本章我们将简化RMxprt一些基本操作的介绍，以便介绍一些更高级的使用。有关RMxprt基本操作的详细介绍请参考第一部分的章节。

8.1基本理论  

三相感应电机的定子绕组通常连接到对称的三相电源上。定子绕组由p对极组成，在空间成正弦分布，定子电流产生旋转磁场。转子绕组一般为鼠笼型，其极数与定子绕组保持一致。转子导条中感应的电流反过来又产生一个旋转磁场，这两个旋转磁场在电机气隙中相互作用产生合成磁场。气隙合成磁场与转子导条电流相互作用产生电磁转矩，使转子按磁场旋转的方向旋转，同时有一个大小相同方向相反的转矩反作用于定子上。 

定子绕组分为p组线圈，每一组都按三相对称分布，在电机中占据πD/2p空间，此处D为气隙直径。因而气隙磁场有p个周期，定子绕组具有p对极。 

三相感应电动机的特性是基于等效电路进行分析的。电机三相对称，其中一相的等效电路如图8.1所示。 

图 8.1 一相的等效电路 

图8.1中，R1和R2分别为定子电阻和转子电阻；X1为定子漏电抗包括槽漏抗、端部漏抗和谐波漏抗；X2为转子漏电抗，包括槽漏抗、端部漏抗、谐波漏抗和斜槽漏抗。由于漏磁场有饱和现象，X1和X2为非线性参数。等效电路中的各项参数均与定子电流、转子电流有关。由于集肤效应R2和X2均为由图8.2所示的分布参数等效电路导出的等效值，且随转子滑差s变化。所有转子参数都折算到定子侧。 

图 8.2 一相的分布参数等效电路 

在激磁回路中，Xm为激磁电抗，RFe为铁心损耗所对应的电阻。Xm是经过线性化处理的非线性参数，其数值随主磁场的饱和程度而变化。 

外施相电压U1时，可方便地由电路分析得出定子电流I1和折算到定子侧的转子电流 I2。电磁功率Pm可由下式确定： 

    (8.1)

电磁转矩 Tm为 

    (8.2)

式中ω为同步转速，单位：rad/s  

轴端输出机械转矩为  

     (8.3) 

式中Tfw为风阻和摩擦转矩 

输出功率为  

      (8.4) 

式中ω2=ω(1–s)为转子转速，单位：rad/s  

输入功率为

      (8.5) 

式中，Pfw为风摩损耗，PCu2为转子铜损耗，PFe为铁心损耗，PCu1为定子铜损耗，Ps为杂散损耗。  

功率因数由下式确定： 

       (8.6) 

效率由下式确定： 

      (8.7) 

8.2 主要特点

8.2.1线圈和绕组的排列优化设计

几乎所有常用的三相和单相，单层和双层，整数槽和分数槽交流绕组都能自动设计。用户不需要一个接一个的自己定义线圈。

当设计者采用全极式单层绕组时，RMxprt将自动对绕组进行排列，以减少绕组端度。当使用不对称三相绕组时，绕组排列按照最少负序和零序进行优化。

8.2.2 支持任何单、双层绕组设计的绕组编辑器 

除了利用RMxprt中的绕组自动排列功能，用户也能通过Winding Editor来指定特殊形式的绕组排列。

在Winding Editor（绕组编辑器）中，通过改变每个线圈的相属Phase、匝数Turns、入槽号In Slot和出槽号Out Slot，可排列出任意所需的单、双层绕组分布形式。

