三相异步电动机的电磁设计_三相异步电动机的设计
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兰州交通大学毕业设计（论文）
摘 要
Y2系列电机是在Y系列电机基础上更新设计的一般用途电机，它具有结构简单、制造、使用和维护方便，运行可靠，以及重量轻，成本低等优点，在电机噪声、振动水平优于Y系列电机，外观更加满足国内外的用户需求，本文为Y2-112M-2的电磁设计。
在设计过程中，掌握了中小型三相感应电机的设计原理，熟悉相关的技术条件，基于给定的参数结合相关的技术条件，确定与电机的电磁性能有关的尺寸，选择定、转子的槽数和槽配合，确定槽型尺寸，选定有关材料，编程进行电磁计算，结合前面的数据计算出相应的工作性能和起动性能，包括效率、功率因数、最大转矩倍数、起动转矩倍数、起动电流倍数等。为了减小误差和计算量，还在MATLAB中编写了电磁计算程序。此外，本设计还用CAD绘制了定、转子冲片图以及定子绕组分布图,最终使技术指标符合任务书的要求。
通过对电机性能尺寸的确定，以及对槽型的选取，选定了有关尺寸，通过编程的反复调试，使其技术指标符合任务书的要求，最终设计出符合任务书要求的电机。
关键词：Y2-112M-2三相异步电动机;定、转子；电磁设计计算
-I2.In the proce of design, master the design principles of small and medium-sized three-phase induction motor, familiar with relevant technical conditions, based on the given parameters combining with related technical conditions, determine the size of the aociated with the electromagnetic performance of the motor, “option, rotor slot number and groove, groove type size ,selected materials programming electromagnetic calculation, Finally, combined with the previous data to calculate the working performance and the corresponding starting performance, including efficiency, power factor, the maximum torque, starting torque, starting current ratio etc.In order to reduce the error and the amount of calculation, prepared electromagnetic calculation program in MATLAB.In addition, the design also drawing, the rotor and the stator , windings distribution prints with CAD.the technical indicators in line with the requirements of specification.To determine the size of the motor performance, as well as to the trough type selection, the selected size, by the repeated debug programming, make the technical indicators meet the requirements of the specification, the final design conform to the requirements of the specification of the motor.Key Words: Y2-112M-2three-phase asynchronous motor, the stator , the rotor Electromagnetic design calculation
-II
