电动机毕业设计.docx

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电动机毕业设计

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选题的依据及意义

现在社会中，电能是使用最广泛的一种能源，在电能的生产、输送和使用等方面，作为动力设备的电机是不可缺少的一部分。

电机在国家经济建设，节约能源、环保和人民生中起着十分重要的作用。

发电机主要用于移动电源、风力发电、小型发电设备中；电动机在生产和交通运输中得到广泛使用，电动机主要用于驱动水泵、风机、机床、压缩机、冶金、石化、纺织、食品、造纸、建筑、矿山等机械产品上。

随着科学技术的不断创新和工农业的迅猛发展，电气化与自动化水平不断提高，国民经济各部门对异步电动机的需求量日益增加，对其性能，质量，技术经济指标也相应地提出了越来越高的要求。

因此，对异步电动机品种，必须适时实地做出更新与发展，以适应各个新兴工业领域不同的特殊要求，特别是对需求量最大的中小型异步电动机，在保证其质量运行，寿命长和能满足使用要求的同时，进一步节约铜、铁等材料，提高效率和功率因数，以提高其经济技术指标与降低耗电量，是具有十分重要的意义。

由于Y系列异步电动机具有体积小，重量轻，运行可靠，结构坚固耐用，外形美观等特点，具有较高的效率，有良好的节能效果，而且噪音低，寿命长，经久耐用。

作为普遍用于拖动各种机械的动力设备，其用电量在总的电网的总的负荷中占有重要的一席。

Y系列共有两个基本系列、十六个派生系列、九百多个规格，能满足国民经济各部门的不同需要。

所以设计研究三相异步电动机意义重大。

1、现状国外公司注重新产品开发，在电机的安全、噪声、电磁兼容等方面很重视。

国外的先进水平主要体现在电机的可靠性高，寿命长，通用化程度高，电机效率不断提高，噪声低，重量轻，电机外形美观，绝缘等级采用F级和H级，而且也考虑电机制造成本的降低等国内虽有部分产品已达90年代初的国际水平，但相当部分的产品可靠性差，重量重，体积大和噪声大，综合水平只相当于80年代初期国际水平，其主要原因是制造工艺落后，关键材料的质量和品种不能满足要求，科研和设计工作没有跟上，科研投入少，新产品开发资金匮乏，企业技术创新能力较弱

1）发展派生、专用系列电机多品种派生和符合国外先进标准的电机产品。

随着社会的不断前进，科技水平的不断提高，电机行业的不断发展，市场需求会不断变化，电机产品的外延和内涵也不断拓展，电机产品配套面广，它广泛地应用于能源、交通、石油、化工、冶金、矿山、建筑等各个领域，并且电机的通用性逐步向专用性方面发展，打破了过去同一类电机同时用于不性质、不同场合的局面。

电机产品正向着专业性、特殊性、个性化方面发展，这也是国外企业发展的最新观点与动向。

2）电机要高效、节能我国中小型电机作为各种机械设备的动力源，其耗电总量已占全国发电量的70%左右。

因此，发展中国高效电机，推广节能产品，是响应国家节能政策、实现节能降耗的重要举措。

在产品开发中，以前的科学院所、企业在产品设计采用了许多办法，如采用降低起动力矩、电容补偿、阻尼槽方法来节约电能，但这些都是在频率不变的条件下来实现的。

自从有了逆变器后，电源的变频变压变的更加容易，从而可以调节异步电机在最佳工作点上运行，保证出力不变的情况下，可用最大效率和功率因数代替额定效率和额定功率因数，减小了电机尺寸，减轻了电机重量，降低了成本，提高了企业经济效益和社会效益。

3）机电一体化、智能化

随着科学技术的发展，机电一体化技术得到长足发展，同时，各种高新技术也为电机产品注入了新的活力，制造工艺和管理信息化技术通过微电子、计算机、网络技术的应用，国家政策的鼓励、各企业对科技的重视，使新产品开发的周期逐渐缩短，机电一体化、智能化电机（如交流变频调速电机是一种无级调速传动系统）应运而生，调速制造、虚拟制造等先进制造技术推广应用。

