1、第二章電機的主要參數之間的關系第二章電機的主要參數之間的關系、什么是主要尺寸？、什么是主要尺寸？ 電機的幾何尺寸很多，有鐵心尺寸、繞組尺寸、外形電機的幾何尺寸很多，有鐵心尺寸、繞組尺寸、外形尺寸、安裝尺寸，其它各種結構部件的尺寸。但是究竟哪尺寸、安裝尺寸，其它各種結構部件的尺寸。但是究竟哪些是主要尺寸：電機的電磁過程主要是在氣隙中進行的，些是主要尺寸：電機的電磁過程主要是在氣隙中進行的，其能量形式的轉換則是通過其能量形式的轉換則是通過“氣隙主磁通氣隙主磁通”進行的。進行的。 因此主要尺寸就必定與氣隙有密切關系。因此主要尺寸就必定與氣隙有密切關系。實踐證明，實踐證明，靠近氣隙的電樞直徑（靠近氣隙

2、的電樞直徑（D）與鐵心有效長度（）與鐵心有效長度（lef）是電機的）是電機的主要尺寸，主要尺寸，而氣隙可以說是第三個尺寸而氣隙可以說是第三個尺寸。從幾何角度看，。從幾何角度看，這些尺寸一經確定了，其它尺寸就大體上確定了，而且不這些尺寸一經確定了，其它尺寸就大體上確定了，而且不少電磁性能也就基本上為它們左右或稍許變動。少電磁性能也就基本上為它們左右或稍許變動。1 iD2D 鐵心尺寸鐵心尺寸 繞組尺寸繞組尺寸 其它尺寸大體確定其它尺寸大體確定電機的幾何尺寸電機的幾何尺寸 外形尺寸外形尺寸 主要尺寸主要尺寸 不少電磁性能變化不大不少電磁性能變化不大 安裝尺寸安裝尺寸 （D D、lef、）電機矢量確定

3、）電機矢量確定 結構部件尺寸結構部件尺寸 電樞直徑電樞直徑D D：交流電機：交流電機（定子內徑）（定子內徑）直流電機直流電機（轉子外徑）（轉子外徑）二、二、本章研究內容本章研究內容1確定主要尺寸依據的基本關系式確定主要尺寸依據的基本關系式 選擇電磁負荷選擇電磁負荷 確定主要尺寸；確定主要尺寸；2電磁負荷的選擇；電磁負荷的選擇；3確定主要尺寸的一般方法確定主要尺寸的一般方法2-1 電機的主要參數之間的關系式電機的主要參數之間的關系式一、一、幾個物理量幾個物理量即找到主要尺寸與額定功率、轉速及電磁負荷的關系。即找到主要尺寸與額定功率、轉速及電磁負荷的關系。出出線線端端輸輸出出的的電電功功率率發發電

4、電機機軸軸上上輸輸出出的的功功率率電電動動機機輸輸出出功功率率額額定定功功率率:NP額定轉速：同步速額定轉速：同步速 pfn60)(:)/(:2:TBADmWIA值值氣氣隙隙中中磁磁通通密密度度的的最最大大磁磁負負荷荷米米流流電電樞樞圓圓周周單單位位長長度度上上電電線線負負荷荷電電磁磁負負荷荷電磁功率（計算功率）：電機將電能（機械能）轉換成機電磁功率（計算功率）：電機將電能（機械能）轉換成機 械能（電能），能量都是以電磁能的形式通過定轉械能（電能），能量都是以電磁能的形式通過定轉 子間的氣隙進行傳遞的，與之相對應的功率稱為電子間的氣隙進行傳遞的，與之相對應的功率稱為電 磁功率。磁功率。 電磁功

5、率在電機設計中用計算功率表示（電磁功率在電機設計中用計算功率表示（ ）P、交流電機中、交流電機中BAnPlDef,與與 的關系的關系 計算功率：計算功率：)10()(1033KWIEmPKVAmEIPM m 電樞繞組相數；電樞繞組相數； E 電樞繞組相電勢；電樞繞組相電勢； I 電樞繞組相電流電樞繞組相電流 )(4伏伏fNKKEdpNm11. 1221mmNmEEEEK平均值有效值其中電勢：其中電勢：KNm 氣隙磁場波形系數，當氣隙磁場正弦分布時；氣隙磁場波形系數，當氣隙磁場正弦分布時； f 電流頻率；電流頻率；N 電樞繞組每相串聯匝數；電樞繞組每相串聯匝數；Kdp 電樞繞組系數；電樞繞組系數

