子绕组，转子绕组为采用串联复合线圈组构成的对称多相绕组，从而使转子达到无集电环无电刷无触点和无起动电阻。起动时，通过设计和控制定子绕组产生所需的基波主谐波和副谐波，使基波和谐波电流有目的沿着不同的转子回路流过，从而限制了起动电流的大小，提高了起动转矩。运行时，通过定子绕组接线控制，改变为正规相带定子绕组，转子电流在等效的阻抗小的对称多相绕组回路流过，保证了电机的运行性能。本课题研究的新型绕组电机为谐波起动电动机，重点研究新型绕组电机起动运行理论起动电流和起动转矩的准确计算方法，电磁和结构设计方法，定转子绕组的设计和制造，解决谐波起动电动机存在的关键技术问题，为谐波起动电动机的实用化和推广应用打下基础。课题主要遵循以下思路进行设计和研究，而且根据设计需要，本文具体对槽极电动机进行分析和设计谐波起动电动机的概况三相异步电动机中谐波的分析和计算定子绕组方案的确定及分析无感转子绕组方案的确定及分析等效电路的建立电磁设计程序分析及电磁设计控制线路的设计，确定控制线路器件。湖南工程学院毕业设计无感绕组谐波起动电动机的研究第页第章谐波起动感应电动机概论传统感应电动机的现状和存在的问题感应电动机是基于气隙旋转磁场与转子绕组中感应电流相互作用产生电磁转矩，从而实现能量转换的种交流电动机。其转速和同步转速之间存在定的差异即所谓的异步，这是它产生转矩的必要条件。由于转子绕组电流是感应产生的，因此称为感应电动机。感应电动机区别于其它类型电动机，在于其转子绕组不需要与其它电源相连接，而定子电流直接取自交流电网。它与其它电动机相比，具有结构简单，制造使用和维护方便，运行可靠及重量轻成本低等优点。三相感应电动机的重量及成本分别约为同功率同转速的直流电动机的和，此外感应电动机还还便于派生各防护型式以使用不同环境条件的需要，也有较高的效率和较好的工作特性，它具有与并励直流电动机类似的接近恒速的负载特性，能满足大多数工农业生产机械的拖动要求。由于感应电动机具有上述许多优点，它广泛应用于工农业和其它国民经济各部门，作为拖动机床水泵鼓风机起重转扬设备轻工业和农副业加工设备以及其它般机械的动力。感应电动机是电动机领域中应用最广泛的种电动机，左右的电气原动力均为感应电动机，其用电量占以上。主要用于工业农业交通中作为动力设备。传统感应电动机分为笼型和绕线型两类，其现状和存在问题如下笼型电动机笼型电动机虽制造容易和可靠性较高，但存在下列三个严重缺点。起动转矩不大，难以满足带负载起动的需要当前社会上解决该问题的多数办法是提高电动机的功率容量即增容来提高其起动转矩，这就造成严重的大马拉小车，既增加购买设备的投资，又在长期的应用中因处于低负荷运行而浪费大量电量，很不经济。第二种办法是增购液力偶合器，先让电动机空载起动，在由液力偶合器驱动负载。这种办法同样要增加添购设备的投资，并因液力偶合器的效率低于，因此至少浪费的电能，因而整个驱动装置的效率很低，同样浪费电量，更何况添加液力偶合器之后，机组的运行可靠性大大下降，显著增加维护困难，因此不是个好办法。最大转矩不大用于驱动经常出现短时过负荷的负载，如矿山所用破碎机等时，往往停转而烧坏电动机。以致只能在轻载状况下运行，既降低了产量又浪费电能。起动电流很大，增加了所需供电变压器的容量，从而增加大量投资。另办法是湖南工程学院毕业设计无感绕组谐波起动电动机的研究第页采用降压起动式中取冲剪余量转子电阻式中转子电阻标么值四损耗及运行性能的计算满载电流有效部分满载电抗电流满载电流无功部分满载电势空载电势空载定子磁密,空载转子磁密,湖南工程学院毕业设计无感绕组谐波起动电动机的研究第页空载定子轭磁密,空载转子轭磁密,空载空气隙磁密空载定子齿磁密空载转子齿磁势空载定子轭磁势空载转子轭磁势空载空气隙磁势空载总磁势空载磁化电流定子电流定子电流密度线负荷湖南工程学院毕业设计无感绕组谐波起动电动机的研究第页转子电流满载转子相电压空载转子相电压转子电流密度定子铜损耗转子铜损耗杂散损耗取机械损耗取铁耗定子齿体积定子轭体积单