电机设计课后习题答案期末复习资料
电机设计是指根据用户提出的产品规格和技术要求，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。
电机设计的任务包括：
1. 根据用户提出的产品规格和技术要求，结合技术经济方面国家的方针政策和生产实际情况，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. ELECTROMAGNETIC DESIGN：在此阶段，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。
电机设计通常给定的数据有：
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
电机常数 CA 和利用系数 KA 的物理意义是：
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。
主要尺寸关系式为：，根据这个关系式得到的重要结论有：
1. 电机的主要尺寸由其计算功率 Pˊ 和转速 n 之比或计算转矩 Tˊ 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。
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、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。
电机中的几何相似定律是指在转速相同的情况下，当 B 和 J 的数值保持不变时，对一系列功率递增，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。
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，而冷却表面却与长度的平方成正比。功率上升，长度变长，损耗增加大于冷却的增加。为了使温升不超过允许值，随着功率的增加，要改变电机的通风和冷却系统，从而放弃它们的几何形状相似。
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