我国的电机的技术性能水平与发达国家的水平相当。

摘要

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前言

第1章概述

1.1我国电机制造工业发展近况与发展趋势2

1.2电机的分类

1.3三相异步电动机的结构和用途

1.3.1异步电动机结构3

1.3.2异步电动机用途

1.4三相异步电动机的基本工作原理和运行特性5

1.4.1基本工作原理5

1.4.2三相异步电动机的工作特性6

1.5三相异步电动机的调速

1.5.1变极调速

1.5.2变频调速

1.5.3转子回路串电阻调速

第2章电动机的运行维护

2.1电动机启动前的准备

2.2起动时注意的问题

第3章主要尺寸、气隙长度的选取及绕组型式的选择

3.1气隙长度的选取及确定

3.2铁心尺寸

3.3定子绕组形式和节距的选择致谢参考文献

Y802-40.75kW三相鼠笼式异步电动机设计

摘要

本文介绍了丫系列三相鼠笼异步电动机的设计方法，文章首先从异步电机的基本理论及工作特性着手，简单介绍了异步电机的发展近况、基本特性、类型、结构、用途、技术指标、工作原理及运行特性等，为电机设计的做好必要的理论准备。

电机设计是个复杂的过程，因此需要考虑的因素、确定的尺寸和数据很多。

同时本文也详细阐述了三相鼠笼异步电动机的设计改进调整方案，以及计算机辅助工具的应用，这给电机设计和优化带来了新的契机。

关键词:

三相异步电动机；设计；电磁路参数；工作性能；优化方案

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前言

现在社会中，电能是使用最广泛的一种能源，在电能的生产、输送和使用等方面，作为动力设备的电机是不可缺少的一部分。

中小型电机行业是机械工业的重要组成部分，在国民经济中起着举足轻重的作用。

发电机主要用于移动电源、风力发电、小型发电设备中；三相异步电动机在生产和交通运输中得到广泛使用，例如，在工业方面，它被广泛用于拖动各种机床。

水泵、压缩机、搅拌机、起重机械等。

在农业方面，他被广泛用于拖动排灌机械、脱粒机及各种农产品的加工机械。

在家用电器和医疗器械和国防设施中，异步电动机也应用十分广泛，作为拖动各种机械的动力设备。

随着科学技术的不断创新和工农业的迅猛发展，电气化与自动化水平不断提高，国民经济各部门对异步三相异步电动机的需求量日益增加，对其性能，质量，技术经济指标也相应地提出了越来越高的要求。

因此，对三相异步电动机性能提出了许多新的更新的要求，必须适时实地做出更新与发展，以适应各个新兴工业领域不同的特殊要求，特别是对需求量最大的中小型三相异步电动机，在保证其质量运行，寿命长和能满足使用要求的同时，进一步节约铜、铁等材料，提高效率和功率因数，以提高其经济技术指标与降低耗电。

三相异步电动机已有近20年多年的研制开发、设计和生产史。

尤其近些年来,随着研制开发技术的不断创新、迅速发展和完善，如集成化技术、智能化技术、网络化技术、虚拟技术等，设计出“更快、更精、更净”的产品。

第一章概述

1.1我国电机制造工业发展近况与发展趋势

电动机制造是我国机械工业中较大的行业之一，它既是关系到各行各业自动化的重要基础产品，又是与人类生活密切相关的面广量大、品种繁多的通用产品。

电动机是把电能转变为机械能的主要执行部件，国内60%-70%的发电量被电机所消耗。

因此，电机产品的品种、数量和质量各种性能水平的提高和发展，都会直接影响国民经济各部门成套设备的发展水平。

20世纪40年代以前，我国电机制造工业极端落后。

50年代以仿制国外产品为主，60年代起走上自行设计的道路。

在此之前只能生产一般中小型电机，而且批量小，品种单一。

我国所生产的电动机大多是六十年代发展的产品,部分是七、八十年代引进的国外移植产品与国外同行业相比,其技术水平、产品质量、结构工艺、制造能力、自动化程度等均偏低,仍有不小的差距。

