感应电机的电磁设计

许通

摘要： 电磁计算是感应电机设计的关键部分。本文主要以YXKK560-4型电机为模型，说明中小型三相感应电动机的电磁计算中的几个关键部分，包括：主要尺寸与气隙的确定；定转子绕组与冲片的设计；工作性能的计算；起动性能的计算等。

Abstract： Electromagnetic calculation is the key part of induction motor design. This paper mainly takes YXKK560-4 motor as the model， explains several key parts in electromagnetic calculation of small and medium-sized three-phase induction motor， including： the determination of main dimensions and air gap， the design of stator and rotor windings and punches， the calculation of working performance，the calculation of starting performance， etc.

关键词： 感应电机；电磁设计；YXKK560-4型

Key words： induction motor；electromagnetic design；YXKK560-4

中图分类号：TM346 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）19-0120-02

1 电磁负荷及磁密的选择

为确定此次电磁负荷，我们将高功率密度电机YXKK560-4与原有YKK560-4电机进行对比，具体如表1、表2所示。

定、转子的槽形和尺寸显著影响电机的各项性能参数[1]。根据对比确定定子、转子槽形的主要尺寸如图1（a）、（b）、（c）所示。

2 性能指标对比分析

将YXKK560-4电机的主要性能指標与手算结果比较，见表3。

将YKK560-4电机与YXKK560-4电机性能进行对比，见表4。

经过YKK560-4电机与YXKK560-4电机对比分析得到，铁心长度减少，降低了铁耗和成本，为了降低磁密减小槽高同时增加了轭部高度，保证了定子外径，转子外径不变原则，对于新产品可以使用原有模具，节约了成本[2]。

可见YXKK560-4电机中效率，功率因数，最大转矩倍数，起动转矩倍数，起动电流倍数这五个指标中，最大转矩倍数偏差有些过大，进一步调整时可采用以下三种方案。

改变线规：每槽导体数由设计的20减少到18；

改变铁心长：将原有的750mm变成700mm；

改变转子导体材料：将转子铜条换成铸铝材料。

为了验证YXKK560新型电机电磁结果的合理性，建立有限元模型，采用场运算，通过场路运算的比较得出较为合理的电磁数值，为高效电机提供改进的依据[3]。

3 有限元分析