8.2.3支持二十多种单鼠笼转子和双笼转子设计 

鼠笼转子槽一般分为以下4种：

1.圆肩梨形槽

2.斜肩梨形槽

3.斜肩梯形槽

4.圆肩梯形槽

如何配和双笼式（上笼Top、下笼Bottom）和半槽式 ( Half Slot )槽型，感应电机可设计出二十多种槽型，例如：

1.圆形双笼：如图8.3a所示，可由 Top 1圆肩梨形 + Bottom 1圆肩梨形构成。

2.刀型槽：如图8.3b所示，可由 Top 4圆肩梯形+ Bottom 3斜肩梯形 + Half Slot半槽式构成。

8.2.4任何运行工况下都能考虑非线性参数和分布参数的影响

由于主磁场存在饱和现象，激磁电抗Xm为非线性参数。漏磁场亦有饱和现象，定、转子漏电抗X1和X2也为非线性参数。由于集肤效应，R2和X2均为由分布参数电路导出的等效值，且随转子滑差s变化。RMxprt对电机的任何运行工况都考虑了饱和与集肤效应的影响，因而非线性参数计算和分布参数计算准确度高。

8.3三相感应电动机设计

这一节，我们将演示三相感应电动机设计的一般流程。

点击Start>Programs>Ansoft>Maxwell 12>Maxwell 12从桌面进入Maxwell界面。

从RMxprt主菜单条中点击 File>New 新建一个空白的Maxwell工程文件Project1。

从RMxprt主菜单栏中点击Project>Insert RMxprt Design。在Select Machine Type 会话框中选择Three-Phase Induction Motor，然后点击OK返回RMxprt主窗口。这样就添加一个新的RMxprt设计。

从RMxprt菜单栏中点击File>Save。如果想把项目另存为IndM3_6p50Hz11kW.mxwl ，可从下拉菜单选择Save As然后点击Save返回 RMxprt 主窗口。(参见3.2.6设置默认的项目路径)

分析这个算例，需要做以下几项设置：

1. 设置模型单位(参考章节2.3.2.7设置模型单位)：

2. 配置 RMxprt 材料库 (参考章节3.4.1配置材料库)：

3. 编辑线规库 (参考章节3.3.2 到3.3.6)： 

当选择Three-Phase Induction Motor做为电机模型时,必须输入如下几项： 

1. General data. （基本性能数据）

2. Stator data. （定子数据）

3. Rotor data. （转子数据）

4. Solution data. （解算数据）

可在定子和转子中选择添加或去掉通风孔。

8.3.1基本性能设计

在项目树下双击Machine图标，可显示 Properties.对话框。

在如图8.4所示的Machine列表下定义基本性能数据。

1. Machine Type：电机类型。

2. Number of Poles：电机极数。其值为定子极数的总和（或极对数×2）。

3.Stray Loss Factor：杂散损耗系数，杂散损耗与额定输出功率的比值。杂散损耗有两部分构成，一部分是由铜线中电流分布不均匀引起的损耗；另一部分是由于负载电流使磁通发生改变，导致的附加铜损。IEEE标准中对2500hp以下交流电动机的杂散损耗分成3个参考等级：