6、； 每極磁通（韋）。每極磁通（韋）。efpefavlBlBp每極磁通每極磁通： B 氣隙磁密最大值（氣隙磁密最大值（T T）；）； Bav 氣隙磁密平均值；氣隙磁密平均值； 計算極弧系數計算極弧系數 Lef 電樞計算長度；電樞計算長度；)(2)72. 063. 0(米pDBBavp 極距（米）；極距（米）；DmWIA2電機常數電機常數AdpNmpefCABKKPnlD32101 . 6p電負荷電負荷A A： DD 電樞直徑（米）；電樞直徑（米）； 把上面關系代入：把上面關系代入： 對一定功率和轉速范圍內的電機，對一定功率和轉速范圍內的電機，B、A變動范圍不大，變動范圍不大，、KNm、 Kdp變

7、化范圍更小，變化范圍更小，CA一般為常數。一般為常數。)(103KWIEPaanapNEaa60efpefavlBlBpD2DmWIA2ABPnlDpef32101 . 6ABKKPnlDdpNmpef32101 . 61dpNmKK三、直流電機三、直流電機計算功率：計算功率： 其中電勢：其中電勢： 每極磁通：每極磁通： 電負荷電負荷A A： 把上面關系代入：把上面關系代入： 比較：比較： 直流電機中直流電機中ACAKAC電機常數電機常數AdpNmpefCABKKPnlD32101 . 6ACpTlDnPlDCefefA260/22)(260是計算轉矩是計算轉矩TnPPTeflD2AC四、的物

8、理意義四、的物理意義1 1是電機常數：對一定功率范圍內電機是電機常數：對一定功率范圍內電機B、A變動不大，變動不大，、KNm、 Kdp變化范圍更小；變化范圍更小；近似地表示轉子有效部分的體積，定子有效部分的體近似地表示轉子有效部分的體積，定子有效部分的體積也和它有關。積也和它有關。的物理意義：反映產生單位計算轉矩所耗用的有效材料（銅、的物理意義：反映產生單位計算轉矩所耗用的有效材料（銅、鋁或電工鋼）的體積，并在一定程度上反映了結構材料的耗鋁或電工鋼）的體積，并在一定程度上反映了結構材料的耗用量。用量。 AKAKACnlDPlDTCKefefAA226021AKAKAKAKACPlDCefA2A

9、CAK2 2是電機常數是電機常數的倒數，叫作利用系數。的倒數，叫作利用系數。物理意義：物理意義：表示單位體積的有效材料所能產生的計算轉矩，它表示單位體積的有效材料所能產生的計算轉矩，它的大小反映了電機有效材料的利用程度。的大小反映了電機有效材料的利用程度。在設計方案比較時，在設計方案比較時，往往是一項很好的比較指往往是一項很好的比較指標，隨著電機制造水平的提高，材料質量的改進，標，隨著電機制造水平的提高，材料質量的改進，將不斷增大。將不斷增大。 并非總是常數，轉速一定時，并非總是常數，轉速一定時，隨著電機功率的增大百減小，利用系數隨著電機功率的增大百減小，利用系數和轉矩應力則隨電機功率的增大而

10、增大。和轉矩應力則隨電機功率的增大而增大。AdpNmpefCABKKPnlD32101 . 6)/()(nPfKCAAeflD2小結：小結： 確定主要尺寸的基本關系式找到確定主要尺寸的基本關系式找到 確定確定A A 、B B、 根據根據 之間的曲線之間的曲線 五、五、計算功率與額定功率的關系計算功率與額定功率的關系PNP在設計電機時，一般都是給定額定功率，因此應找出在設計電機時，一般都是給定額定功率，因此應找出與與的關系的關系)(10cos311kWImUPNN)(10cos31kWImUPPNNNNN)(10311kVAImEP異步電機：異步電機：輸入功率：輸入功率：額定功率：額定功率：計算

