电机工程手册 第20篇 异步电机 试用本PDF电子书下载

第1章 概述 1

1 基本特点 1

2 用途和分类 1

目录 1

3 标准化、系列化、通用化 2

4 主要技术数据 3

1 异步电机三相交流绕组 4

1.1 各槽线圈相属的确定 4

第2章 基本工作原理 4

1.2 绕组连接 5

2 异步电机交流绕组的磁动势 8

3 异步电机绕组中的感应电动势 8

3.1 基波磁场感应电动势 8

3.2 高次谐波磁场的感应电动势 8

4 异步电机等值电路和相量图 8

4.1 转子参量折算 8

4.4 简化等值电路 9

4.3 励磁支路移前的等值电路 9

4.2 T形等值电路 9

4.5 相量图 10

5 异步电机的漏抗 10

5.1 槽漏抗 10

5.2 端部漏抗 10

5.3 气隙漏抗（谐波漏抗） 10

6.1 损耗 11

6 损耗和功率 11

5.5 斜槽漏抗 11

5.4 齿端漏抗 11

6.2 功率平衡 12

7 电磁转矩 12

7.1 基波电磁转矩 12

7.2 附加（谐波）转矩 13

8 运行特性 14

8.1 运行特性及其特征 14

9.1 径向电磁力波 15

8.4 三相电压不平衡时的运行 15

9 异步电机的电磁噪声 15

8.2 电源电压或频率非额定值时的运行 15

8.3 电源电压和频率按一定规律变化时的运行 15

9.2 基波磁场产生的电磁噪声 16

9.3 谐波磁场产生的电磁噪声 16

1.1 额定数据 17

1.2 性能指标 17

2 系列设计考虑的主要问题 17

1 产品技术要求 17

第3章 电磁设计 17

9.4 其它的电磁噪声 17

2.1 功率等级 18

2.2 安装尺寸 18

2.3 功率与安装尺寸的对应关系 18

2.4 零部件标准化、系列化、通用化 18

3 电磁方案的设计 18

3.1 电机利用系数 18

3.2 电磁负荷 19

3.3 定子铁心 21

3.4 气隙长度 22

3.5 定子、转子槽数 23

3.6 绕组设计 24

3.7 定子、转子槽形及尺寸 25

4 电磁计算 27

4.1 标么值 27

4.2 磁路计算 27

4.3 正常运行时阻抗 31

4.4 满载电流和电动势 36

4.5 损耗 37

4.7 起动时阻抗 38

4.6 运行性能计算 38

4.8 起动性能计算 40

5 设计数据调整 40

5.1 设计数据改变对性能、有效材料用量的影响 40

5.2 设计数据调整方法 40

6 利用现成铁心决定设计方案 40

6.1 有额定（铭牌）数据 40

6.2 无额定（铭牌）数据 40

7 电磁设计方案示例 43

1.2 安装结构型式 47

1.1 防护型式 47

第4章 结构设计 47

1 结构型式 47

2 通风冷却 48

2.1 传热方式 48

2.2 电机的传热路径 49

2.3 通风冷却散发的热量 49

2.4 通风参量 50

2.5 通风系统 51

4　主要零、部件的公差配合及光洁度 53

3 气隙均匀度 53

5 定子 56

5.1　定子铁心 56

5.2　机座 58

6 转子 60

6.1　转子铁心结构 60

6.2　笼型转子 61

6.3　绕线型转子 62

6.4　转轴的挠度、临界转速和强度 62

7.1 集电环 63

7 集电装置 63

7.2　电刷和刷握 64

8 风扇 65

8.1　风扇种类和特性 65

8.2　风扇与风罩、挡风板等的尺寸关系 66

8.3　相似风扇的参量变化 67

8.4　风扇和电机通风噪声的关系 67

9　轴承 67

9.1　滚动轴承选用 67

9.3　滚动轴承的润滑剂 68

9.2　轴承装配结构 68

9.4　小型电机的轴承噪声 69

9.5　滚动轴承的寿命计算 69

第5章　绝缘结构和绕组制造 70

1 绝缘材料的选用 70

2　高压定子绕组绝缘结构和绕组制造 71

