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电机设计

第一章

1.电机设计的任务是什么？

答：电机设计的任务是根据用户提出的产品规格（功率、电压、转速）与技术要求（效率、参数、温升、机械可靠性），结合技术经济方面国家的方针政策和生产实际情况，运用有关的理论和计算方法，正确处理设计时遇到的各种矛盾，从而设计出性能好、体积小、结构简单、运行可靠、制造和使用维修方便的先进产品。

2.电机设计过程分为哪几个阶段？ 答：电机设计的过程可分为：

①准备阶段：通常包括两方面内容：首先是熟悉国家标准，收集相近电机的产品样本和技术资料，并听取生产和使用单位的意见与要求；然后在国家标准有关规定及分析相应资料的基础上，编制技术任务书或技术建议书。

②电磁设计：本阶段的任务是根据技术任务书的规定，参照生产实践经验，通过计算和方案比较，来确定与所设计电机电磁性能有关的尺寸和数据，选定有关材料，并核算电磁性能。 ③结构设计：结构设计的任务是确定电机的机械结构，零部件 尺寸，加工要求与材料的规格及性能要求，包括必要的机械计 算、通风计算和温升计算。

3.电机设计通常给定的数据有哪些？ 答：电机设计时通常会给定下列数据： (1)额定功率 (2)额定电压

(3)相数及相同连接方式 (4)额定频率

(5)额定转速或同步转速 (6)额定功率因数

感应电动机通常给定(1)～(5)；同步电机通常给定(1)～(6)； 直流电机通常给定(1)(2)(5) 第二章

1.电机常数CA和利用系数KA的物理意义是什么？

答：CA：大体反映了产生单位计算转矩所消耗的有效材料（铜铝或电工钢）的体积，并在一定程度上反映了结构材料的耗用量。 KA：表示单位体积的有效材料所能产生的计算转矩，它的大小反映了电机有效材料的利用程度。

2.什么是主要尺寸关系式？根据它可以得出什么结论？

D2lefn6.1答：主要尺寸关系式为：'?'，根据这个关系式

p?pKNmKdpAB?得到的重要结论有:①电机的主要尺寸由其计算功率Pˊ和转速n

p'之比或计算转矩

nTˊ所决定；②电磁负荷A和Bδ不变时，相同

功率的电机，转速较高的，尺寸较小；尺寸相同的电机，转速较高的，则功率较大。这表明提高转速可减小电机的体积和重量；③转速一定时，若直径不变而采取不同长度，则可得到不同功率的电机；④由于计算极弧系数?p、 波形系数KNm与绕组系数Kdp的数值一般变化不大，因此电机的主要尺寸在很大程度上和选用的电磁负荷A和Bδ有关。电磁负荷选得越高，电机的尺寸就越小。

3.什么是电机中的几何相似定律？为何在可能情况下，总希望用大功率电机来代替总功率相等的小功率电机？为何冷却问题对于大电机比对小电机更显得重要? 答：在转速相同的情况下，当

3'4'DaDb=

laha=lbhb=

babb=…下，∝

GP'Cef?P∝P'P'11'4∝p∝p即当B和J的数值保持不变时，对一系列功率递增，

P'几何形状相似的电机，每单位功率所需有效材料的重量G、成本Cef及产生损耗Σp均与计算功率的次方成反比。用大功率电机代替总功率相等的数台小电机的原因是随着单机容量的增加，其有效材料的重量G、成本Cef和损耗Σp的增加要慢，其有效材料的利用率和电机的效率均将提高，因此用大功率电机代替总功率相等的数台小电功率机。冷却问题对大功率电机比对小功率电机更显得重要的原因是电机损耗与长度l的立方成正比，而冷却表

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