解放五十多年来，国内的电机制造业通过广大工程技术人员的不懈努力，在非常落后的基础上逐步建立起较为完整的电机制造工业体系，无论是在发展品种、提高产品质量方面，还是在数量方面，都取得了世人瞩目的成绩，为工业的发展和人民生活水平的提高做出了巨大的贡献。

我国已能独立自主地生产各种中小型电机，国内产品已经发展到100多个系列，500多个品种，年生产能力达到5500万kW以上，基本上满足了社会各个方面对电机产品的需求。

随着电机理论的不断完善，高新技术的快速发展，可以预言：

未来的电机产品将朝着高性能化、智能化、微型化和网络化的方向发展。

l.2电机的分类

电机是以磁场为媒介进行电能与机械能相互转换的电力机械。

电机在国民经济各个领域得到广泛应用。

需要的电机的种类各不相同，性能各异。

电机的分类方法也用很多，故电机的种类也有很多。

1）按工作电源分类：

根据电动机工作电源的不同，可分为直流电动机和交流电动机。

2）按结构及工作原理分类：

根据电动机按结构及工作原理的不同，可分为直流电动机，异步电动机和同步电动机。

直流电动机按结构及工作原理可分为无刷直流电动机和有刷直流电动机。

3）按转子的结构分类：

根据电动机按转子的结构不同，可分为笼型感应电动机和绕线转子感应电动机。

4）按用途分类：

可分为驱动用电动机和控制用电动机。

我国目前生产的三相异步电动机月100个系列额，500多个品种，500多个规格。

按电机尺寸分成大、中、小型。

大型：

中心高H>0.63m,定子铁心外径iD>1m,功率范围在400KW

以上，电压为300V和600V。

中型：

中心高H=（0.355——0.63）m,定子铁心外径iD=（0.5——1.0）m,功率范围在（45——1250）KW以上，电压为380V和3000V和6000V。

小型：

中心高H=（0.08——0.315）m,定子铁心外径iD=（0.12——0.5）

m,功率范围在（0.55——132）KW以上，电压为380V。

Y（IP44）系列的中心高H=（0.08——0.28）m,定子铁心外径iD=（0.12——0.445）m,共11个机座,功率范围为（0.55——90）KVy电压380V。

1.3三相异步电动机的结构和用途

1.3.1异步电动机结构

（1）固定部分有定子绕组、定子铁心、机壳、端盖、风罩。

定子绕组是电动机的电路部分，通入三相交流电产生旋转磁场的绕组。

由三个在空间互隔120°电角度、队称排列的结构完全相同绕组连接而成，这些绕组的各个线圈按一定规律分别嵌放在定子各槽内。

定子铁心是电机磁路的一部分，并在其上放置定子绕组。

通常是用轧成厚0.5或0.35毫米的硅钢片叠成的（如图1）。

机壳是用来支撑定子铁心和电动机端盖。

端盖是用来支撑电动机的转动部分（一般指转子）。

风罩保护风叶同时又起到通风的风路作用。

图1定子铁心

（2）转动部分有转子铁心、转子鼠笼、转轴、起动开关、轴承、风叶。

转子铁心是整个电动机磁路的一部分，一般使用硅钢片DR510-50DR280-35转子

鼠笼起转子绕组的作用转子的导条均由鼠笼的端环所短路，形成一个多相的电路（如图2）。

鼠笼的材料一般采用高纯铝L01〜L05。

转轴是作为支撑转子铁心和传递力矩最不可缺少的结构部分。

轴承主要是连接转动部分与不动部分。

风叶主要是冷却电动机。

图2鼠笼转子

（3）其他部分有出线盒、铭牌、起动或工作电容器

（4）三相异步电动机的总结构图

图3封闭式三相笼型异步电动机结构图

1—轴承；2—前端盖；3—转轴；4—接线盒；5—吊环；6—定子铁心；7—转子；8—定子绕组；9—机座；10—后端盖；11—风罩；12—风扇

1.3.2异步电动机用途

对于小型异步电动机来说，用途是十分广泛的，常作为各类机械中的主要动力元件。

Y系列小型异步电动机根据需要，既可以用于正常的工作环境，又可在潮湿、多尘、湿热、多霉和日晒雨淋、严寒酷