毕业论文：无感绕组谐波起动电动机的研究 ㊣ 精品文档 值得下载

有机结合起来，研究出新型绕组的电机又称谐波起动电动机设计方案。

新型绕组电机定子利用等安匝原理设计多路联结的等效相带定子绕组，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，在由液力与底座。

继电器继电器是种根据特定形式的输入信号而动作的自动控制电器。

与接触器不同，主要用于反应控制信号，其触点通常接在控制电路中。

继电器种类很多，这里我们采用时间继电器和电磁式继电器。

熔断器熔断器是种利用熔化作用而切断电路的保护电器。

结构简单，使用方便。

控制线路设计图谐波起动电动机控制线路图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谐波起动电动机控制线路图如图，其工作过程如下按下起动按钮，接触器的线圈得电，其常开触头闭合，电动机得电开始起动待起动转速在额定转速附近后，按下运行按钮，接触器的线圈得电，此时的线圈仍得电，电动机进入运行状态。

由于起动过程与运行过程有先后之分，不能颠倒，因此将的个辅助常开触头与的个常开触头串联，这样只有接触器的线圈得电后，按下，接触器的线圈才会得电。

接触器的个辅助触头并联接于起动或运行按钮，因此松开手，断开按钮后，吸引线圈，通过其辅助触头可继续保持通电，维持其吸合状态及自锁。

为熔断器，起短路保护的作用。

为热继电器，起过载保护作用，当负载过载或电动机单相运行时，动作，其长闭触头将控制电路切断，线圈失电，从而切断电动机的主电路。

接触器的两个自锁触头还有零电压保护作用，当电网电压消失如停电而重新恢复时，要求电动机及其拖动的运行机构不能自行起动，以保证操作人员和设备的安全，由于自锁触头的存在，当电网停电后，不重新按起动按钮，电动机就不能起动。

为停机按钮，按下电动机失电停止运行。

上述方案起动过程结束后，要人为地将电动机切换到运行状态，其切换时间般把握不是很好，可在控制电路中串入时间继电器。

使电动机起动过程结束后自动切换到运行状态。

其控制线路如图所示图谐波起动电动机运行状态切换控制线路图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参考文献汤蕴缪，史乃电机学北京机械工业出版社许实章新型电机绕组理论与设计北京机械业出版社，汤蕴缪，史乃，沈文豹电机理论与运行北京水利电力出版社，于克训，许实章双极对数槽号相位图及其在变极绕组设计中的应用电工技术学报，许实章电机学下北京机械工业出版社，濮绍文，濮少文三相鼠笼式单绕组多速电动机上海上海科学技术出版社，许实章交流电机的绕组理论北京机械工业出版社，许实章发明专利谐波起动方法及按该方法起动的电动机专利号授权日王雪帆，许实章种新型感应电动机转子绕组无感绕组的研究电工技术学报，李仁电器控制北京机械工业出版社，李海发，王岩电机拖动与控制北京清华大学出版社，于克训，许实章应用双极对数槽号相位图设计变极绕组的新方法对称块图法电工技术学报，陈碧秀等实用中小电机手册辽宁辽宁科学技术出版社，方日杰电机制造工艺学北京机械工业出版社，陈世坤电机设计北京机械工业出版社张冠生电器学北京机械工业出版社，许实章美国发明专利专利号授权日许实章，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结束语经过个学期的毕业设计，使我受益匪浅。

通过这次设计，使我对交流电机有了个比较清楚的概念，更重要的是对我所学过的知识特别是电机设计进行了次回顾。

在设计过程中，使我学会了查阅资料和使用软件，同时对等软件的操作更加熟练了，这些对我今后的工作有着重要帮助。

刚接到课题时，感觉有些茫然，不知道从什么地方开始，石安乐老师给我指明了方向，通过对相关资料的查阅，对自己的设计任务有了个初步的了解。

设计过程是漫长的，困难肯定也是在所难免的。

在整个设计过程中碰到了不少难题，尤其是设计定转子绕组的时候，刚开始设计时，对主副谐波的理解不深，只是懂得些基本的概念。

对如何进行设计定转子绕组却不知道。

经过将近两个星期的时间查找资料，特别是参考了许实章教授的新型电机绕组理论与设计后，在此基础上经过石老师的指导才找到了比较合适的绕组方案。

通过此次毕业设计，使我了解了谐波电机的高起动性能和设计。

经过这么久的设计，提高了我思考解决问题的能力，自学能力有了大大的提高，为我以后的工作奠定了基础。

此外，在设计过程中始终离不开石老师的精心指导，当遇到自己不能解决的难题时，我就去向石老师请教，石老师还经常利用自己的休息时间不厌其烦的帮助我们解决问题。

石老师对工作的丝不苟精神兢兢业业的精神鼓舞我激励我，使我明白做学问应该认真严谨。

正因为石老师对工作负责的态度，对我的监督从来没有松懈过，所以我能够比较成功的完成我的设计。

在此，我对石老师在半年来给予我的关心与帮助表示由衷的感谢。

感谢电气工程系给我们提供设备和资料，感谢电机电器教研室的指导，感谢指导老师和同组同学的帮助。

同时也感谢图书馆的工作人员热情的服务，为我查找资料提供了方便。

由于时间和水平有限，本系统肯定有不完善之处，欢迎大家予以批评指正。

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电磁设计程序已知数据输出功率额定电压相数频率极数级绝缘，连续运行额定数据及主要尺寸输出功率外施相电压功电流效率功率因数极数定转子槽数，定转子每极槽数，定转子冲片图见附件确定电机主要尺寸定子内径铁心长度气隙长度铁心有效长净铁心长每道通风宽对于硅钢片铁心压装系数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极距定子齿距转子齿距节距定子，转子，定子采用双层叠绕组，转子采用双层波绕组，复合线圈组每槽导体数定子转子每相串联导体数定子转子绕线线规定子取转子取绕组系数定子转子每相有效串联导体数定子转子二磁路计算每极磁通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部截面积定子转子则则轭部截面积定子式中转子式中空气隙面积波幅系数设，查图得定子齿磁密转子齿磁密定子轭磁密转子轭磁密空气隙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各部分磁路每厘米所需磁势齿部磁路计算长度定子转子轭部磁路计算长度定子转子气隙有效长度齿部所需磁势定子转子轭部所需磁势定子转子空气隙所需磁势饱和系数与初设值相比较误差总磁势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