2.1定转子冲片主要尺寸

2.1.1定子冲片外径

定子冲片外径与机座号的对应关系仍沿用Y系列的数据，这是 考虑到Y2系列电动机机座号与功率等级的对应关系与Y系列电动 机相同，采用同样的冲片外径在Y系列和Y2系列并存过渡的时期 内有利于Y2系列异步电动机的推广和制造厂安排生产。

Y2系列舁步电动机定子冲片外径与机座中心高的对应关系见表2-1。

表2-1定子冲片外径与机座中心商的对应关系 （mm)

2.1.2定子冲片内径

考虑到继承性和合理性，除180机座2极的定子冲片内径由160 改为165mm, 200机座2极的定子冲片内径由182改为187mm夕卜> 其他规格均釆用Y系列的数值（表2-2)。为便于生产管理，对80〜 280机座，6, 8极定子冲片内径相同，对315~355机座，8, 10极 定子冲片内径相同。

2.1-3转子冲片内径

转子冲片内径等于转轴铁心档外径，系根据转轴的强度和刚 度要求确定3 Y2系列异步电动机的转子冲片内径见表2-3。

表2-2定子冲片内径

3ft 2-3转子冲片内径Um)

2.2定转子冲片槽形

(1) 为了降低负载电磁噪声，在Y2系列电动机中，6极和8极 电动机的定转子槽配合大部分是不同的，因此，除了 80、90、250、 280机座的6、8极定转子冲片可以通用外，其他机座的6、8极定转 子冲片均不能通用。在提高效率的设计中，有部分规格的定子槽形 需放大。因此，定子冲片与基本设计不通用^

(2) 定子全部采用圆底槽，槽口斜角统一规定如下：

160机座及以下为3(T

180〜280机座：2极为20' 4极为30' 6、8极为35。

315〜355机座：2极为20fl, 4〜10极为30。

(3) 转子采用平底槽、圆底槽、梨形榷、凸形槽（对称和不对 称）、刀形槽等6种槽形（图2-1和表2-4),槽口斜角对梨形槽和刀 形槽为〇'其他槽形为30°„

与Y系列电动机相比，Y2系列电动机在大机座号中采用凸形槽 较多（占41%)，在小机座中采用圆底槽较多（占36%),这是因为 按照JB/T 8158—1999 <电压为沾0V及以下单速F相笼型异步电动 机的起动性能》，对起动电流的要求有所放宽，釆用凸形槽可以在起 动转矩和运行性能两方面有所兼顾。

表24 Y2系列电动机转子櫥形

2.3槽配合和槽斜度

电机的负载噪声主要是电磁噪声，电磁噪声的产生与槽配合和 槽斜度有很大关系5根据电磁噪声产生的原理，电磁噪声的大小主 要与定转子谐波磁场互相作用所产生的力波阶次和幅值有关^ Y2

列电动机通过选用合适的槽配合和槽斜度（表2-5)，以达到降低负 载噪声的目的。在一般情况下，2极电动机通风噪声所占的比例较 大，故Y2系列电动机以降低4 — 10极电动机的负载噪声为主D表2, 6和表2-7列出了几个规格采用不同槽配合和槽斜度时电磁噪声的计 算值，从中可以看出选用适当槽配合和槽斜度将有助于降低电机的 电磁噪声。

表2-7不同權斜度电磁噪声对比

2.4气隙值

在确定气隙值时.除了考虑气隙对电磁性能的影响外，还应考 虑气隙对负载噪声的影响。在Y2系列异步电动机设计中采用的气隙 值见表2-8，

表2-8 Y2系列异步电动机气隙值 （mm)

2,5绕组

2.5.1 绕组型式

考虑到目前的传统生产工艺和机械化下线的可能性，除71机座 6极和80、卯机座8极采用双层绕组外，对160及以下的机座仍采 用单层绕组。绕组型式主要有同心式、交叉式和链式三种。对180 及以上机座，为了提髙电机性能和降低电机噪声，在设计时全部采 用双层叠绕组。绕组节距对2极电机，可选用略大于2/3的极距；对其他电机，可选用接近5/6的极距。根据各厂的具体情况，也可采 用正弦绕组或丫-A绕组，以进一步提高电机的性能和降低电机的噪 声。对于315和355机座，鉴T肖前制造厂对采用软绕组方案已积 累f一定的经验，且现有产品运行情况良好，考虑到软绕组方案材 料利用率高，生产工艺简单，故在设计时均采用软绕组方案。

2.2槽满率

对63〜71机座，槽满率控制在70%左右；对80 —16G机座，槽 满率原则上控制在78%左右，但不超过S0%;对180〜355机座， 榴满率基本上控制在80%以内。