11、功率：計算功率：比較上兩式：比較上兩式：NNNNPUEPcos11滿載電勢標么值：滿載電勢標么值： NEUEK1 額定負載時感應電勢與端電壓的比值額定負載時感應電勢與端電壓的比值NPNNcos,EKP給定，給定，給定，給定，可先假設再得到計算功率可先假設再得到計算功率NNNEPKPcos)10cos(cos31kWImUPPKPNNNNNE輸出功率是電功率輸出功率是電功率)10()(3kVAImUPkVAPKPNNNE)()(流流而而引引入入系系數數考考慮慮電電樞樞壓壓降降和和繞繞組組電電gNgKkWPKP )(組電流而引入系數組電流而引入系數考慮電樞壓降和并勵繞考慮電樞壓降和并勵繞mNNmK

12、PKP2.2.同步電動機：同步電動機： 3.3.同步發電機：同步發電機： 4.4.同步調相機：同步調相機： 5. 5. 并勵直流發電機：并勵直流發電機： 6.6.并勵直流電動機：并勵直流電動機： AdpNmpefCABKKPnlD32101 . 6pTlDnPlDCefefA260/22nP 六、從確定主要尺寸關系式所得的結論六、從確定主要尺寸關系式所得的結論選定選定A 、B，=0.630.72=0.630.72 電機的主要尺寸決定于：計算功率電機的主要尺寸決定于：計算功率P P與轉速與轉速n n之比或計算之比或計算轉矩轉矩；可以看出：在其它條件相同時，計算轉矩相近的電機所消可以看出：在其它條

13、件相同時，計算轉矩相近的電機所消耗的有效材料相近，功率大、轉速高與功率小、轉速低的電耗的有效材料相近，功率大、轉速高與功率小、轉速低的電機其機其相近，則電機體積是接近。二者可采用相同的電樞相近，則電機體積是接近。二者可采用相同的電樞直徑與某些其它尺寸。直徑與某些其它尺寸。2.2.A A 、B B不變時，相同功率的電機，不變時，相同功率的電機，n n，尺寸較小；，尺寸較小； 尺寸相同的電機尺寸相同的電機，n n，功率較大。，功率較大。說明：說明：n n，可減小電機的體積，可減小電機的體積V V和質量和質量M M，只能在一定轉速下；，只能在一定轉速下；當當n n太高的話，機械損耗太高的話，機械損耗

14、，直流電機鐵耗，直流電機鐵耗，于是只好使，于是只好使A A 、B B。如。如n n太高，機械應力太高，機械應力T T；3.3.轉速一定，若直徑不變而采用不同長度可得不同的功率的電轉速一定，若直徑不變而采用不同長度可得不同的功率的電機；機； 4.4. 、KNm、 Kdp一般變化不大，電機的主要尺寸在很大程度上一般變化不大，電機的主要尺寸在很大程度上和選擇的和選擇的A A 、B B有關，有關，A A 、B B，電機的尺寸就愈小。，電機的尺寸就愈小。pACnPnPnP,和eflD,ACnP,一定eflD2pnP , eflD2eflD2AC結論：結論：1. 1. 是常數，電機主要尺寸決定于是常數，電

15、機主要尺寸決定于（T T）基本相同；基本相同；2. 2. 一定，一定，3.3. 、KNm、 Kdp一定，給定一定，給定，決定于決定于A A 、B B，選，選A A 、B B，；4. 4. 一定，一定，n n一定，一定，D D一定，一定，l lefef，P P ，可得不同容量。，可得不同容量。T相近（相近（ ），電機體積上基本相同，），電機體積上基本相同，2-2 2-2 電機中的幾何相似定律概述電機中的幾何相似定律概述什么是什么是幾何相似幾何相似？指電機對應的尺寸具有相同的比值。指電機對應的尺寸具有相同的比值。如：如：A A、B B兩臺電機若是幾何相似，則它們的對應尺寸成比例，兩臺電機若是幾何相

16、似，則它們的對應尺寸成比例，即：即： ),(分別指槽高和槽寬SSSBSASBSABABAbhbbhhllDD)(GMefCP4/14/31PPPPpPCPGef2.2.幾何相似定律：幾何相似定律：在電流密度、磁感應強度、轉速、頻率保持不變時，對一系在電流密度、磁感應強度、轉速、頻率保持不變時，對一系列功率遞增，幾何相似的電機，每單位功率所需有效材料的質列功率遞增，幾何相似的電機，每單位功率所需有效材料的質量量 的的1/4次方成反比次方成反比的定律稱的定律稱幾何相似定律幾何相似定律。、成本、成本及產生的損耗與功率及產生的損耗與功率fnBJ,lP證明：證明：條件：條件：保持不變保持不變 長度與功率

