摘要：介绍了15 w三相异步电动机的电磁没计引对15 w三相异步电动机的技术指标，分析了其主要尺寸的确定、定转子槽数的配合、定转子槽彤的设计及电楸绕组形式的选择。采用磁路法和电磁场仿真对电磁方案进行了性能计算，两种方法的计算结果表明该电磁方案能够满足技术指标要求

关键词：三相异步电动机；设计

引  言

三相异步电动机具有结构简单、运行可靠、制造容易、价格低廉、坚固耐用和效率较高等优点，不仅在传统的工农业生产机械中应用广泛，在电动汽车等领域电得剑人们的关注。

    本文依据15 w三相异步电动机的技术指标，分析了其主要尺寸的确定、定转子槽数的配合选择、定转子槽形的设计及电枢绕组形式的选择。采用磁路法和电磁场仿真对电磁方案进行了性能计算1技术指标15 w三相异步电动机的技术指标如下：

    额定电压UN：200v Ac额定频率f1：400Hz额定转矩T2N：≥15 mNn****转矩T2max≥30mNm额定转速nN：≥9500r／min****转速no：≥11000 r／mm堵转电流Ist≥0．4 A工作制：短时间歇由额定转矩和额定转速可知，本电机额定功率PN最小应为14．9 w，设计时取PN=15 w。

    2设计分析

    2．1主要尺寸确定

由电机的供电频率和额定转速可知本电机檄对数p应设计为2。

    2．2定转子槽数的配合

在电机定子极数和相数确定的情况下，定子槽数决定于每极每相槽数q。较大的q值可使附加损耗降低、谐波漏抗减小、槽利用率降低、槽中线罔边的总散热面积增加、利于散热。但本电机直径很小，每极每相槽数较多会导致齿部宽度很窄，不利于加工，因此取每极每相槽数q=1，定子槽数为12。

    本电机采用笼型转子。笼型转子的槽数若与定子槽数配合不当，可能导致附加损耗、附加转矩、振动和噪声增加。本电机转子槽数选择为15。

    2．3定转子槽形的设计

梨形槽和梯形槽属半闭口槽，可减少铁心表面损耗、减小有效气隙长度，提高功率因数。与梯形槽相比，梨形槽利用率高，冲模寿命较长、槽绝缘的弯曲程度较小，不易损伤，本电机定子采用梨形槽。

    与闭口槽相比，开口槽的槽漏抗较小，可增加****转矩，但同叫起动电流也增大。本电机****转矩是额定转矩的2倍，堵转电流不能大于O.4 A。考虑到本电机尺寸很小，从加工方便的角度考虑，转子导条采用圆铜线，槽形为开口圆形槽。

    2．4电枢绕组形式

选择与双层绕组相比，单层绕组具有槽利用率高、槽内不会发生相间击穿、嵌线方便优点，但是由于单层绕组一般不易做成短距，磁场波形较差，通常只在小功率交流电动机中应用较多。

    本电机每极每相槽数q=1，功率很小，冈此采用单层集中整距绕组形式，并联支路数取为1。

    3性能计算

在上述分析的基础上，采用磁路法对电机定转予冲片的主要参数和绕组参数进行了计算，电机的横截面示意图如图l所示。

 

    3．1磁路法计算

电机定转子回路未计及饱和的阻抗参数如表1所示。每给定一转羞率，按照图2所示流程计算该转速下电机的输出功率、效率和功率因数。通过计算，当输出功率为15 w时，对应的转速、转矩、效率和功率因数分别为9800 r／min、15.2 mNm、O.49和O．58。****转矩的计算结果为31．7 mNm，堵转电流为O．33 A.

 

    3．2电磁场仿真计算

仿真时电枢每相绕组2个线圈串联，三相绕组Y型连接，由三相电源供电；转子每根导条构成一个线圈，所有线圈并联短接。设立转子的负载转矩为O mNnl和15 InNm，仿真计算的****转速为11856r／min，额定转速为9787 r／min。

    4结语

基于主要尺寸确定、定转子槽数配合、定转子槽形设计及电枢绕组形式选择的分析，对15 w三相异步电动机进行了电磁设计。通过磁路法和电磁场仿真哪种方法进行的电磁方案性能计算结果表明，该电磁方案能够满足技术指标要求。