位铁耗湖南工程学院毕业设计无感绕组谐波起动电动机的研究第页定子齿损耗定子轭损耗总铁耗总损耗输入功率总损耗比效率﹥标准功率因数转差率旋转铁耗式中旋转铁耗转速最大转矩五起动性能计算起动时参数计算定子湖南工程学院毕业设计无感绕组谐波起动电动机的研究第页转子漏抗系数定子槽单位漏磁导湖南工程学院毕业设计无感绕组谐波起动电动机的研究第页,均查图定子槽漏抗有效有效有效定子谐波漏抗相带相带相带湖南工程学院毕业设计无感绕组谐波起动电动机的研究第页定子端部漏抗定子漏抗转子槽单位漏磁导转子槽漏抗湖南工程学院毕业设计无感绕组谐波起动电动机的研究第页转子谐波漏抗查图转子端部漏抗转子漏抗湖南工程学院毕业设计无感绕组谐波起动电动机的研究第页定子相电阻,级绝缘，转子电阻式中式中式中起动电流开始假定值起动时漏磁路饱和引起漏抗变化的系数查图可得，曲线为空气隙中漏磁场的虚构磁密式中湖南工程学院毕业设计无感绕组谐波起动电动机的研究第页齿顶漏磁饱和引起定子齿顶宽度减少齿顶漏磁饱和引起转子齿顶宽度减少起动时定子槽单位漏磁导和的磁动势较大，要考虑磁路饱和的影响起动时定转子槽漏抗湖南工程学院毕业设计无感绕组谐波起动电动机的研究第页起动时定转子谐波漏抗定转子起动漏抗起动总漏抗湖南工程学院毕业设计无感绕组谐波起动电动机的研究第页起动总电阻起动转矩起动电流湖南工程学院毕业设计无感绕组谐波起动电动机的研究第页起动转矩倍数起动电流倍数湖南工程学院毕业设计无感绕组谐波起动电动机的研究第页附件定转子冲片图毕业设计论文题目无感绕组谐波起动电动机的研究院系电气与信息工程系专业电气工程及其自动化班级学号学生姓名刘刚导师姓名石安乐完成日期年月日湖南工程学院毕业设计无感绕组谐波起动电动机的研究湖南工程学院毕业设计论文任务书设计论文题目无感绕组谐波起动电动机的研究姓名刘刚系别电气与信息工程专业电气工程及其自动化班级学号指导老师石安乐教研室主任石安乐基本任务及要求谐波起动电动机，其转子为无刷无环结构绕组，结构简单运行可靠成本低廉，具有绕线型电机的高启动性能的特点，又有笼型电机结构简单运行可靠的优点。本设计要求如下谐波起动电动机的概况定子绕组方案的确定及分析无感转子绕组方案的确定及分析④等效电路的建立电磁设计程序分析及电磁设计控制线路的设计。确定控制线路器件。设计个极无感绕组的谐波起动电动机设计槽极电动机的基本数据输出功率额定电压相数频率极数级绝缘，连续运行效率功率因数转速二进度安排及完成时间月日布置任务，下达设计任务书。月日查阅资料，撰写文献综述，撰写开题报告。月日毕业实习，撰写实习报告。月日谐波电动机设计，中期检查。月日撰写毕业设计说明书。月日指导教师评阅电子文挡上传月日毕业设计答辩。月日毕业设计成绩评定，资料归档湖南工程学院毕业设计无感绕组谐波起动电动机的研究目录任务书„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„摘要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„前言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„第章谐波起动电动机的概况„„„„„„„„„„„„„„„„„„传统感应电动机的现状和存在的问题„„„„„„„„„„„„笼型电动机„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„绕线型电机„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„传统感应电动机的改进„„„„„„„„„„„„„„„„„„谐波起动感应电动机的诞生„„„„„„„„„„„„„„„„由两路并联线圈构成的转子绕组„„„„„„„„„„„„由三路并联线圈构成的转子绕组„„„„„„„„„„„„谐波起动的工作原理„„„„„„„„„„„„„„„„谐波起动感应电动机的发展及趋势„„„„„„„„„„