17、長度與功率 之間的關系之間的關系):;:()44. 4()10(3導導體體裁裁面面積積電電流流密密度度CCFeFedpNmSJJSINBSEBSfNKKENEkVAmEIPEIPP),(CcuCFeNSSJBJSNBSP保保持持不不變變41422PllPlSlSSSPcuFecuFe代入代入，pCGef,PlefCp)(GM4/34/34/33PpGpPCGCPGlGefef 與與 的關系的關系有效材料的成本有效材料的成本與損耗與損耗與與成正比。成正比。有效材料重量與體積成正比，也與長度有效材料重量與體積成正比，也與長度 的立方成正比；的立方成正比；)(GMefCP4/14/31PPPPpPC

18、PGeffnBJ,)(GMefCp41P 單位功率所需有效材料的單位功率所需有效材料的質量質量、成本、成本及產生的損耗與功率及產生的損耗與功率的關系的關系即得：幾何相似定律：在即得：幾何相似定律：在對一系列功率遞增、幾何形狀相似的電機，每單位功率對一系列功率遞增、幾何形狀相似的電機，每單位功率所需有效材料的所需有效材料的、成本、成本及產生的損耗及產生的損耗與功率與功率成正比。成正比。保持不變時，保持不變時，4用途：用途：這定律可用來大體上估計與已制成電機幾何相這定律可用來大體上估計與已制成電機幾何相似，但功率不同的電機的質量、成本或損耗不同；似，但功率不同的電機的質量、成本或損耗不同； 也可用

19、來分析通常是幾何相似的系列中各規格也可用來分析通常是幾何相似的系列中各規格電機之間的對應關系。電機之間的對應關系。5解釋幾個問題解釋幾個問題為什么在可能的情況下盡可能采用大功率電機來代為什么在可能的情況下盡可能采用大功率電機來代替總功率相等的數臺小功率（為什么要提高單機容量）？替總功率相等的數臺小功率（為什么要提高單機容量）？隨著單機容量增加，其有效材料的重量隨著單機容量增加，其有效材料的重量 、成本的增加、成本的增加相對容量的增加要慢。因此有效材料的利用率提高了，損相對容量的增加要慢。因此有效材料的利用率提高了，損耗增加相對容量增加也慢，因此效率提高了。人們常說的耗增加相對容量增加也慢，因此

20、效率提高了。人們常說的電機怕效率也就是這個道理。電機怕效率也就是這個道理。G 為何冷卻問題對大功率電機比對小功率電機更顯得為何冷卻問題對大功率電機比對小功率電機更顯得重要（也就是人們常說的大電機怕溫升）？重要（也就是人們常說的大電機怕溫升）？ll 電機損耗與長度電機損耗與長度 的立方成正比，而冷卻表面卻與的立方成正比，而冷卻表面卻與長度成正比，功率長度成正比，功率，長度，長度，損耗，損耗 冷卻表面冷卻表面，故電機溫升，故電機溫升因此就必須設法改變冷卻系統或冷卻方式，放棄它們的幾何因此就必須設法改變冷卻系統或冷卻方式，放棄它們的幾何形狀相似。形狀相似。2-3 電磁負荷的選擇電磁負荷的選擇根據確定

21、主要尺寸的關系式來看：根據確定主要尺寸的關系式來看：ABKKPnlDdpNmpef32101 . 6在正常的電機中，在正常的電機中，dpNmpKK,實際上變化不大，實際上變化不大，因此在計算功率和轉速一定時，主要尺寸因此在計算功率和轉速一定時，主要尺寸eflD2就決定于電磁負荷就決定于電磁負荷BA,從上式看出，從上式看出，越大越大越小，質量越輕，成本越低。越小，質量越輕，成本越低。因此希望因此希望一點好。一點好。 但是但是選擇與許多因素有關，選擇與許多因素有關，它將影響電機的其它性能，它不但影響有效材料的耗用它將影響電機的其它性能，它不但影響有效材料的耗用量，對電機的參數、啟動和運行影響較大。