2.6电磁负荷和热负荷

在以往的系列设计中，由于受到设计水平、材料水平和生产工 艺水平的限制，为了使电机有足够长时间的寿命，一般都是通过控 制电机的电磁负荷和热负荷来保证的。在Y2系列电动机的设计中， 由于采用了较先进的设计方法，有可能做到在设计阶段就可以对电 机的整体性能，包括温升和噪声等指标有较全面的预澜；同时由于 采用F级绝缘材料，电机温升按B级考核，使电机的可靠性大大提 髙，因此可以参照国外先进的设计水平，将电机的热负荷适当提髙， 从而使电机的有效材料得到更充分的利用。

(1)电磁负荷参照Y系列电动机的设计值和试验值确定，见 表 2-9。

表2-9 Y2系列电雄负荷控儷值

(2)绕组温升和热负荷因为Y2系列电动机采用F级绝缘，

温升按B级考核（315L2-2、4极和355机座仍按F级考核），所以 在设计时参考了 Y系列电动机的温升试验值与热负荷的关系，并对 全系列进行r温升计算后，取了较高的热负荷控制值（表2-10),其 对应的绕组温升原则上控制在75K以下

表 2-10 Y2 系列 AJ 控制值 [A²/ (cnrmm”]

2.7损耗

2.7.1铁耗

在对Y系列电动机铁耗设计值和试验值进行全面分析的基础上， 同时考虑定子冲片扣片槽对小机座和6、8极电机影响较大的因素， 在设计时对电磁计算程序中的铁耗修正系数作了较大的修改。Y2系

列电动机电磁设计中采用的铁耗修正系数见表

表2-11铁耗修正系数

注：表中K,为定子铁心齿部铁耗修正系数，K_y为定子铁心轭部铁耗修正系数。

2.7.2风摩耗

风摩耗参照Y系列的试验值确定。考虑到Y2系列的AJ值较 髙，对基本设计参照Y系列大风扇的试验值确定（秦2-12)，对搔高 效率设计，112及以下机座的风摩耗与基本设计一致，132及以上机 座参照Y系列小风扇的试验值确定（表2-13)。

表Z.12 S本设计风摩耗推荐值 （W)

表2-13撵离效率设计风縻耗推稗值 （W)

3.7.3杂散拫耗

杂散损耗按名义输人功率的0.5%确定，即按效率标准值确定名 义输入功率，然后再确定杂散损耗计算值。

2.7.4绕组损耗

Y2系列三相异步电动机采用F级绝缘，温升按B级考梭，所以 在计箅绕组损耗时，基准工作温度仍取75°C。对315L2—2、4极和 355机座，温升系按F级考核，绕组基准工作温度为

2.8性能指标

2.8.1 Y2系列三相异步电动机的性能指标

Y2系列三相异步电动机的设计值见表2-14和表2-15,从表中 可见，基本设计和提髙效率设计的1?分别留有0.77%和0.163%的 裕度，功率因数分别留有0.008和0.0143的裕度，且提高效率设计 比基本设计的”高1.791% (表2-16)，均已达到了技术条件的要 求，并留有较大的裕度。

表2.14 Y2系列三相异步电动机基本设计的性能指标

(H63 — H355) 117 个规格

表2-1S Y2系列提裔效率设计的性能指标

(H80〜H280) S3个规格

表Y²基本设计和提离效率设计的性ft比S (标准值)

(H80~H280) S3 个规格

2.8.1 Y2系列与西门子公司1LA5、6系列的比较

Y2系列基本设计与西门子公司样本（1996年）1LA5、6系列 相应规格的性能指标见表247。从表中可觅，Y2系列设计值的7比 西门子公司髙1.06%，m崎高0.0039，堵转转矩高0.0047„从总 体上看，Y2系列设计已达到了西门子公司1LA5、6系列的水平^

表2-17 Y2系列与西门子1LA5、6系列的比较
(H63~H355) 2〜8极】10个规格

2,8.3 Y2系列与Y系列的比较

Y2系列与Y系列相应规格的性能指标见表2-18和表2-19。Y2 系列的设计思想是：对一般传动机械采用基本设计，要求在60%〜 75%负载时有最佳效率。因此在设计时增加了可变损耗的比例，这 样可减少有效材料用量。虽然额定负载时的效率有所降低，但在较 低负载率下仍有较髙的效率_用于传动负载率不高，年运行时间不 长的一般机械，可取得最大的技术经济效果。对衽期连续运行的负 载，则可釆用提髙效率设计。