3　低压定子绕组绝缘结构 73

3.1　散嵌绕组绝缘结构 73

3.2　分爿嵌绕组绝缘结构 74

4　低压定子绕组制造 75

4.1　散嵌绕组制造 75

4.2　分爿嵌绕组制造 75

5　绕线型转子绕组绝缘 76

5.1　散嵌绕组 76

5.2　插入式线棒绕组 76

5.3　绕线型转子的端部绝缘和嵌线 78

6.2　浸漆工艺要点 79

6.1　绝缘漆和浸渍方法的选用 79

6　绝缘处理工艺 79

6.3　沉浸工艺 81

6.4　无溶剂漆滴浸工艺 81

6.5　真空压力浸漆工艺 82

第6章　制造工艺 83

1　冲片冲制工艺 83

1.1　冲制工艺要点 83

1.2　冲片冲制自动化 84

1.4　冲片表面绝缘处理 85

1.3　影响冲片质量的因素 85

2　定子铁心压装工艺 86

2.1　叠压系数 86

2.2　压装工艺要点 86

3　铸铝转子制造工艺要点 87

3.1　转子铸铝 87

3.2　铸铝转子外圆加工工艺 88

4.3　铜笼转子焊接工艺要点 89

4.2　铜-铝过渡接头预制件 89

4.1　铝导体焊接 89

4　绕组焊接工艺要点 89

5　集电环制造工艺要点 90

6　转子校平衡 90

6.1　转子的许用不平衡量 90

6.2　转子校平衡工艺 91

7　机座和端盖加工工艺 91

7.1　机座加工工艺要点 91

8　保证定子同轴度的工艺 92

9　制造工艺波动对电机性能的影响 92

7.2　端盖加工工艺要点 92

第7章　产品试验 94

1 型式试验 94

1.1 绕组对机壳及绕组相互间绝缘电阻的测定 94

1.2 绕组在实际冷状态下直流电阻测定 94

1.3 转子开路电压的测定 94

1.4 空载试验 94

1.5 堵转试验 95

1.7 笼型转子电机最小转矩的测定 96

1.6 最大转矩的测定 96

1.8 温升试验 97

1.9 负载试验 100

1.10　杂散耗的测定 101

1.11　超速试验 102

1.12　匝间绝缘强度试验 102

1.13　绝缘介电强度试验 102

2　用检查试验数据判断电机性能的合格区 102

2.4　判断功率因数cos？的Io-Ik控制区 103

2.3　判断最初起动转矩Tst的PK-IK控制区 103

2.2　判断最大转矩Tmax的IK控制区 103

2.1　判断最初起动电流Ist的IK控制区 103

2.5　Ist、Tst、Tmax和cos？的合格区 104

2.6　判断效率η的PO-RK、IO控制区 104

2.7　建立合格区时注意事项 104

3　带电测量定子绕组电阻 104

3.1　适用于低压电机的线路 105

3.2　适用于高压电机的线路 105

4.2　测量转子电流频率f2求转差率（s=？×100%） 106

4.3　测量转速求转差率（s=？×100%） 106

4.1　测量转差△n求转差率（s=？×100%） 106

4　转差率的测量 106

5　转矩特性的测定 108

5.1　测功机法 108

5.2　加速法 109

5.3　传递型法 110

6 电机噪声的测定 110

6.1 噪声的量度 110

6.3 测定电机噪声的场所 111

6.2 噪声测定方法 111

6.4 背景噪声 112

6.5 噪声测定时电机工作状态 112

6.6 测量点的数量、位置、测量面、等效半径 112

6.7 声级测量和计算 113

6.8 声功率级的确定 113

6.9 噪声允许限度 114

6.10　声谱分析 115

6.11　电机各类噪声的声谱 115

2 异步电动机的起动 117

第8章　运行与维护 117

1 异步电动机的运行条件 117

2.1　笼型电动机的起动方法 118

2.2　绕线型转子电动机的起动方法 118

3.1　变极变速 119

3.2　改变转差率调速 119

3.3　变频调速 119

3.4　其他调速和变速电动机 119