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附录A电磁计算程序.............................................................................................................23 附录B 部分参数计算............................................................................................................36 附录C定子冲片图.................................................................................................................44 附录D转子冲片图.................................................................................................................44
-IV
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(3)MATLAB编程
三相异步电动机的电磁计算工作量大，使用MATLAB编程使得计算量减小，也让计算的精确程度也得到大大提高。
(4)CAD画图
本文的设计中使用CAD画出定、转子冲片图、及定子绕组分布图。
2三相异步电动机主要参数的确定
电磁计算的数据依据主要是三相异步电动机的参数，要正确地进行电磁计算，必须要选择合适的主要参数。
主要参数的选择是根据技术手册给定的参数。并且计算出有关的必须参数进行选择的。
2.1 主要尺寸及气隙长度的确定
电机的主要尺寸包括定子内径Di1和铁芯有效长度Leff，只要确定了这两个参数，其他的尺寸（包括定、转子内外径、铁芯长度和气隙长度等）就可以以此为根据，参阅文献[2]。
但在一般情况下，定子内径Di1和铁芯有效长度Leff的计算比较麻烦，通常采用类比法来确定电机的主要尺寸，参照已生产过的同类型相近规格电机的设计和实验数据，直接初选电机的主要尺寸。在本设计中，以厂家已经生产过的Y2系列的相近电机作为参考，结合文献[3]得到本台电机的主要尺寸。
本台电机主要尺寸结合文献[4]中附录A进行选取，详见附录C和附录D。
2.2 定、转子槽形及槽配合的确定 2.2.1 定、转子槽形的选择
(1)定子槽形的选择[5]
小型三相异步电动机的定子槽形，一般采用斜口圆底槽[6]。槽口斜角统一规定如下： ① 160机座及以下为30°；
② 180~280机座：2极为20°，4极为30°，6、8极为35°； ③ 315~355机座：2极为20°，4~10极为30°。
因本台电机机座号为112，极数为2极，所以定子选梨形槽，槽口角度选30°。详见附录C。
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2对于2极电机，为了便于嵌线和缩短端部长度，除铁芯长度很长的以外，一般取y=t313左右。因本设计是2极电机，所以取y=tp。
18p2.4 计算概述 2.4.1 磁路计算
确定产生主磁场的磁化力是磁路计算的主要工作，进而根据磁力计算励磁电流，并确定电机的空载特性。此外，通过磁路计算还可以校核电机各部分磁通密度是否合适。
2.4.2 参数计算
参数计算的主要目的是计算电机定、转子的电阻及漏抗。电阻、电抗是电机的重要参数。电阻的大小不仅影响电机的经济性，而且与电机的运行性能有极密切的关系。转子电阻的大小对其转矩特性影响特别突出。因此正确选定及计算这些参数是非常重要的。电磁计算
3.1 额定数据及主要尺寸
(1)输出功率PΝ=4kW(2)额定电压UΝ=UΝφ=380V
(3)功电流
IKWPN4×103===3.5088A mUNφ3×380(4)效率η=0.85（按照技术条件规定）(5)功率因数cosφ=0.88（按照技术条件规定）(6)极对数p=1(7)频率f=50Hz(8)定、转子槽数
定子槽数Z1=30，转子槽数Z2=26
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槽有效面积：
Ae=As-Ai=(8.6825-8.4809)?10-6其中，槽面积As和槽绝缘面积Ai计算详见附录B。
槽满率：
7.8344?10-6mm2
Nt1Ns1d2Sf=?100%Aef4创26(1.23?10-3)2?100%79.62%（符合要求）-6200.9´10其中，导体并饶根数Nt1=4；导体绝缘后外径d=(1.12+1.18)/2+0.08=1.1mm。
(17)绕组系数
Kdp1=Kd1Kp1=0.9567?10.9567
其中，短距系数Kp1和分布系数Kd1计算详见附录B。
(18)每相有效串联导体数
NΦ1Kdp1=480?0.9567477
3.2 磁路计算
(1)计算满载电势
ⅱ初设KE=(1-eL)=0.92，则
¢)UNf=0.92?380=349.6V E1=(1-eL(2)计算每极磁通
初设Ks¢=1.2，由文献[3]中表3-5查得KNm=1.095，则
F=(3)波幅系数 E1349.6==0.0070Wb
4KNmKdp1fN14创1.0950.9567创50240¢=0.67，则 由初设饱和系数查得对应的极弧系数apFS=11==1.49 ¢ap0.67(4)定子齿磁密
