电机学思考题(电机选择的考虑因素)

系列电机设计，尤其是基础系列电机设计，是一项对市场有重大影响的工作。因此，在设计之前，有必要对国内外现有的系列或类似电机进行充分的调研、分析和比较，按照上述要求进行工作，并通过几个典型规格的试制，为综合设计提供实践依据。沈女士今天将和大家谈谈串联电机设计过程中必须注意的问题。一个好的设计可以用最少的组件实现多种规格的产品。

1功率等级

同一系列中相邻两个功率等级的比值(高功率与低功率的比值)，即功率增量系数或容量增量系数K，直接影响整个系列中功率等级数的确定，对系列的经济性有重要影响。

k小的话会有更多的功率等级，容易满足不同用户的匹配需求，选择方便，可以降低过装容量、过装成本和运行成本。但随着功率水平的提高，同系列电机的规格会更多，制造所需的工艺设备也会增加，生产管理也会复杂化，从而增加制造成本。针对这一问题，国家标准中对优先系数有专门规定。

优先编号系统可以实现合理的细分，以最少的规格和品种满足各种设备的驾驶需求。此时每一级的超装机容量与电机本身功率的比值大致相等，因此更为合理。考虑到同系列不同规格电机的实际要求不一样，低功率的电机一般要求更高，而高功率的电机要求更低，某些种类的功率可能需要更多或更少。因此，如果整个系列采用相同的功率增大系数，即只有一个相同公比的基本优先数系统不一定适合。因此，标准规定，必要时允许采用复合优先数制，即在不同的功率范围内采用不同的优先数制，使低功率范围内的区间稀疏，高功率范围内的区间密集，个别功率段也可以根据具体情况比相邻段稀疏或密集。

2安装尺寸的确定及功率等级与安装尺寸的对应关系

电机的安装尺寸是指电机及配套机械安装时的相关尺寸。如何合理确定串联电机的安装尺寸以及功率等级与安装尺寸的对应关系是非常重要的。串联电机的安装尺寸一般按轴心高度分类，其确定必须综合考虑配套机械和电机本身的具体情况，原则上也应采用优先编号制增加。

安装尺寸主要是轴心高度。对于带端盖轴承的电机，功率等级与安装尺寸的对应关系主要是确定功率等级与轴心高度的对应关系。功率等级确定后，如果选择的轴心高等级数量太少，可以减少电机制造的工艺设备，方便用户安装使用，但电磁设计不够合理，材料得不到充分利用。因此，在确定这种对应关系时，必须充分考虑，并对各种方案进行计算和比较。通常一个轴中心高度对应两个功率级；在单个功率范围内，它也可以对应于三个功率水平。

3交流系列电机定子冲片外径的确定

确定交流系列电机定子冲片外径时，应注意以下主要因素：1)与规定的轴心高度值的一致性。实践证明，轴心较高时，如有可能，适当加大定子冲片为宜。

4零部件的标准化、系列化和通用化

系列电机零部件应尽量采用标准件与标准尺寸、标准结构，并按整个系列的要求合理安排同类型零部件的尺寸，以提高通用性和互换性。例如；对于交流电机，极数相同、功率等级邻近的2~3个规格，应采用相同的定子冲片（此时铁心长度不同），极数不同、功率等级邻近的电机，宜采用相同的定子冲片外径，但内径不同，铁心长度相同或略有不同。对于转速不同而功率邻近的直流电机，应选用相同的电枢外径和磁极冲片。这样，将大大减少冲模与特造模的数量，并因可采用相同的轴径、轴承、换向器和绕组支架，而进一步减少了夹具和量具等工艺装备的数量。

为了使电机主要尺寸比都较合适，批量大的电机，一个铁心外径一般限于配两种铁心长度，个别为三种；批量较小的电机，则一般可取用2种以上长度，特别是功率大的电机，当采用焊接机座时，长度的改变不会在工艺上引起较大的不便，因而铁心有时采用3~4种长度或更多。

5派生的可能性

也即应考虑有可能仅作少量改动即派生出某些产品，以满足特殊性能、特殊环境与特殊使用条件方面的要求。

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