摘要：介紹了15 w三相異步電動機的電磁沒計引對15 w三相異步電動機的技術指標，分析了其主要尺寸的確定、定轉子槽數的配合、定轉子槽彤的設計及電楸繞組形式的選擇。采用磁路法和電磁場仿真對電磁方案進行了性能計算，兩種方法的計算結果表明該電磁方案能夠滿足技術指標要求

關鍵詞：三相異步電動機；設計

引  言

三相異步電動機具有結構簡單、運行可靠、制造容易、價格低廉、堅固耐用和效率較高等優點，不僅在傳統的工農業生產機械中應用廣泛，在電動汽車等領域電得劍人們的關注。

    本文依據15 w三相異步電動機的技術指標，分析了其主要尺寸的確定、定轉子槽數的配合選擇、定轉子槽形的設計及電樞繞組形式的選擇。采用磁路法和電磁場仿真對電磁方案進行了性能計算1技術指標15 w三相異步電動機的技術指標如下：

    額定電壓UN：200v Ac額定頻率f1：400Hz額定轉矩T2N：≥15 mNn****轉矩T2max≥30mNm額定轉速nN：≥9500r／min****轉速no：≥11000 r／mm堵轉電流Ist≥0．4 A工作制：短時間歇由額定轉矩和額定轉速可知，本電機額定功率PN最小應為14．9 w，設計時取PN=15 w。

    2設計分析

    2．1主要尺寸確定

由電機的供電頻率和額定轉速可知本電機檄對數p應設計為2。

    2．2定轉子槽數的配合

在電機定子極數和相數確定的情況下，定子槽數決定于每極每相槽數q。較大的q值可使附加損耗降低、諧波漏抗減小、槽利用率降低、槽中線罔邊的總散熱面積增加、利于散熱。但本電機直徑很小，每極每相槽數較多會導致齒部寬度很窄，不利于加工，因此取每極每相槽數q=1，定子槽數為12。

    本電機采用籠型轉子。籠型轉子的槽數若與定子槽數配合不當，可能導致附加損耗、附加轉矩、振動和噪聲增加。本電機轉子槽數選擇為15。

    2．3定轉子槽形的設計

梨形槽和梯形槽屬半閉口槽，可減少鐵心表面損耗、減小有效氣隙長度，提高功率因數。與梯形槽相比，梨形槽利用率高，沖模壽命較長、槽絕緣的彎曲程度較小，不易損傷，本電機定子采用梨形槽。

    與閉口槽相比，開口槽的槽漏抗較小，可增加****轉矩，但同叫起動電流也增大。本電機****轉矩是額定轉矩的2倍，堵轉電流不能大于O.4 A�？紤]到本電機尺寸很小，從加工方便的角度考慮，轉子導條采用圓銅線，槽形為開口圓形槽。

    2．4電樞繞組形式

選擇與雙層繞組相比，單層繞組具有槽利用率高、槽內不會發生相間擊穿、嵌線方便優點，但是由于單層繞組一般不易做成短距，磁場波形較差，通常只在小功率交流電動機中應用較多。

    本電機每極每相槽數q=1，功率很小，岡此采用單層集中整距繞組形式，并聯支路數取為1。

    3性能計算

在上述分析的基礎上，采用磁路法對電機定轉予沖片的主要參數和繞組參數進行了計算，電機的橫截面示意圖如圖l所示。

 

    3．1磁路法計算

電機定轉子回路未計及飽和的阻抗參數如表1所示。每給定一轉羞率，按照圖2所示流程計算該轉速下電機的輸出功率、效率和功率因數。通過計算，當輸出功率為15 w時，對應的轉速、轉矩、效率和功率因數分別為9800 r／min、15.2 mNm、O.49和O．58。****轉矩的計算結果為31．7 mNm，堵轉電流為O．33 A.

 

    3．2電磁場仿真計算

仿真時電樞每相繞組2個線圈串聯，三相繞組Y型連接，由三相電源供電；轉子每根導條構成一個線圈，所有線圈并聯短接。設立轉子的負載轉矩為O mNnl和15 InNm，仿真計算的****轉速為11856r／min，額定轉速為9787 r／min。

    4結語

基于主要尺寸確定、定轉子槽數配合、定轉子槽形設計及電樞繞組形式選擇的分析，對15 w三相異步電動機進行了電磁設計。通過磁路法和電磁場仿真哪種方法進行的電磁方案性能計算結果表明，該電磁方案能夠滿足技術指標要求。