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¢3.989创Fi2=Hi2?Li210214?10-329.848A
¢Fi20=Hi20?Li20(12)定、转子轭部磁压降 定子轭部磁压降：
26.670创10215.2?10-331.36A
¢=0.5210创Ff1=Cf1Hf1Lf114.68102创117.310-3=89.7273A
转子轭部磁压降：
¢=0.244创Ff2=Cf2Hf2Lf222.664102创48.510-3=19.273A
¢、Lt¢¢其中，齿部和轭部磁路计算长度Lt1
21、Lt
22、Lj1和Lj2计算详见附录B。
(13)空气隙磁压降
Fd=KdBdd=1.2690创1060.53415创1.256610-3=362.4246A m0(14)饱和系数
Ks=Ft1+Ft21+Ft22+Fd343.36+29.409+29.848+343.36==1.1726
Fd343.36由于Ks¢-KsKs=1.155-1.1571.157?100%0.187%
(15)每极磁势
F0=Fd+Fi1+Fi2+Ff1+Ff2=343.3687+29.409+29.848+89.727+19.273 =511.62.A(16)计算满载磁化电流
Im=2pF02´511.626==1.6506A
0.9mN1Kdp10.9创3240?0.866(17)磁化电流标幺值
*Im=Im1.6506==0.4704 IKW3.51-8
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(7)转子绕组端部漏抗标幺值
*XE2=0.757DR?CXlef2p0.7570.142创0.0604=0.0109 0.1972(8)转子斜槽漏抗标幺值
骣bsk*Xsk=0.5琪琪t2桫2X*d2骣0.0212琪=0.5创琪0.0207桫20.0160=0.0048
其中，斜槽度bSK计算详见附录B。
(9)转子漏抗标幺值
****Xs*2=Xs2+Xd2+XE2+Xsk=0.0720+0.0160+0.0165+0.0084=0.0757
(10)定、转子漏抗标幺值之和
Xs*=Xs*1+Xs*2=0.0570+0.0757=0.1327
(11)定子绕线直流电阻
2N1lc0.0217创10-62创780.449R1=rw==3.6954Ω-6¢Nt1Ac1a12创41.0387?10其中，rw=0.0217碬10-6?m为B级绝缘平均工作温度75C时铜的电阻率。
(12)定子绕组相电阻标幺值
IR1*=R1?KWUNf(13)有效材料的计算
0.1830?32.4563800.0341
感应电机的有效材料是指定子绕组导电材料和定转子铁心导磁材料，电机的成本主要由有效材料的用量决定。
定子铜的重量：
¢Nt1rCuGCu=ClcNs1Z1Ac1=1.05创0.44926创361.0387创10-64创8.9103
=11.1545kg其中，C为考虑导线和引线质量的系数，漆包圆铜线C=1.05；rFe=8.9?103kg/m3是铜的密度。
0
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(20)空载时定子齿部磁密
Bt10=(21)空载转子齿磁密
Bt210=Bt220=1-e00.9855Bt1=?1.52141.5459T 1-eL0.9591-e00.9855Bt21=?1.02081.5196T 1-eL0.9591-e00.9855Bt22=?1.55491.5977T 1-eL0.959(22)空载定子轭磁密
Bj10=(23)空载转子轭磁密
1-e00.9855Bj1=?1.55471.5179T 1-eL0.959Bj20=(24)空载气隙磁密
Bd0=1-e00.9855Bj2=?1.55471.5405T 1-eL0.9591-e00.9855Bd=?0.63120.6719T 1-eL0.959根据上述计算出的各部分空载磁密，按照文献[5]中附录五的热轧硅钢片DR510牌号磁化曲线，查取各部分磁路的磁场强度，然后继续进行计算。所查得的结果为：Ht10=28.21A/cm，Ht210=4.28A/cm，Ht220=35.81A/cm，Hj10=18.76A/cm，Hj20=35.76A/cm。
(25)空载定子齿部磁压降
¢28.21创Ft10=Ht10?Lt110219.83?10-331.0939A
(26)空载转子齿部磁压降
¢4.28创Ft210=Ht210?Lt2110220?10-331.36A ¢Ft220=Ht220?Lt22(27)空载定、转子轭部磁压降
35.81创10215.2?10-354.44A
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**2*2I2=I1P+IX=1.0872+0.19842=1.1923A