表2.18基本设计与Y系列性能比较（H80〜H280)6S个规格

注：Y系列的？按实涮杂散损耗确定。

为了使这一比较更能反映实际情况，对Y系列，也按〇.5%& 计算杂散损耗，并采用与Y2系列同样的铁耗修正系数计算铁耗f在 计算力能指标时，分別采取了算术平均值和加权平均值两种算法。 表120是计算加权平均值时所采用的加权系数，它是根据1993年12个主要的Y系列电动机制造厂各规格的产量统计出来的，当时这 12个厂Y系列电动机总产量为589.2944万kW,因此基本上具有一 定的代表件。

表2-19提离效率设计与V系列性能比较（H80〜H280) 2〜6极53个规格

注：Y系列的7J按实测杂散损耗确定。

表2-20加权系ft

表2-21表2-22分别是Y2系列基本设计和提高效率设计在不同 负载率时的力能指标与Y系列的比较。计算结果表明，尽管Y2系 列基本设计在额定负载时的比Y系列低0.63% (算术平均值）和 0.39% (加权平均值），但在60%负载时仅低0.08% (算术平均值) 和高0.18% (加权平均值），而材料成本却可降低13.61%;另一方 面Y2系列提高效率设计在材料用量比Y系列略低的情况下使50% 〜100%负载下的7提高了 0.58%〜1.27%。

表2-21 Y2系列基本设计与Y系列的比较
(H80~H280) fiS 个规格

表2-22 Y2系列提离效串设计与Y系列的比较

(H8G~H280) 53 个规柚

2.9导磁和导电材料

2.9.1硅钢片

基本设计釆用DR510—50，提髙效率设计采用DR510—50 (132机座及以下）和DR450—50 (160机座及以上目前定型生产的Y2 系列电动机均采用这一方案（附录A和附录B)。

为了贯彻国家“以冷代热”的方针和积极贯彻GB 18613 —2002 “中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值'我们也对Y2系 列电动机基本设计63~355机座的117个规格采用冷轧硅钢片迸行 了调整设计T调整设计的原则是：

(1) 性能指标符合 JE/T 8680.1—1998。

(2)  效率指标符合18613—2002能效限定值。

(3) 定转子槽形不变。

(4) 冷轧硅钢片采用宝钢B50A600。

计算结果表明，全系列调整设计均能符合JB/T8680.1—1998和 GB 18613—2002的要求，且铁心长度还可适当减小。减小的幅度 为：对H132〜160，平均5mm;对H180〜280,平均10mm;对 H315〜355,平均15mm。表L23列出了 Y2—225S—4采用冷轧硅钢片设计的试验结果。

表2.23 Y2—22SS—4采用不同珪锎片的试醱值

2.9.2电磁线

电磁线采用型号为QZY—2/180的聚酯亚胺漆包铜困线 (GB6109.5)。机座号63〜280电动机允许采用型号为QZ (G) —2/ 155的改性聚酯溁包铜画线（GB6109.2)或者国际认可的同类产品^ 全系列采用的线规共26种，见表2-24。

漆膜厚度按GB 6109.1取最大厚度和最小厚度的平均值，在电 磁设计中对漆膜厚度统一按表125选用。

表2.24电磁线直径 （mm)

表245电磁线漆瞋厚度 （mm)

2.9.3话材

转子铸铝采用AI的.5铝材。

2.10经济分析

(1) Y2系列基本设计在节材方面有较显著的效杲，与Y系列对 应规格比较（见表2-26),每千瓦可节省铜14.63%，节省硅钢片 13.28%,节省铝11.76%，有效材料成本节约13.61% (成本按电 磁线25元/kg，硅钢片5.5元/kg,铝20元/kg计算）以年产电动机 3000万kW计算，若其中2/3为一般用途电动机，则每年可节钢 2816t，节硅钢片21770t，节铝658t,按上述价格计算可节约成本 2.033忆元。该系列用于传动负载率不高的一般机械，在60%负载 时的电能消耗基本上与Y系列电动机相当。

表2-26 Y2系列基本设计与Y系列用材比较

(H80〜H280) 6S个规格

注：表中Gn、G& 0*!分别为每千瓦电机所用电碾线、硅铕片、铝材的霣置_：C05t

为每千瓦电机的有效材料价格。

(2> Y2系列提髙效率设计比基本设计的用料有所增加（见表

2- 27)，但与Y系列相比，硅钢片和铝材用量略低，仅用铜量稍有增 加，有效材料总成本仍略低子Y系列。提高效率设计的满载效率比 基本设计平均提高1.791%，比Y系列电动机的满载效率也高0. 58% (算术平均值）和0.68% (加权平均值在用于传动负载率 较高、年运行时间较长的机械时，比用基本设汁产品可节约电能D 如果按年产电动机3000万kW的L/3计算，年运行时间为30(X)h， 则每年〇了节电5,373亿k\V-h」

表2-27 Y2系列提髙效率设计与Y系列用材比较

Hfi(卜H280) S3个规格