方法，設(shè)計出性能符合要求、可靠性高、經(jīng)濟性好的合格產(chǎn)品。2.對電機設(shè)計的要求明確設(shè)計要求：不同種類電機有不同的性能要求，同一類電機在不同應(yīng)用場合也有不同的性能要求。SchoolofElectricalEngineering4627六月2024設(shè)計準(zhǔn)確：避免大馬拉小車、小馬拉大車性能滿足要求，可靠性高，經(jīng)濟性好符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)3.對設(shè)計人員的要求掌握相應(yīng)的專業(yè)知識和設(shè)計方法貫徹國家標(biāo)準(zhǔn)，注意電機的經(jīng)濟性和可靠性對性能指標(biāo)統(tǒng)籌兼顧，對不同問題采取相應(yīng)措施理論聯(lián)系實際，設(shè)計與工藝相結(jié)合如感應(yīng)電動機，不同場合對起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)的要求不同SchoolofElectricalEngineering4727六月20244.電機設(shè)計時給定的數(shù)據(jù)和技術(shù)要求（1）額定功率：輸出功率。電動機：輸出機械功率發(fā)電機：輸出電功率（2）額定電壓（供電方式，頻率）（3）極數(shù)與連接方式（4）額定頻率（5）額定轉(zhuǎn)速（6）額定功率因數(shù)其它要求：起動轉(zhuǎn)矩、起動電流、牽入轉(zhuǎn)矩、牽出轉(zhuǎn)矩、過載能力等。感應(yīng)電機：1-5同步電機：1-6直流電機：1、2、5SchoolofElectricalEngineering4827六月2024二、電機設(shè)計的過程和內(nèi)容1準(zhǔn)備階段（1）聽取生產(chǎn)和使用單位的意見和要求;收集電機產(chǎn)品的技術(shù)資料，了解國家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定；使用環(huán)境：如高溫、水下、高海拔等；要求：性能指標(biāo)、外形尺寸、安裝尺寸（2）編制技術(shù)任務(wù)書，形成技術(shù)條件若無適當(dāng)?shù)膰覙?biāo)準(zhǔn)，則需制定技術(shù)條件

技術(shù)條件：制造廠與用戶間或設(shè)計者與制造廠之間的一種協(xié)議，相當(dāng)于技術(shù)合同，是設(shè)計、生產(chǎn)和驗收的依據(jù)。SchoolofElectricalEngineering4927六月20242電磁設(shè)計根據(jù)技術(shù)條件的規(guī)定，參照生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，通過電磁計算和方案比較，確定與所設(shè)計電機電磁性能有關(guān)的尺寸和數(shù)據(jù)，確定相關(guān)材料，核算其電磁性能，得到一個合格的電磁設(shè)計方案。包括：定轉(zhuǎn)子鐵心材料及尺寸繞組材料及數(shù)據(jù)（電機運行特性計算、起動計算）3結(jié)構(gòu)設(shè)計確定電機機械結(jié)構(gòu)，部件尺寸、加工要求與材料規(guī)格要求，機械強度計算和溫升計算。SchoolofElectricalEngineering5027六月2024⑴確定防護型式、安裝方式、冷卻方式防護：對帶電部分和轉(zhuǎn)動部分有機械保護。開啟、封閉、防爆、潛油、潛水安裝方式：底角安裝、凸緣安裝冷卻方式：自冷、自扇冷、他扇冷、氫冷、水冷⑵

根據(jù)所選負(fù)荷高低，選取適當(dāng)?shù)耐L(fēng)冷卻系統(tǒng)⑶安排總體結(jié)構(gòu)，繪制總裝圖⑷零件的分裝配圖和零件圖,對總裝圖進行修改SchoolofElectricalEngineering5127六月2024

直流電機的裝配圖SchoolofElectricalEngineering5227六月2024

轉(zhuǎn)子分裝配圖SchoolofElectricalEngineering5327六月2024SchoolofElectricalEngineering5427六月20244

工藝設(shè)計（1）工藝流程的確定每一工件的加工，往往要經(jīng)過多道工序，這些工序的順序、加工方法、兩道工序之間的加工裕度、尺寸的檢驗等，都要有合理安排，也就是工藝流程。

轉(zhuǎn)子軸加工流程：下料、打頂尖孔、粗車、精車、銑鍵槽、磨軸頸（與軸承配合的地方）。SchoolofElectricalEngineering5527六月2024

先精車再銑鍵槽，否則刀具和工件之間是斷續(xù)切削，表面光潔度無法保證，容易打刀SchoolofElectricalEngineering5627六月2024（2）工具、夾具、模具、量具的設(shè)計在電機制造過程中，為保證質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率所必須的工具、模具、夾具、量具的設(shè)計。模具：沖模、鑄鋁模、繞線模等SchoolofElectricalEngineering5727六月2024夾具，如夾緊定子機座的夾具SchoolofElectricalEngineering5827六月2024量具：關(guān)鍵尺寸的檢驗工具

SchoolofElectricalEngineering5927六月2024第三節(jié)國家標(biāo)準(zhǔn)一、國家標(biāo)準(zhǔn)國家有關(guān)部門在總結(jié)以往電機設(shè)計、制造和使用經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，從當(dāng)前實際出發(fā)，并考慮今后的發(fā)展需要，而對電機提出的一定要求的文件。作用：電機質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)，電機生產(chǎn)依據(jù)。特點：（1）綜合考慮產(chǎn)品實用性、技術(shù)先進性、經(jīng)濟合理性、使用可靠性和生產(chǎn)上的可能性（2）由國家標(biāo)準(zhǔn)化主管機構(gòu)批準(zhǔn)發(fā)布，且在全國范圍內(nèi)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。委托標(biāo)委會、有關(guān)單位制訂。

分類：國家標(biāo)準(zhǔn)分為強制性國標(biāo)（GB）和推薦性國標(biāo)（GB/T)SchoolofElectricalEngineering6027六月2024二、我國電機方面的標(biāo)準(zhǔn)我國標(biāo)準(zhǔn)分為國家標(biāo)準(zhǔn)（GB）、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)(DB)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(QB)四級。

國家頒布（GB）和部委頒布（例如JB：原機械工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)），根據(jù)內(nèi)容分類：⑴

電機的一般規(guī)定和技術(shù)要求《GB755-2000旋轉(zhuǎn)電機定額和性能》：規(guī)定各類電機的技術(shù)要求、試驗項目、試驗方法、銘牌和線端標(biāo)志。內(nèi)容簡介

SchoolofElectricalEngineering6127六月2024（2）一種或幾種具體類型電機的技術(shù)條件《JBT9616-1999Y系列（IP44）三相異步電動機技術(shù)條件（機座號80～315）》：對額定數(shù)據(jù)、使用條件、性能指標(biāo)及允許偏差（容差）、安裝尺寸、試驗方法、驗收規(guī)則以及標(biāo)準(zhǔn)、包裝、保管等有詳細(xì)而明確的規(guī)定。內(nèi)容簡介容差：大批量生產(chǎn)時，材料和工藝參數(shù)的允許波動、各種測量方法和儀表的允許誤差、