*I2=I2鬃IKWmNf1Kdp1Z2=1.1049创3.513´135=221.6574A 26端环电流实际值：
IR=I2?Z22πp519.41?282´π917.2247.6A
(5)转子电流密度 导条电密：
JB=I2519.41==4.222A/mm2AB138.92
端环电密：
JR=IR2314.6==2.7675 A/mm2 AR1100(6)定子铜耗
**2*2P=IR=1.3508?0.03410.0623 Cu111*P37103=249.0553W Cu1=PCu1PN=0.0224创(7)转子铝耗
**2*2P0.0420 Al2=I2R2=1.1049?0.0176*P37103=168.0965W Al2=PAl2PN=0.0215创(8)杂散损耗
杂散损耗的大小与设计参数和工艺情况有关，目前尚难以准确计算，故以推荐值为主。这里推荐：
Ps*=0.0050
*3P=PP=0.0025创400010=100W N(9)机械损耗
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由于
h=1-åP**PN1=1-0.1789=0.8483
1.1789h¢-hh?100%0.92-0.91980.9198?100%0.02%
(16)功率因数
*I1P1.087cosj=*==0.8709
I11.1974(17)转差率 旋转铁耗：
P=*FerPFejr+PFetrPN轾11(1-)?431.93(1-)?84.15犏犏22.5=臌=0.0146
37´1000*PAl20.0215sN===0.0381 ***1+PAl2+Pfw+Ps*+PFer1+0.0215+0.0243+0.0050+0.0072(18)转速
nN=60f(1-sN)p=60创50(1-0.0203)=2886r/min
1(19)最大转矩倍数
*Tm=2R+R+X(1-sN*1*21*2s)=2?0.0156(1-0.02030.0156+0.160422)=2.8105
3.4 起动性能计算
(1)假设起动电流
*¢=(2.53.5)TmIstIKW=2.9创2.81053.51=30.5428A
(2)起动时定子槽漏抗
X*s1(st)=ls1(st)ls1*Xs1=0.6481?0.01340.0098 1.0132-16
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**2Zst=Rst+Xs*(st)2=0.04782+0.09162=0.1033
(13)起动电流
Ist=由于
IKW3.51==33.9686A *Zst0.1033¢-IstIstIst?100%260.67-262.54262.54?100%0.7%
起动电流倍数：
ist=Ist33.9686==7.1666 I14.7398(14)起动转矩
T=*st*R2(st)*2Zst?(1sN)=0.0137?(10.0381)=2.2301 20.1033主要性能指标计算值与任务书规定的保证值比较如表3.1所示。
表3.1 主要性能指标对比
主要性能指标
效率 功率因数 最大转矩倍数 起动电流倍数 起动转矩
保证值 0.85 0.88 2.3 7.5 2.2
计算值 0.8483 0.8709 2.8105 7.1666 2.2301 3.5 程序流程图
电动机的电磁计算是一个比较复杂的过程。计算中有些参数需先依据经验公式假设，然后再核算。因此本文按照“中小型三相感应电动机电磁计算程序”，用MATLAB语言编写了中小型三相感应电动机电磁计算程序，程序及运行结果见附录A。前面所带数据是调整好的数据，程序流程图如图3.1所示。
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结 论
本设计是对Y2-112M-2型异步电动机的电磁设计。通过查阅相关技术手册，确定该电机的主要参数，包括定、转子内外径，气隙和铁心长度，节距和绕组型式，槽形、槽形尺寸和槽配合，以及所需材料等。设计结果表明，所确定的主要参数和选用的材料均符合设计要求。由于本设计的计算量大，为了减少人工计算带来的误差，所以计算过程采用MATLAB编程，使计算量大大减小。通过电磁计算得到的该电机的主要性能指标，包括起动转矩、最大转矩、起动电流倍数、效率和功率因数等均符合设计任务书的要求。其中，起动转矩、最大转矩、起动电流倍数和功率因数均得到了改善。为了使定、转子冲片图和绕组分布图清晰美观、尺寸标注准确，本次设计使用CAD画图。
三相异步电动机的电磁设计是决定该电机电磁性能好坏的重要因素，也是整个电机设计中非常重要的环节。电机的电磁设计不同于其他的电机结构设计，首先，需要确定电机的主要参数，参数的确定对整个电磁设计很重要，决定电机主要性能指标。其次，应该严格按照电磁计算步骤进行计算，在计算过程中，反复调整相关参数，使性能指标满足要求。
