B , A X ,Tst ,Tmax , I st
选取方法： 中小型： A (15103 ~ 50103 ) A / m 大 型：
B (0.5 ~ 0.8)T
A, B 可略高
2 主要尺寸与气隙的确定
三、主要尺寸比的选择 对于一定的极数，定子铁心外径与内径存在一定比例（表10-3）
(1 L ) 经验公式估算：
额定功率的单位为：kW
2极小型： 1 L 0.92 0.0866 ln PN 非2极小型：1 L 0.931 0.0108 ln PN 0.013 p 中型：


1 L 0.892 0.0109 ln PN 0.01 p
∴设计时常通过改动 N1 来取得若干不同设计方案进行优化。
3 定子绕组与铁心的设计
四、电流密度的选择及线规、并绕根数和并联支路数的确定 1、电密：
A 节省材料,降低成本 J1 c p 寿命和可靠性降低
大、中、小型铜线电机： 对大型电机：参考极距
3 定子绕组与铁心的设计
（1）半闭口槽
① 假定一个齿距内的气隙磁通全部进入齿内，则定子齿宽
bt1
t1 定子齿距
t1B K Fe Bt1
t1
Di1
Z1 0.92(涂漆), 0.95(不涂漆) (1.4 ~ 1.6) T
K Fe 铁心叠压系数 Bt1 定子齿磁密
3 定子绕组与铁心的设计
b01 =0.5~2.0 mm
角：30°左右
根据估算和选用数据，作图确定尺寸，核算槽满率，必要调整。
3 定子绕组与铁心的设计
2、平行槽 槽形尺寸和扁线尺寸及绝缘结构尺寸结合考虑，不须核算槽满率。
bs1 (0.45 ~ 0.62)t1 hs1 (3.5 ~ 5.5)bs1
最后需核验齿部最大磁密 Bt max 2.0T 。
2 主要尺寸与气隙的确定
二、电磁负荷的选择
磁化电流： I m
2 pF0 0.9m1N1Kdp1
*
（1）每极磁势 F0 主要用来克服 F ， I m 决定于B
B , A I m , cos
（2）
X
*
Im B ， I KW A
I KW X
*
U N
A B
a
(1.5 ~ 4.0) ，槽口、槽宽、槽高尺寸适当；
2
② 每根导线截面积< 15 m m 。
3 定子绕组与铁心的设计
步骤： 计算导线截面
Ac1
I1 a1Nt1J1
→ 查标准线规表 → 选标准
导线 → 圆线直径、扁线宽厚
3 定子绕组与铁心的设计
五、定子冲片的设计
（一）槽形： ①半闭口槽（梨形槽、梯形槽）
基波绕组系数：
Kdp1 Kd1 K p1
3 定子绕组与铁心的设计
三、每相串联导体数、每槽导体数计算
线负荷
m1N1I1 Di1 I KW I1 cos A

N1
cos Di1 A
m1I KW
B N N1大小影响 A 、B 数值。 1↓，A ↓ ， ↑ ，cos ↓， ↑，st ↑，st ↑。 I Tmax T
于不同相。把属于同相上下层导体合起来，用单层绕组代替，而不同 相的仍保持原来的双层，按同心式绕组端部形状将端部连接起来。 2、Y-Δ混合绕组： 把普通60°相带三相绕组分成两套三相绕组；其空间相位互差 30°电角度，一套Y，一套Δ；电流在时间相位上互差30°。
3 定子绕组与铁心的设计
（四）绕组节距的选择
3 定子绕组与铁心的设计
同心式绕组： 嵌线容易，易实现机械化，q1 =4，6，8二极电机；端 部用铜多，一极相组中各线圈尺寸不同，制作复杂； 单层 绕组 链式绕组： 各线圈大小相同，嵌线困难， q1 的4，6，8极电机； =2 交叉式绕组： 可以节省端部接线， q1为奇数电机。
3 定子绕组与铁心的设计
2
6.1
2 Bav 0.637 正弦不饱和 p B (0.66 ~ 0.71) 饱和
2 主பைடு நூலகம்尺寸与气隙的确定
2、参考表10-2选择值，ef l
Di1 2 p
D l D
2 i1 ef 3 i1