6　三相异步电动机作单相运行 120

5 异步电动机作发电机运行 120

4 异步电动机的制动 120

3　异步电动机的调速 120

7　异步电动机的维护 121

7.1　起动前的检查 121

7.2　正常运行中的维护 121

8　一般异步电动机的常见故障及处理方法 121

第9章 主要派生和专用产品 123

1 防爆异步电动机 123

1.1　防爆异步电动机的类型及其适用范围 123

1.2　各类防爆异步电动机的设计及结构特点 127

1.3　防爆电动机的特殊试验项目 130

1.4　防爆电机的使用及维护要点 130

2　起重及冶金用异步电动机 131

2.1　设计与结构特点 131

2.2　S4工作方式下输出功率的确定 131

2.3　特殊试验项目 132

3 三相辊道异步电动机 132

3.1　结构特点 132

4.1　结构特点 133

4　深井泵用异步电动机 133

3.2　电动机的选用 133

3.3　动态常数 133

4.2　使用与维护 134

5　潜水异步电动机 134

5.1　几种常用的潜水电机 135

5.2　设计中注意事项 137

5.3　试验方法 138

5.4　使用和维护 138

6.3　电缆引出装置 139

6.2　定子绕组 139

6.1 电机总体结构 139

6　井用潜油异步电动机 139

6.4　保护器 140

6.5　控制和保护装置 140

7　屏蔽异步电动机 140

7.1　结构特点 140

7.2　检验 141

7.3　使用维护中的注意事项 141

9.1　性能与结构特点 142

9　三相力矩异步电动机 142

8.1　额定功率与工作制 142

8.2　设计与工艺特点 142

8　高转差率异步电动机 142

9.2 用途 143

10 电磁调速异步电动机 144

10.1　结构特点 144

10.2　工作原理 144

11 变极多速异步电动机 145

10.5　使用注意事项 145

10.4　控制器 145

10.3　设计要点 145

11.1　变极原理和方法 146

11.2　槽电动势星形图分析法 146

11.3　绕组接法 148

11.4　设计特点 148

12　机械减速异步电动机 148

12.1　齿轮减速异步电动机 148

12.2　摆线针轮减速电动机 149

13.1　旁磁式自制动异步电动机 150

13 自制动异步电动机 150

13.2　杠杆式制动异步电动机 151

13.3　锥形转子异步电动机 152

第10章　三相换向器变速异步电动机 152

1 结构特点 154

2　工作原理 155

2.1　换向器和电刷的变频、调压作用 155

2.2　调速原理和调速范围 156

2.3　电机在低速运行时功率因数的补偿 157

2.5　运行特性 158

2.4　能量图 158

3　绕组的接线方式 159

3.1　定子绕组 159

3.2　初级绕组和调节绕组 159

3.3　放电绕组 160

4　电磁设计 160

4.1　额定数据 160

4.2　主要尺寸 160

4.4　导线尺寸和槽形 161

4.3　绕组 161

4.5　电刷张角和低速运行时功率因数补偿角 163

4.6　扩大调速范围时的几个有关设计问题 163

5 电机的成品试验 163

6　运行和维护 163

6.1　控制线路 164

6.2　反向运行时的改装调试 164

6.3　故障和处理 165

附录Ⅱ 异步电机的定额及额定数据 166

附录Ⅰ 异步电机工作条件 166

附录 166

附录Ⅲ 异步电机安装结构型式及其代号 167

附录Ⅳ 异步电机外壳的防护型式和防护等级 168

附录Ⅴ 异步电机的通风冷却方式 170

附录Ⅵ 异步电机型号的表示方法 170

附录Ⅶ 异步电机基本系列产品技术数据表 173

附录Ⅷ 变极多速异步电动机常用变极绕组方案表 189

参考文献 191