0
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参考文献
[1] 季杏法.小型异步电动机技术手册[M].北京:机械工业出版社,1987:1-117.[2] 胡岩.小型电动机现代实用设计技术[M].北京:机械工业出版社,2008:1-120.[3] 陈世坤.电机设计[M].北京:机械工业出版社,1982:10-74.[4] 黄国治,傅丰礼.Y2系列三相异步电动机技术手册[M]..北京:机械工业出版社,2004:21-332.[5] 傅丰礼.异步电动机设计手册[M].北京:机械工业出版社,2007:1-192.[6] 黄坚.实用电机设计计算手册[M].上海:上海科技技术出版社,2010:45-87.[7] 汤蕴璆.电机学[M].北京:机械工业出版社,2008:75-149.[8] 李隆年.电机设计[M].北京:机械工业出版社,2002:63-152.2
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p_1 = KB_2*PN/(eta_1*cos_phi);alpha_p_1 = 0.68;Knm_1 = 1.10;Kdp1_1 = 0.96;A_1 = 22000;
%由参考文献［电机设计］图10-2 B_delta_1 = 0.65;n_1 = 3000;V = 6.1*1*p_1/(alpha_p_1*Knm_1*Kdp1_1*A_1*B_delta_1*n_1);Lambda=0.7;
%由参考文献［电机设计］表10-2 Di1_1 =(2*p*V/(Lambda*pi))^(1/3);Di1__D = 0.56;
%由参考文献［电机设计］表10-3 Dt1__D表示Dt1/D D1_1 = Di1_1/(Di1__D);
D1 = D1_1;
%D1定子冲片外径 Di1 = D1*(Di1__D);l= V/(Di1^2);
%lef铁心有效长度 li = l
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Ni1_1=1;Ac1=NA/ Ni1_1;d_1=1.06*10^(-3);Ac1_1=0.8825;d= d_1+0.08*10^(-3);Bi_1=1.5;bi_11=t1*B_delta_1/0.95/Bi_1;Bf_1=1.42;hf_1=tau*alpha_p_1*B_delta_1/2/0.95/Bf_1;h=0.002;
%槽锲 h01 = 0.0008;b01 = 0.0032;b11 = 0.0061;h11=0.00084;h21 = 0.00976;r21 = 0.00405;bi1_1 = pi*(Di1+2*h01+2*h11+2*h21)/Z1-2*r21;bi1_2 = pi*(Di1+2*h01+2*h11)/Z1-b11;bi1 =(bi1_1+bi1_2)/2;bi1=0.0047 hs1 = h01+h21+h11+r21;hs_1 = h21+h11;
As=(2*r21+b11)*(hs_1-h)/2+pi*r21*r21/2;
%槽面积 Delta_t = 0.00025;%myflag1 myflag1=1是双层槽绝缘占面积
myflag1=0是单层槽绝缘占面积 switch myflag1
case 1
At = Delta_t*(2*hs_1+pi*r21+2*r21+b11);
case 0
At = Delta_t*(2*hs_1+pi*r21);end
Aef = As
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alpha = p*2*pi/Z1;Kd1=sin(q1*alpha/2)/(q1*sin(alpha/2));
%分布系数 Kp1=1;
%短距系数 Kdp1=Kd1*Kp1;
%绕组系数 KI=0.93;I2_1 = KI*I1_1*3*N_phi1*Kdp1/Z2;
%转子导条电流 JB_1 = 3.7;
%转子导条电密 AB_1=I2_1/JB_1;
%导条截面积 Bi_2=1.5;bi_2=t2*B_delta_1/0.95/Bi_2;Bf_2=1.45 hf_2=tau*alpha_p_1*B_delta_1/2/0.95/Bf_2;h02 = 0;b02 = 0.001;b12 = 0.001;h12=0;h22 = 0,0045;h32=0.014;b22 = 0.002;b32 = 0.0055;b42 = 0.002;hs2=h02+h12+h22+h32;bi2 = pi*(D2-2*2/3*hs2)/Z2-(b42+hs2*b32/3/h32);AB=(b12+b22)*h22/2+(b32+b42)*h32/2;
%导条截面积
IR_1=I2_1*Z2/(2*pi*p);