22、究竟如何選量，對電機的參數、啟動和運行影響較大。究竟如何選擇才好？下面介紹具體選擇方法。擇才好？下面介紹具體選擇方法。BA,eflD2BA,BA,),(,1,2運行啟動參數對性能影響大一定時變化不大efefdpNmpCMBAABlDnPKK一、一、電磁負荷對電機性能和經濟性能的影響電磁負荷對電機性能和經濟性能的影響（一）電負荷（一）電負荷A較高較高DmNIA2沿電樞圓周單位長度上的總電流（安沿電樞圓周單位長度上的總電流（安/米）米）1優點：優點： 電機的尺寸和體積將減小，可節省鋼鐵材料；電機的尺寸和體積將減小，可節省鋼鐵材料；),(12一定時變化不大nPKKABlDdpNmpefeflDA2,

23、電機有效材料近似表示轉子有效部分體積電機有效材料近似表示轉子有效部分體積eflD2 一定時，由于鐵心質量減小，鐵耗減小。一定時，由于鐵心質量減小，鐵耗減小。BFeefplDA,2（B一定時）一定時） 2 缺點：缺點： 繞組用銅（鋁）量將增加；繞組用銅（鋁）量將增加；用銅量一定時一定時,)4(,2NUEKfNKEBlDAdpNmef 增大了電樞單位表面上的銅（鋁）耗，使繞組溫升增增大了電樞單位表面上的銅（鋁）耗，使繞組溫升增大；大； 繞組有效部分（即槽內部分）的銅耗為：繞組有效部分（即槽內部分）的銅耗為：導體有效部分長度導體材料電阻率每根導體有效部分電阻lRJmNIlISlNmIRNmpcefc

24、cefcut2)2()2(22電樞表面的銅（鋁）耗為：電樞表面的銅（鋁）耗為：溫升一定時當每相串聯匝數導體電流密度導體截面積米瓦,)/(22accutaqAJNJSAJDlJmNIlDlpqeflDA2,電機溫升電機溫升 AJ AJ 熱負荷的大小熱負荷的大小 溫升不超過一定限溫升不超過一定限度度 AJ AJ 不能超過一定限度不能超過一定限度 A A，J J 有銅量有銅量 （ccSJSIJ,） 改變了電機參數和電機特性。改變了電機參數和電機特性。由后面由后面4-3可知交流繞組的電抗（互感電抗或漏電抗）的可知交流繞組的電抗（互感電抗或漏電抗）的標么值標么值),(,2*NXNBAXBAKBAKX一定

25、一定比例常數1）異步電機：啟動轉矩異步電機：啟動轉矩，最大轉矩，最大轉矩，啟動電流，啟動電流；2）同步電機：電壓變化率同步電機：電壓變化率，短路電流，短路電流，短路比，短路比，穩定，穩定度度；3）直流電機：換向惡化，換向時電抗電勢和電樞反應電直流電機：換向惡化，換向時電抗電勢和電樞反應電勢影響換向電流的變化。勢影響換向電流的變化。（二）氣隙磁密（二）氣隙磁密B較高較高1優點：電機的尺寸和體積較小，可節省鋼鐵材料。優點：電機的尺寸和體積較小，可節省鋼鐵材料。),(12一定時變化不大nPKKABlDdpNmpef用鐵量,2eflDB2 缺點：缺點：使電樞基本鐵耗增大；使電樞基本鐵耗增大；基本鐵耗基

26、本鐵耗 = 鐵心質量鐵心質量 比損耗比損耗 （單位質量鐵心中損耗）（單位質量鐵心中損耗）a) 電樞鐵心質量,2eflDBb) 比比pBfpBBFeFe23 . 1,溫升鐵耗電樞鐵心質量且比,Bp 氣隙磁位降和磁路飽和程度將增加；氣隙磁位降和磁路飽和程度將增加；FHBfFeiBB勵磁電流磁路飽和程度a) 同步機、直流機：由于上面兩原因使勵磁磁勢同步機、直流機：由于上面兩原因使勵磁磁勢勵磁勵磁繞組用銅量繞組用銅量勵磁損耗勵磁損耗效率效率、勵磁繞組溫升、勵磁繞組溫升，使勵，使勵磁繞組排列困難或導致磁極和電機外形尺寸加大。磁繞組排列困難或導致磁極和電機外形尺寸加大。b)異步機：勵磁電流異步機：勵磁電流

