学士学位论文--三相鼠笼式异步电动机电磁计算及其优化.doc

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1、密级：NANCHANGUNIVERSITY学士学位论文THESISOFBACHELOR（20—20年）题目:学院:系别:专业:班级:学生姓名:学号:指导老师:起讫日期:第1/59页毕业设计任务书题目：学院：系：专业：班级：学号：学生姓名：起讫日期：指导教师：职称：审核日期：第2/59页说明1.毕业设计任务书由指导教师填写，并经专业学科组审定，下达到学生。2.进度表由学生填写，每两周交指导教师签署审查意见，并作为毕业设计工作检查的主要依据。3.学生根据指导教师下达的任务书独立完成开题报告，3周内提交给指导

2、教师批阅。4.本任务书在毕业设计完成后，与论文一起交指导教师，作为论文评阅和毕业设计答辩的主要档案资料，是学士学位论文成册的主要内容之一。第3/59页第4/59页第5/59页第6/59页第7/59页第8/59页第9/59页第10/59页第11/59页本科生毕业设计（论文）开题报告题目：学院：专业：班级：学号：姓名：指导教师：填表日期：年月日第12/59页选题的依据及意义：电机是一种机电能量转换或信号转换的电磁机械装置。就能量转换的功能来看，电机可以分为发电机和电动机两大类。发电机用以把机械能转换为电能。

3、在发电站中，通过原动机先把各类一次能源（燃料发出的热能、水的位能、原子能、风能等）蕴藏的能量转换为机械能，然后通过发电机把机械能转换为电能，再经输、配电网络送往城市各工矿企业、家庭等各种场合供公众使用。电动机把电能转换为机械能，用来驱动各种用途的生产机械和装置，满足不同的需求。另外，电力变压器则是将一种交流电压、电流转换成同频率的另一种电压、电流的静止电器。根据应用场合的要求和电源不同，电动机有直流电动机、交流同步电动机、交流感应电动机，以及满足不同要求的特种电动机[1]。纵观电机的发展，其应用范围不断

4、扩大，使用要求不断提高，结构类型不断增多，理论研究也不断深入，技术水平逐步提高。二、国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）：在大型机组及其采用的某些新材料、新结构的基础上，在充分保证可靠性和足够的运行经验的前提下，稳步发展更大机组；于此同时，努力寻求更好的绝缘材料和结构，以提高电压等级；并采用更为合理的励磁系统与冷却系统，以提高运行的稳定性和在可供应的转子锻件范围内提高单机容量等等。20世纪60年代以来，一些主要工业国家还相继发展了中小型电机的新系列，或对原有系列进行了改型，其共同点如下：应用电子计算

5、机进行设计，从而提高了计算精度，缩短了设计周期。功率等级和安装尺寸尽量与国际电工委员会的标准接近。由注意“小型轻量化”（减轻重量、降低中心高）转为注意“省能化”和“无公害化”，提高效率和降低噪声。积极采用新材料。目前B级绝缘的电极所占的比重日益增大，E级减少，而且呈现向F级过渡的趋势、有的为了提高电机的使用寿命和可靠性，把F级当作B级，留有较大的温升裕度；在同一系列中，按电机温升高低或机座号大小，分别采用E、B、F级绝缘、在电机中普遍采用无硅低碳冷轧电工钢片、半冷轧无取向硅钢片和磁性槽楔。另外，有

6、的国家还发展铝线电机新系列。扩大原有的功率划分范围，改进结构，提高通用化程度，注意维修使用方便。中小型同步电机和感应电机都大量采用箱型结构或通用定子，小型电机采用密封轴承，中型电机采用不停机添加润滑脂的滚动轴承并有甩油盘自动排除废油三、本课题研究内容电机设计是一个非线性数值计算问题，且变量很多，一台三相感应电动机设计第13/59页参数多达几十个，因此，电机设计要建立合理的数学模型，并运用先进的计算工具和设计方法，以及丰富的设计经验，需要经过设计、调整、再设计的多次反复，才能得到满意结果[3]。计算机在

7、电机设计中的应用经历了从简单到复杂的三个阶段，即从“校核计算”到“综合设计”最后进入“优化设计”[4]。感应电动机设计紧紧围绕“用户要求——主要尺寸关系——磁路计算——参数计算(饱和和集肤效应)——损耗计算——机械、结构设计——工作性能及启动性能计算”这一主线进行[5]。电机的电磁计算可以采用磁路法进行手算或利用电机的计算机辅助设计计算。另外，还可以采用场的思想，建立合理的数学模型利用有限元法进行计算。采用磁路法依赖于计算者的个人经验且很难考虑到磁路的饱和效应以及转子起动时的集肤效应。而采用场的思想，利

8、用有限元法，，只需给定输入的电压或电流，就可以计算电机内部实际的电磁场分布，而电机内部各部分的实际饱和情况、转轴上的负载变化、采用各种槽楔时的影响都可以被直接考虑进去[6]。MATLAB是新一代的科学与工程计算软件，不仅具有传统的交互编程功能，而且提供了丰富可靠的矩阵运算、图形绘制、数据处理、信号与图象处理等工具。MALAB在电机的电磁计算、电机运行特性仿真以及电机控制仿真中应用广泛，通过MATLAB仿真可以作出电机的工作特性曲线，以分析电