%端环电流 JR_1=0.78*JB_1;AR_1=IR_1/JR_1;AR= AR_1;%%%%%%%%%%第二部分
磁路计算%%%%%%%%% KE_1=0.92;E1= KE_1*UN_phi;
%E1为满载相电势
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Hi1 =24.61;
%查表 Hi2 =21.32;
%磁场强度 %myflag5 myflag5=1是半开口槽和半闭开口槽 myflag5=0是开口槽 switch myflag5
case 1
K_delta=t1*(4.4*delta+0.75*b01)/(t1*(4.4*delta+0.75*b01)-b01^2);
case 0
K_delta = t1*(5*delta+b01)/(t1*(5*delta+b01)-b01^2);end
delta_ef = K_delta*delta;
%有效气隙长度 Li1 =(h11+h21)+r21/3;%myflag4 myflag4=1是圆底槽
myflag4=0是半开口平底槽
其它为开口平底槽 switch myflag4
case 1
Li2 =(h12+h22)+r22/3;
case 0
Li2 = h12+h22+h32;end
%Lt1定子,Lt2转子齿部磁路计算长度 Lf1_1 = pi*(D1-hf1_1)/(2*p*2);
%定子轭部磁路计算长度 Lf2_1 = pi*(Di2+hf2_2)/(2*p*2);
%转子轭部磁路计算长度 mu_0 = 0.4*pi*10^(-6);F_delta = K_delta*delta* B_delta/mu_0;
%空气隙磁压降 Fi1 = Hi1*Li1*100;
%定子齿部磁压降 Fi2 = Hi2*Li2*100;
%转子齿部磁压降 Ks=(F_delta + Fi1 + Fi2)/F_delta;
%饱和系数 Bf1 = Phi/2/Af1;
%定子轭磁密 Bf2 = Phi/2/Af2;
%转子轭磁密 Hf1 =14.68;
Hf2 = 16.3;
%轭部磁场强度 Cf_1 = hf1_1/tau;Cf_2 = hf2_2/tau;Cf1 =0.521;
Cf2=0.244;
%轭部磁位降校正系数
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ABh=AB1+AB2+AB3;lambda_t12=2*h12/(b02+b12);lambda_t22=(b12*h22^3*0.32+AB3*h22^2*1+AB3^2*h22*1/3.5)/ABh^2;lambda_t32=(b32*h32^3*1)/ABh^2;lambda_L2 = lambda_t12+ lambda_t22+ lambda_t32;%转子槽比漏抗 lambda_u2 lambda_L2查附录四（55步）lambda_s2 = lambda_u2+lambda_L2;
Xs2_ = 2*m1*p*li*lambda_s2/(Z2*lef)*Cx;
%转子槽漏抗 Sigma_R = 0.0036;X_delta2_ = m1*tau*Sigma_R/(pi^2*delta_ef*Ks)*Cx;
%转子谐波漏抗
Sigma_R从参考文献［电机设计］图4-11或附录九查出 DR =0.075;XB2_ = 0.757/lef*DR/2/p*Cx;%转子端部漏抗
见参考文献［电机设计］图附1-5 Xsk_ = 0.5*(bsk/t2)^2*X_delta2_;
%转子斜槽漏抗 X_sigma2_ = Xs2_ + X_delta2_ + XB2_ + Xsk_;
%转子漏抗 X_sigma_ = X_sigma1_ + X_sigma2_;
%总漏抗 Ac1_1=Ac1_1*10^(-6);rho_0 = 0.0217*(1/10^6);
%rho_0为A级绝缘铜的电阻率 R1 = rho_0*(2*N1*lc/(1*Ac1_1*alpha_1));
%定子相电阻 R1_ = R1*Ikw/UN_phi;
%定子相电阻标幺值 C =1.05;rho_1 = 8.9*10^3;
%铜的密度 Gw = C*lc*Ns1*Z1*Ac1_1*3*rho_1;
%定子导线重量
C为考虑导线绝缘和引线重量的系数
rho_1为导线密度 KFe = 0.95;rho_F_1 = 7.8*10^3;deta=0,005;GFe = KFe*li*(D1 + deta)^2*rho_F_1;
%GFe为硅钢片重量 KB = 1.04;rho = 0.0434*(1/10^6);
0
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F00 = F_delta_0 + Fi10 + Fi20 + Ff10 + Ff20;
%空载总磁压降 Im0 = 2*p*F00/(0.9*m1*N1*Kdp1);
%空载磁化电流 I1_ = sqrt(I1p_^2+I1Q_^2);