27、 cos 改變了電機參數和電機特性。改變了電機參數和電機特性。和氣隙磁密和氣隙磁密 ),(,*mmmFeXRHBBBXBBAKX飽和程度影響啟動運行特性二、二、電負荷電負荷 ABA、B1. 1. 不應選擇過高不應選擇過高 2. 的比值要適當的比值要適當A、BBAKX*這比值影響電機的參數和特性；影響銅、鐵這比值影響電機的參數和特性；影響銅、鐵的分配，即影響電機效率曲線上出現最高效的分配，即影響電機效率曲線上出現最高效率的位置（可變損耗率的位置（可變損耗=不變損耗，效率最大）。不變損耗，效率最大）。一般輕載電機一般輕載電機A A大點，大點，B小點，使效率較主高。小點，使效率較主高。 （輕載輕載I

28、，pcu,可變損耗小，可變損耗小，A，可變損耗，可變損耗=不變損耗）不變損耗）3. 的選擇要考慮冷卻的條件的選擇要考慮冷卻的條件A、B防護式冷卻方式條件較好，防護式冷卻方式條件較好，A A、 選擇一般比同規格封選擇一般比同規格封閉式的高，對一般小型異步電機通常可高出閉式的高，對一般小型異步電機通常可高出15-20%。 BBBB4.4.A A、 絕緣結構的耐熱等級愈高，電機允許溫升愈高，絕緣結構的耐熱等級愈高，電機允許溫升愈高，A A； 導磁材料（包括結構部件材料）性能越好，導磁材料（包括結構部件材料）性能越好， ； 電樞繞組用鋁電樞繞組用鋁 R RAlAl大大 A A、比銅要好比銅要好的選擇要

29、考慮所用材料和絕緣結構的等級的選擇要考慮所用材料和絕緣結構的等級BPvnvDPDnvnD,;,60,可大點冷卻條件有所改善BAva,小BADP,5.5.A A、的選擇要考慮的選擇要考慮（圓周速度取決于（圓周速度取決于 和和n的大小的大小）總的說，電磁負荷的選擇要考慮的因素很多，很難從總的說，電磁負荷的選擇要考慮的因素很多，很難從理論上來確定。通常主要參考電機工業長期積累的經理論上來確定。通常主要參考電機工業長期積累的經驗數據，并分析對比設計電機與已有電機之間在使用驗數據，并分析對比設計電機與已有電機之間在使用材料、結構、技術條件、要求等方面的異同后進行選材料、結構、技術條件、要求等方面的異同后

30、進行選取。取。BBA,關于關于A A、的具體選用值可參看后序文章。的具體選用值可參看后序文章。，冷卻條件、電機結構不斷改進，冷卻條件、電機結構不斷改進， 體積體積隨材料性能隨材料性能2-4 電機主要尺寸比的選擇及確定主要尺寸的一般方法電機主要尺寸比的選擇及確定主要尺寸的一般方法ABKKPnlDdpNmpef32101 . 6在正常的電機中，在正常的電機中，dpNmpKK,實際上變化不大，因此在實際上變化不大，因此在計算功率和轉速一定時，計算功率和轉速一定時，當電磁負荷當電磁負荷BA,選定后，則可確定選定后，則可確定eflD2 設計粗短設計細長 efl （主要尺寸比主要尺寸比） 大小影響電機運行

31、性能、經濟性、工藝性。大小影響電機運行性能、經濟性、工藝性。 一、大小的影響大小的影響eflD2eflpD2 一定，一定，（極距），（極距），較大時：較大時： eflD 大，電機較細長（大，電機較細長（較大、較大、線圈的跨距較小；繞組端部變短，端部用銅（鋁）量線圈的跨距較小；繞組端部變短，端部用銅（鋁）量相應減少；相應減少； 在正常范圍內可提高繞組銅的利用率。在正常范圍內可提高繞組銅的利用率。各結構部件尺寸較小，重量輕，因此單位功率的材料各結構部件尺寸較小，重量輕，因此單位功率的材料消耗較少，成本低。消耗較少，成本低。較小），較小），eflD2結構尺寸小重量輕繞組銅的利用率一定：一定： 單位功

