概述

電機是電能轉化為磁能再轉化為機械能的裝置。所以里面的核心為電磁轉換，即電路與磁路的計算。圖紙只是外在表現，真正設計人員要會設計計算電機的電路和磁路，計算定轉子的尺寸，線圈安匝數，氣隙磁通等重要參數......

1.不要設計過于細長或扁平的電機

電機設計力求以最少的材料和成本獲得最佳的性能。一般說來，扁平的電機有效材料用鐵較少，用銅較多．結構材料較多。細長的電機有效材料用鐵較多．用銅較少，結構材料較少，但結構的剛度較差。

所以電機的直徑和長度之比有一個最佳值．鐵心內圓和長度之比為1：1左右。設計電機要根據電機各種性能要求及市場上有效材料，結構材料的價格進行優化設計，此外還要考慮系列化、零部件通用化以及結構的工藝性、工模具的成本等問題。

2.線圈的電流密度不宜過大或過小

電機線圈具有一定電阻，當電流通過線圈時就產生損耗，使電機效率降低，繞組溫度升高。電機設計時希望減小電阻，以減少損耗，降低溫升，提高效率。降低電流密度，增加導線截面積可以減小電阻，但會導致線圈材料用量增加。由于槽面積的加大，引起鐵心磁密增加，使電機的勵磁電流及鐵損耗增加。所以電流密度的選擇要全面考慮電機性能。電流密度一般選用3～7A／mm2。對于大電機及封閉式電機取小值．對于小電機及開啟式電機則取大值。

3.鐵芯磁密不要過高或過低

當鐵芯材料、頻率及硅鋼片厚度一定時，鐵損耗決定于磁通密度的大小。磁通密度過高，使鐵耗增加，電機效率降低，鐵芯發熱使電機溫升增高。并由于勵磁安匝增加，電機功率因數降低。所以鐵芯的磁通密度不宜過高，盡量避免用在磁化曲線的過飽和段。小型電機一般不超過155T。磁通密度過低則使電機材料用量增加，成本提高。

4.槽滿率不宜過高或過低

所滑槽滿率是指槽內導線的面積和槽有效面積之比。槽滿率大，表示槽內填充緊密，槽滿率小，表示槽內填充松散。就電機用料的充分利用和運行性能來說，槽滿率越高越好。但過高嵌線困難，勞動量及工時增加，容易損傷絕緣。槽滿率低，電機運行時導線在槽內松動，易摜壞絕緣，此外槽內空隙多，由于空氣導熱差，影響線圈的散熱，使電機溫升增高。手工嵌線槽滿率一般取75％～78％，不大于80％。對自動化嵌線來講，一般槽滿率不高于75%。

5.槽形盡可能選用平行齒梯形槽

硅鋼片工作在磁化曲線的飽和段，單位長度勵磁消耗的安匝數隨磁通密度的增加而大量增加。為了合理充分利用電機內部空間，電機設計時總是使硅鋼片比較飽和。如果采用梯形齒，則齒的窄部由于磁通密度大，勵磁安匝數大量增加，電機的功率因數降低。如果采用平行齒．則沿齒部長度內磁通密度均勻，勵磁消耗的安匝數大為減少。

6.槽形邊緣不要有尖角

槽形的設計應考慮便于沖模的制造。沖模淬火時．凹槽尖角處常因應力集中而產生裂紋。園角還有助于延長沖模壽命。槽形設計其邊緣處應盡量采用圓角，圓角半徑應不小于1mm。

7.盡量用圓底槽代替平底槽

圓底槽的優點：

A.圓底槽能改善導線的填充情況，槽絕緣不易損壞，在槽滿率相同的情況下，圓底槽嵌線比平底槽容易。

B.轉子鑄鋁時，圓底槽比平底槽鋁水填充情況好。

C.圓底槽比平底槽便于模具制造。

8.電機鐵心槽口寬度不宜過大

電機槽口太小，下線困難。電機槽口太大，使氣隙磁通分布不均，齒諧波增大，附加損耗增加。半閉口槽的槽口寬度一般為2～3根導線的直徑，約為3.5mm。低壓成形線圈采用槽內四個元件邊的半開口槽結構，使其槽口寬度減少為槽寬的一半。

9.定子槽數不要太多或太少

電動機定子槽數多，磁動勢、電動勢波形好．附加損耗小，電機效率高。但槽數多，鐵心齒部過窄，沖壓變形大，工藝性差。槽數多還使模具制造成本增加，有關電機設計的問題，線圈制造及下線工時增加，一般說來，定子槽數多、電機性能好，但成本高。一般異步電動機每極每相槽散q≥2。

10.氣隙不可過大或過小

氣隙是指電機定子和轉子間的空隙。氣隙大小對電機性能及制造工藝有很大的影響。氣隙大，磁阻大，勵磁安匝數多，使電機勵磁電流增大，電機功率因數降低。但氣隙大使諧波磁場減弱，電機的附加損耗降低。氣隙大，對電機零部件的同軸度及裝配精度的要求降低；氣隙過小，則容易引起定轉子掃膛，以及由于附加損耗增加而使電機效率降低。

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