%定子电流标幺值 I1 = I1_*Ikw;
%定子电流实际值 J1 = I1/(alpha_1*1*Ac1_1)*10^(-6);
%定子电流密度 A1 = m1*N_phi1*I1/(pi*Di1);
%线负荷 I2_ = sqrt(I1p_^2+Ix_^2);
%转子电流标幺值 I2 = I2_*Ikw*m1*N_phi1*Kdp1/Z2;
%转子电流实际值 IR = I2*Z2/(2*pi*p);
%端环电流实际值 JB = I2/AB*10^(-6);
%转子电流导条电密 JR = IR/AR;
%转子电流端环电密 Pcu1_ = I1_^2*R1_;Pcu1 = Pcu1_*PN;
%定子电气损耗 PAl2_ = I2_^2*R2_;PAl2 = PAl2_*PN;
%转子电气损耗 Ps_ = 0.025;Ps = Ps_*PN;
%附加损耗 %myflag6 myflag6=1是二级防护式,myflag6=2是四级及以上防护式,%myflag6=3是二级封闭型自扇冷式,myflag6=4是四级及以上封闭型自扇冷式
switch myflag6
case 1
Pfw=5.5*(3/p)^2*(D2)^3*10^3;
case 2
Pfw=6.5*(3/p)^2*(D2)^3*10^3;
case 3
Pfw=13*(1-D1)*(3/p)^2*(D2)^3*10^3;
case 4
Pfw=(3/p)^2*(D1)^4*10^4;end
Pfw_ = Pfw/PN;rho_Fe_1 = 7.8*10^3;
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beta_0 = 0.64+2.5*sqrt(delta/(t1+t2));BL = mu_0*Fst/2/delta/beta_0;
%空气隙时漏磁场的虚拟磁密 Kz = 0.74;
%漏抗饱和系数根据BL由参考文献［电机设计］图10-18查 Cs1 =(t1-b01)*(1-Kz);
%齿顶漏磁饱和引起的定子齿顶宽度的减少
Cs2=(t2-b02)*(1-Kz);
%齿顶漏磁饱和引起的转子齿顶宽度的减少
Delta_lanbdau1 =(h01+0.58*h11)/b01*(Cs1/(Cs1+1.5*b01));lambda_s1_st = Ku1*(lambda_u1-Delta_lanbdau1)+KL1*lambda_L1;
%起动时定子槽比漏磁导
X_s1_st = lambda_s1_st/lambda_s1*Xs1_;
%起动时定子槽漏抗 X_delta1_st =Kz*X_delta1_;
%起动时定子谐波漏抗 X_sigma1_st=X_s1_st+X_delta1_st+XE1_;
%起动时定子漏抗 bB__bs2=1;
%bB__bs2表示bB/bs2 rho_B = 0.0434*(1/10^6);hB=h12+h22+h32;
%转子导条高 xi=1.987*(1/10^3)*hB*sqrt((bB__bs2)*(f/rho_B));
%导条相对高度 Kf_1=2.1;Kx =0.72;
%电阻增加系数和漏抗减少系数由参考文献［电机设计］图4-23查 Delta_lanbdav2=h02/b02*(Cs2/(Cs2+b02));
%转子槽比漏磁导的减少 Ka=0.9352;hpr=(h12+h22+h32)*Ka/Kf_1;hpx=(h12+h22+h32)*Kx*Ka;hr_1=hpr-h12;bpr_1=b12+(b22-b12)*hr_1/h22;Kf=ABh/(AB1+(b12+bpr_1)/2*hr_1);bpx=b42+(b32-b42)*(h12+h22+h32-hpx)/h32;hx=hpx-(h12+h22);AB1=(b02+b12)*h12/2;AB2=(b12+b22)*h22/2;
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附录B 部分参数计算
(1)定子电流初步估计值
¢=I1IKWhⅱcosj=3.51=4.6925A
0.85´0.88(2)转子导条电流估计值
ⅱI2=KII1(3)端环电流估计值
ⅱIR=I23Nf1Kdp1Z2=231.1458A
Z226=231.1458?2πp2´π956.4991A
(4)端环所需面积
¢¢=IR=956.4991=331.4273mm2 AR¢JR2.8860¢=2.8860A/mm2。按照工艺要求由所需面积确定端环内外径及厚度，其中端环电密JR取端环面积AR淮110010-6m2
(5)导条截面积（转子槽面积）
(b-b)tan30(0.001-0.0015)?tan30h12¢=1202==0m
22AB=(b02+b12)ⅱ(b+b)h12+(h12-h12)b12+2232h3222(10+10)(20+55)=创010-6+0创3.410-6+创1410-6
