三相鼠笼式异步电动机的一个设计实例(Y-180L-6 - 15kW)

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P2 P2=15kw 2．外施相电压U1 U1=380V 3．功电流IKW

IP2?10315?103KW?m?U=?380=13.1579A 1134．效率?? ??=0.89

5．功率因数cos?? cos??=0.81

6．极数p p=6

7．定子槽数Q1 Q1=54 转子槽数Q2 Q2=44 8．定子每极槽数

QQ1P1?p=546=9 转子每极槽数

QP2?Q24422p=6?3 9．定转子冲片尺寸见图

10．极距?P

???Di13.14159?P?p=2056=107.3377 11．定子齿距t1

t1???Di13.14159?205Q=54=11.92641 112．转子齿距t2 t??D2.14159?204.12?3Q=

244=14.5727

13．节距y y=8

14．转子斜槽宽bSK bSK=11.92641

15．每槽导体数Z1 Z1=34 16．每相串联导体数Z?1

ZZ1?1?Q1?m=54?34=306

1?a13?2P2=15kw

U1=380V IKW=13.1579A

??=.89

cos??=0.81

p=6

Q1=54 Q2=44 QP1=9

QP2=

223

?P=107.3377mm

t1=11.92641mm

t2=14.5727mm

y=8

bSK11.92641mm

Z1=34 Z?1=306

式中：

17．绕组线规（估算）

式中：导线并绕根数·截a1=2

13.1579IKWI1???N1?S1?I1??0.89?081?1.8

????cos??2?5.07a1??1?

????面积N??1?S1

定子电流初步估算值

定子电流密度??1 18．槽满率 （1）槽面积

（2）槽绝缘占面积

（3）槽有效面积 （4）槽满率

绝缘厚度Ci 导体绝缘后外径d 槽契厚度h 19．铁心长l 铁心有效长 净铁心长

铁心压装系数lFe 20．绕组系数

查表 取N1?S1=1?1.5

II1??KW???cos??=13.15790.89?081=18.252A

??1=5.07

S?2R?bS1?2??h??R2SS?h????2= 2?3.8?5.52?18.5?2??3.14159?3.822

=130.7573mm2

S?i?Ci???2hS??R?2R?bS1????0.35(18.5?2?(3.14159?2)?3.8?5.5) ?21.7133Se?SS?S2

i=130.7573-21.7133=109.044 mm

N1?Z21?d1?34?1.582Sf?S??0.7784

e109.044Ci=0.35mm d=1.58mm h=2mm

无径向通风道

leff?l?2g=200+2?0.45=200.9mm

无径向通风道

lFe?KFe?l=0.92?200=184mm

KFe=0.92

Kdp1?Kd1?Kp1=0.956?0.9848=0.945 N1?S1

=1?1.5

I1?=18.252A

??1=5.07

SS

=130.7573mm2

Si=21.7133mm

Se=109.044 mm2

Sf=0.7784

Ci=0.35mm

d=1.58mm

h=2mm

leff=200.9mm

lFe=184mm

KFe=0.92

Kdp1=0.945

1

（1）分布系数

sin????K??2?q1??d1 查表取0.956 qsin?1?2式中：

qQ11?m?p?543?6?3 1

??p?3.14159?Q?654?0.3491

1（2）短距系数 K??8op1?sin??90??sin(9?90)?0.9848式中：

??y8Q?

p1921．每相有效串联导体数 Z?1?Kdp1?Z?1?Kdp1=306?0.945=289.17

(二)磁路计算

22．每极磁通

?E1?108?2.22f?Z?1?Kdp1?355.51?1082.22?50?306?0.945 ?11069.612式中： E??1???1?L????U1=0.935?380=355.31

23．齿部截面积

（1）定子

ST1?bT1?lFe?QP1

=6.58169?184?9=10899.28

（2）转子

ST2?bT2?lFe?QP2=8.881?184?22/3

=11983.43

24．轭部截面积 （1）定子 Sh?C1?C1?lFe=20.66667?184=3802.667

式中：

定子轭部磁路计算高度

h?D?Di11C1?12?hS?3Rh??290?205C1圆底槽:

2?(18.5?0.8?3.8)?13?3.8

?20.66667（2）转子

S?C2?hC2?lFe=30.05?184=6449.2

Kd1=0.956

q1=3

Kp1=0.9848

??89 Z?1=289.17

??11069.612

E1=355.31V

ST1=10899.28

ST2=11983.43

SC1=3802.667 h?C1=20.66667

SC2=6449.2

2

转子轭部磁路计算高度

D?D?h?C2平底槽

25．空气隙面积 26．波幅系数

27．定子齿磁密

28．转子齿磁密

29．定子轭磁密

30．转子轭磁密

31．空气隙磁密

32．查附录Vl得

33．齿部磁路计算长度定子 圆底槽

转子 平底槽

34．轭部磁路计算长度 定子

h?i22hC2?2C2=35.05mm

2?hR?3dK2?204.1?71

2?32?35.05Sg??p?leff=107.3377?200.9=21564.14

Sg=21564.14

FFS=1.459833

S?最大?平均?=1.459833

B?.612BT1?FST1=1.482647

S?1.45983311069T110899.28

?1.482647B?.612BT2?FST2=1.3485

S?1.45983311069T211983.52?1.3485

BBC1?1C1=1.4555

2??S?1?11069.612667?1.4555 C123802.B1???1?11069.612B=0.858216

C2?C22S26449.2?0.858216 C2B?612Bg?FSg=0.7493831

S?1.45983311069.g21564.14

?0.7493831atT1atT2atC1atC2

h1T1??hS1?hS2+3R

hT1?=19.76667

=18.5+

13?3.8=19.76667

h?T2?hR1?hR2=12.5

h?T2=12.5mm

????D?1?hC1??l??14159?290?20.66667?l?C1=70.511mm

C1?2p?3.12=70.511

3

转子

???Dh?l?i2?C2???14159(70?35.05)C2??2p?3.12

?27.50235．有效气隙长度

ge?g?KC1?KC2

=0.45?1.287?1.0258=0.594

式中： 定、转子卡氏系Kt?4.4g?0.75bo?C1?数KC1、KC2 t?4.4g?0.75b2o??bo11.92641(4.4?0.45?0.75?3.5)

?11.92641(4.4?0.45?0.75?3.5)?3.52 ?1.287半闭口槽和半开口槽

Kt?4.4g?0.75bo?C2?t?4.4g?0.75b2o??bo?14.5727(4.4?0.45?0.75?1)14.5727(4.4?0.45?0.75?1)?12 ?1.0258式中： 齿距t t1=11.92644mm t2=14.5727mm

槽口宽bo bo1=3.5mm bo2=1mm

36．齿部所需安匝

定子 ATT1?atT1?hT1?=18.35322?1.976667

=36.2782

转子 ATT2?atT2?hT2?

=10.41563?1.25+25.99844?1.9 =62.41658

37．轭部所需安匝

定子

ATC1?C1?atC1?lC1?

=0.3619942?15.93694?7.051125 =40.64849

轭部磁路长度校正系数

C1=0.3619942 C1

转子 ATC2?C2?atC2?lC2?

=0.7?2.806553?2.7502 =5.403

l?C2=27.502

ge=0.594

KC1=1.287

KC2=1.0258

ATT1=36.2782

ATT2=62.41658

ATC1=40.64849

C1=0.3619942

ATC2=5.403

4