32、率耗材單位功率耗材 成本成本eflD2p一定：一定：，eflD2端部銅耗一定機械損耗附加鐵耗,Jp 一定：一定： eflD2一定：一定： 端部較短端部較短 端部漏抗端部漏抗總漏抗總漏抗 eflD2一定：一定： 冷卻條件變差冷卻條件變差 導致軸向溫導致軸向溫 ，在采用氣體作為冷卻介質時，風路加長，冷卻，在采用氣體作為冷卻介質時，風路加長，冷卻條件變差，導致軸向溫度分布不均勻度增大，必須加強條件變差，導致軸向溫度分布不均勻度增大，必須加強冷卻措施。如主要依靠機座表面散熱的封閉式電機，熱冷卻措施。如主要依靠機座表面散熱的封閉式電機，熱量主要通過定子機座向外散熱，對散熱有利。量主要通過定子機座向外散熱

33、，對散熱有利。對無徑向通風道開啟式或防護式電機，為了充分利用對無徑向通風道開啟式或防護式電機，為了充分利用端部散熱效果，端部散熱效果，端部，端部。度分布不均勻度增大度分布不均勻度增大 線圈數目線圈數目 線圈制造工時線圈制造工時絕緣材料絕緣材料但但 鐵心長鐵心長 沖片數目沖片數目沖剪疊壓工時沖剪疊壓工時，沖模易損壞沖模易損壞 D D 機座加工工時機座加工工時下線難度大（跨距小）下線難度大（跨距小）工時工時 D D 轉軸加粗（為了保證足夠的轉子剛度）轉軸加粗（為了保證足夠的轉子剛度） 轉子轉動慣量小，轉子轉動慣量小，v va a 大大 轉速較高的電機或要轉速較高的電機或要求時間常數較小的電機是有利

34、求時間常數較小的電機是有利 二、選擇二、選擇時的考慮時的考慮考慮參數與溫升考慮參數與溫升考慮節約用銅（鋁）考慮節約用銅（鋁）考慮轉子機械強度考慮轉子機械強度考慮轉動慣量考慮轉動慣量三、多種不同電機三、多種不同電機1 1異步電機異步電機大致的范圍大致的范圍極數多時取較大值異步電機大型少數異步電機中小型異步電機5 . 315 . 45 . 15 . 14 . 0極數多的電機，繞組跨距小，電機端部較短，鐵心可以長，極數多的電機，繞組跨距小，電機端部較短，鐵心可以長，大些；極數少的電機，為了保證軛磁密不過高，軛厚，大些；極數少的電機，為了保證軛磁密不過高，軛厚，D D大，大，小。小。（一般（一般=1-

35、1.3=1-1.3為好）為好） 2同步電機同步電機 一般一般隨極數增加而隨極數增加而。 )2(91. 1,2 . 18 . 0435 . 26 . 0極從用銅觀點一般隨功率汽輪發電機取小一點額定轉速較低的水輪機選較大的大的水輪機額定轉速較高及容量特水輪發電機宜大點一般同步電動機有脈動的同步電動機內燃驅動的同發及負載高速大型同步電機中小型同步電機同步電機3直流電機直流電機5 . 225. 1)5 . 1 (2 . 16 . 0大型中小型直流電機四、確定主要尺寸的一般方法四、確定主要尺寸的一般方法 這里只介紹電機主要尺寸確定的一般方法。某些電機這里只介紹電機主要尺寸確定的一般方法。某些電機可根據其

36、本身特點而采用不同的步驟，甚至將主要尺寸可根據其本身特點而采用不同的步驟，甚至將主要尺寸的關系式寫成其它的形式。的關系式寫成其它的形式。2-5 系列電機及其設計特點系列電機及其設計特點1系列電機系列電機就是指技術要求、應用范圍、結構型式、就是指技術要求、應用范圍、結構型式、冷卻方式、生產工藝基本上相同，功率及安裝尺寸按一定冷卻方式、生產工藝基本上相同，功率及安裝尺寸按一定規律遞增，零部件通用性很高的一系列電機。規律遞增，零部件通用性很高的一系列電機。2系列電機的優點系列電機的優點由此減少材料與工設計時，消耗、降低成本：由于它由此減少材料與工設計時，消耗、降低成本：由于它們的生產工藝過程與另部件型式相同，可以充分利用沖模、們的生產工藝過程與另部件型式相同，可以充分利用沖模、模具、量具、卡具等工藝裝配；模具、量具、卡具等工藝裝配；縮短生產周期：由于充分利用了原有的工模具等工藝縮短生產周期：由于充分利用了原有的工模具等工藝裝配圖紙等條件；裝配圖紙等條件；可以減少設計、制造、使用、維修方面的許多工作；可以減少設計、制造、使用、維修方面的許多工作