22=52.5?10-6m2(6)定、转子齿宽
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h¢j2=D2-2Di23-(h+h+h)0212220.0380.0971-3-(0+0+0.045)=27.83?10-3m=2
(8)有效气隙长度 气隙系数：
kd1=t1(4.4d+0.75b01)0.0102(4.4+0.75?0.32)==0.859 22t1(4.4d+0.75b01)-b010.0102(4.4+0.75?0.32)0.32t2(4.4d+0.75b02)0.0116?(4.40.75?0.1)==1.02 2t2(4.4d+0.75b02)-b020.0116?(4.40.75?0.1)0.12kd2=kd=kd1kd2=0.859?1.020.8765
有效气隙长度：
def=kdd=1.2690创0.5341510-3=0.67782?10-3m
(9)线圈平均半匝长 定子线圈节距：
ty=π(Di1+2(h01+h11)+h21+r21)b2pπ(0.098+2?(0.0080.0084)+0.00976+0.0041)=?1
2=0.218m直线部分长度：
lB=lt+2d1=0.1058+2?0.01500.1358m
sin_alpha=b11+2r210.0061+2?0.0041==0.3155
b11+2r21+2b110.0061+2?0.00412?0.0061cos_alpha=1-sin_alpha2=1-0.31552=0.9004
Cs=tycos_alpha2=0.186´0.9004=0.0837
2-38
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DlU1=h0+0.58h1cs10.2+0.58?11.82=?b0cs1+1.5b01.821.82+1.5?3.8DlU2=h02cs205.58=?0
b02cs2+b021.55.58+1.50.1102
ls1(st)=KU1(lU1-DlU1)+KL1lL1=1?(0.43060.1102)+1?0.821.1004
ls2(st)=(lU2-DlU2)+KXlL2=0.72?2.77611.9988
(13)考虑集肤效应的转子导条相对高度
hB=h12+h22+h32=0+0+0.0140=0.0140m
x=1.987?10-3hB其中，对于铸铝转子
bBfbs2rB1.987创10-30.0140?500.0434´10-80.9442
bB10-6?m导条的电阻率。=1，rB=0.0434碬bs2(14)起动时漏抗饱和系数 起动时定转子槽磁势平均值：
轾Ns1Z2¢Fst=Ist0.707犏KU1+Kd1Kp11犏a1Z2臌1-e0轾2636=260.68创0.707?犏0.7920.9562创0.906?10.9855 犏228臌=2240A虚拟磁密：
m1.2566创224010-60FstBL===2.5543T-32dbc2创110?1.0506其中修正系数bc=0.64+2.5d1=0.64+2.5?1.0506,由上面得出的虚拟t1+t216.3+20.7磁密可查的漏抗饱和系数KZ=0.74。
(15)槽面积和槽绝缘面积 槽面积：
0
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Aj2=KFelth¢0.10580.0237=2382?10-6m2 j2=0.95创空气隙截面积：
Ad=tlef=0.1526?0.106916312?10-6m2
(18)各部分磁路计算高度 定、转子齿部磁路计算长度：
11Lt1=(h11+h21)+r21=(0.084+0.976)+?0.004110.73?10-3m
33Lt21=h12=0m Lt22=h22=0m
定、转子轭部磁路计算长度：
L¢j1=π(D1-h¢1j1)?2p2π?(0.1750.0241)=117.3?10-3m
2´2π(Di2+h¢1j2)¢Lj2=?2p2π?(0.0380.0237)=48.5?10-3m
2´2(19)转子导条电阻和转子端环电阻 转子导条电阻：
¢=rwKBlB?RBAB4mN1Kdp1Z2()20.0434创10-61.04创0.105843创(2400.9567)2=?
52.5´10-626=0.221325W转子端环电阻：
¢=RRrhoZ2DR4mN1Kdp1?22πpARZ2()20.0434创10-626创0.14243创(2400.9567)2=?
2创π100026=0.0988W-42
0.0909 0.0091 0.0132m
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附录C定子冲片图 附录D转子冲片图-
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