2p
Di1 V
3
Di1
概述
一、我国感应电机主要系列
派生、专用系列： YQ YH YD YZ YQS YLB 高起动转矩感应电动机（小型） 高转差率感应电动机（小型） 变极多速感应电动机 起重及冶金用感应电动机 潜水感应电机 立式深井泵用感应电动机
概述
一、感应电动机的主要性能指标和额定数据 （1）主要性能指标 效率
功率因数 cos TM 最大转矩倍数 T 起动转矩倍数 Tst
起动电流倍数 I st 绕组、铁心温升
IN
起动过程中最小转矩
cu , Fe
N
Tmin
TN
概述
一、感应电动机的主要性能指标和额定数据
（2）额定数据 额定功率
PN
额定频率 额定转速
fN nN
电流：
I KW PN m1U N
2、气隙基本上决定于定子内径、轴直径、轴承间的转子长度。
经验公式： 小功率电机：
0.3(0.4 7 Di1lt ) 103
m
m
lt : 铁心长度
9 Di1 (1 ) 103 大、中型电机： 2p
3 定子绕组与铁心的设计
一、定子槽数的选择 二、定子绕组型式和节距的选择 三、每相串联导体数、每槽导体数计算 四、电流密度的选择及线规、并绕根数和并联支路数的确定 五、定子冲片的设计
3 定子绕组与铁心的设计
3、并联支路数： 双层： 条件
2p
a1 =整数，
a1 max 2 p
q1 偶数 单层： q1 奇数
a1 max 2 p a1 max p
小型电机：线径 D 1.68mm, Nt1 8 根，极数少电机取较大 ；
大型电机：扁导线 ① 导线宽厚比 b
P m1E1I1
P E1 1 PN U N cos
额定功率： P m1U N I1 cos N
2 主要尺寸与气隙的确定
由前推导（相量图）： ( E1,U N ) 0
引入电势系数
L
E1 * KE 1 ( I1*P R1* I1*Q X 1 ) 1 L U N
4 转子绕组与铁心的设计
一、笼型转子的设计计算 （一）转子槽数的选择及定转子槽配合问题
1、槽配合对附加损耗的影响（少槽——近槽配合）
当定、转子槽数很接近时，转子齿顶的宽度将十分接近定子齿 谐波的波长，因此转子齿中由定子齿谐波磁通引起的脉振较小
q 极数少，功率大电机： 1 取大些 （2极取
极数多电机：
q1
=（6~9））
q1
取小些
3 定子绕组与铁心的设计
二、定子绕组型式和节距的选择 （一）单层绕组 优点： ① 槽内无层间绝缘，槽利用率高； ② 同槽内导线同相，不会发生相间击穿； ③ 线圈总数比双层少一半，嵌线方便。
缺点：
① 不易做成短距，磁势波形较双层为差； ② 电机导线粗时，绕组嵌放和端部整形较困难。
3 定子绕组与铁心的设计
一、定子槽数的选择
q1
Z1 2 pm
q1 值大小对电机的参数、附加损耗、温升、绝缘材料耗量等有影响
X p 定子谐波磁场减小， ad ， ↓
q1大
每槽导体数减少， X s , Z1 , 槽中线圈边总散热面积↑，利于散热 绝缘材料用量、工时↑，槽利用率↓ 一般感应电动机：q1 =（2~6） 取整数
5 y 削弱5、7次谐波 正常电机： 6
双层绕组
2 两极电机：y 便于嵌线，缩短端部长度 3
单层绕组： 一般用整距
3 定子绕组与铁心的设计
sin( q1) 2 Kd1 2 p Z1 q1 sin 2
分布系数：
槽距电角
短距系数：
K p1 sin

2
y1 m1q1
② 每极磁通经齿部后分两部分进入轭部，定子轭部计算高度
h j1
p B
2 K Fe B j1
B j1 定子轭部磁密( Bt1 )
(1.1 ~ 1.5) T
p 计算极弧系数( p 0.68)
3 定子绕组与铁心的设计
③ 槽口宽度： b01 =2.5-4.0mm，比线径大1.2-1.6mm；机械嵌线时， 槽口还需适当放宽。 ④ 槽口高度：
②半开口槽
③开口槽 （二）槽满率： 导线有规则排列所占的面积与槽有效面积之比。
Nt1Ns1 d 2 Sf 100% Aef
S f (75 ~ 80)%
2r21 b11 r 2 (hs h) 21 2 2 (双层) Ai i(2hs r21 2r21 b11) (单层) A i(2h r ) As
初步计算
3
2 pV

Di1 V D1 按标准外径调整Di1 lef 2 D1 Di1
Di1 3
2 pV

参考表10 3达式
2 主要尺寸与气隙的确定
五、空气隙的确定 1、影响： I m cos
过小 影响机械可靠性 X ,Tst ,Tmax , 损耗, 温升
第十章 感应电机的电磁设计
感应电机的电磁设计
1、概述
2、主要尺寸与气隙的确定 3、定子绕组与铁心的设计 4、转子绕组与铁心的设计 5、工作性能的计算
6、起动性能的计算