1) 1-125 HP = 1.8%的额定输出功率

2) 126-500 HP = 1.5%的额定输出功率

3) 501-2499 HP = 1.2%的额定输出功率

4. Frictional Loss：在参考转速下测得的摩擦损耗（由摩擦产生） 

5. Wind Loss：参考转速下测得的风阻损耗（由空气阻力产生） 

6. Reference Speed：所给的参考转速。

点击OK关闭Properties对话框。

图8.4 基本性能参数

8.3.2定子设计

定子由冲片叠压制成，三相交流绕组安放其中。

双击项目树中的Machine>Stator图标，显示Properties对话框。

在如图8.5所示的Stator列表中输入定子数据。

1. Outer Diameter：定子外径。 

2. Inner Diameter：定子内径。

3. Length：定子铁心的轴向长度。 

4. Stacking Factor：定子的迭压系数  

5. Steel Type：定子铁心材料类型（参考7.3节设置材料类型）

6. Number of Slot：定子槽数

7. Slot Type：定子槽型（参考7.1.1节槽型） 

1) 点击Slot Type显示Select Slot Type对话框。

2) 选择一种槽型（有6种类型可用） 

3) 点击OK关闭Select Slot Type对话框。 

8. Lamination Sectors：迭片分区数。对于大型感应电动机，一个迭片可能由如图8.6所示的几个扇形组合而成，而不是一个整体的圆形迭片。迭片分区数表示一个迭片由几个这样的扇区组成。

9. Pressboard Thickness：导磁隔板的厚度。键入0表示为一个非导磁的隔板

10. Skew Width：斜槽（以定子槽数计）

点击OK关闭Properties对话框。

图 8.5 定子数据 

图 8.6 一个定子迭片扇区

8.3.2.1 定子槽型设计 

双击项目树中的Machine>Stator>Slot图标，显示Properties对话框（参考7.1.1节槽型）。

在如图8.7所示的Slot卷标中定义定子槽型的几何数据。

点击OK关闭Properties对话框。

图 8.7 定子槽型尺寸

8.3.2.2设计定子绕组

双击项目树中的Machine>Stator>Winding图标，显示Properties对话框，其中包含两个列表：Winding 和End/Insulation。

8.3.2.2.1定义导线、导体和定子绕组  

在如图8.8所示的Winding列表中定义导线、导体和定子绕组

1. Winding Layers：绕组层数。从下拉菜单中选择绕组层数（可选1和2）

2. Winding Type：绕组类型（参考7.5.1节的设置交流绕组类型）

1) 点击Winding Type显示WINDING Type对话框。 

2) 从以下3种绕组类型中选择一种：

a. Editor

b. Whole Coiled

c. Half Coiled

3) 点击OK关闭WINDING Type对话框。

3. Parallel Branches：定子一相绕组的并联支路数

4.Conductors per Slot：每槽导体数，槽中每个线圈的匝数与层数的乘积。输入0，RMxprt会进行自动设计。

5. Coil Pitch：以槽数度量的节距，节距是指一个线圈跨过的槽数目。例如，如果一个线圈起始边在1号槽，终边在6号槽，则节距为5。

6. Number of Strands：每个导体中导线的并绕根数。输入0，RMxprt会自动设计根数。

图 8.8 导线、导体和定子绕组数据

7. Wire Wrap：漆包线的双边漆皮厚度。输入0后能从导线库中自动获得

8. Wire Size：定子绕组导线的直径（输入0，RMxprt会自动设计）。用户可选择圆导线或扁导线两种型号。当槽型为1到4时，圆形导线可用（参考7.4.1节设置圆导线）。当槽型为5或6时，扁导线可用（参考7.4.2节设置扁导线）。

8.3.2.2.2定义端部绕组和槽绝缘数据

可参考7.5.3节端部绕组和槽绝缘中的详细介绍。

在如图8.9所示的End/Insulation列表中定义绕组端部和槽绝缘。

1. Input Half-turn Length：选择或取消该选项框以指定是否想要键入半匝长度。选中该选项，用户下次打开Properties对话框会出现Half Turn Length。如未被选中，会有End Adjustment替代其位置。

2. Half-turn Length：电枢绕组的半匝长度。当Input Half-turn Length被选中时，其可用。

3.End Adjustment：定子绕组的端度调节项，及导线伸出定子的垂直距离。当Input Half-turn Length未被选中时，其可用。

4. Base Inner Radius：底角半径

5. Tip Inner Diameter：线圈外弧半径

6. End Clearance：两临近线圈的间隔

7. Slot Liner：槽绝缘的厚度

8. Wedge Thickness：槽楔的厚度

9. Layer Insulation：层绝缘的厚度

10. Limited Fill Factor：设计槽满率的上限。

点击OK返回RMxprt的主窗口。

图8.9 绕组端部和绝缘数据 

8.3.2.2.3绕组编辑器

对于三相感应电动机，用户可以利用绕组编辑器为每个槽定义不同的导体数。为了使用绕组编辑器，用户必须在 Winding Property 中选择Winding Type 为Editor (参考3.5编辑交流绕组)。

8.3.2.3定义定子通风沟数据

用户可以选择在三相感应电动机中添加通风孔。

在三相感应电动机的定子上添加通风孔：

1.右键点击项目树中的Machine>Stator图标。

2.在弹出的右键菜单中选择Insert Vent，向项目树中添加Machine>Stator>Vent。

3.在项目树中双击Machine>Stator>Vent图标，显示如图8.10所示的Properties对话框。

4.定义定子上的通风孔数据。

1) Vent Ducts：通风孔的数量。

2) Duct Width：通风孔的径向宽度。

3) Magnetic Spacer Width：磁性挡板的宽度。0意味着使用非磁性材料。

4) Duct Pitch：两个相邻通风孔的间距。

5.点击OK关闭Properties对话框。

如果想移除三相感应电动机定子上的通风孔：

1.右键点击项目树中的Machine>Stator图标。

2.在弹出的右键菜单中选择Remove Vent，从项目树中移除Machine>Stator>Vent图标

图 8.10 通风孔数据

8.3.3 转子设计

转子由铜条组成，其中的感应电流是由定子绕组产生的磁场感应出来的。

在项目树中双击 Machine>Rotor图表显示Properties对话框。

在如图8.11所示的Rotor列表中，定义转子数据

图 8.11 转子数据 

1. Stacking Factor：转子铁心的叠片系数

2. Number of Slots：转子槽数

3. Slot Type：转子槽形(参考7.1.2阻尼绕组槽型)

1) 点击Slot Type按钮，显示Select Slot Type对话框； 

2) 选择一种槽型(可选槽型包括1到4)；  

3) 点击OK关闭Select Slot Type会话框。

4. Outer Diameter：转子外径

5. Inner Diameter：转子内径

6. Length：转子铁心长度

7. Steel Type：选择转子材料(参考7.3指定材料类型)

8. Skew Width：斜槽宽度，以槽数来计算

9. Cast Rotor：选择转子导条是否为铸造，导体是否填满槽中的所有可用空间。否则，RMxprt将在2D几何模型中假定槽口没有导体。

10. Half Slot：是否为半槽

11. Double Cage：是否为双笼槽。如果用户选择Double Cage，对话框中会出现另外一项，以便用户指定底层的槽型。

12. Bottom Slot Type：转子铁心底层槽的槽型。当选择Double Cage时可用（参考7.1.2节阻尼绕组槽型）

1)点击Bottom Slot Type显示Select Slot Type对话框

2) 选择一种槽型（可选槽型包括 1 到 4）

3)点击OK关闭Select Slot Type对话框。

点击OK关闭Properties对话框。

8.3.3.1 定义转子槽

设计转子槽的形式和尺寸(参考7.1.2阻尼绕组槽型)：

1.在项目树下双击Machine>Rotor>Slot图标显示Properties对话框.

2.在如图8.12所示Slot列表中,设计槽型尺寸

图8.12 槽的外形尺寸 

3.点击OK关闭Properties对话框。 

如果用户选择了Rotor列表中的Double Cage，用户需要定义转子底层槽的类型和外形尺寸：

1.在项目树下双击Machine>Rotor>BottomSlot图标显示Properties对话框.

2.在如图8.13所示Slot列表中，设计底层槽的外形尺寸。

3.点击OK关闭Properties对话框。

图 8.13 底层槽的外形尺寸

转子绕组设计

1.在项目树下双击Machine>Rotor>Winding图标显示Properties对话框.

2.在如图8.14所示Winding列表中，定义转子绕组数据。

3.点击OK关闭Properties对话框。

图8.14 转子绕组数据 

转子绕组数据如下：

1. Bar Conductor Type：选择阻尼导体材料(参考7.3设定材料类型).

2. End Length：导条超出定子铁心的单边端度。只指定单边长度，而不是双边长度。

3. End Ring Width：端环的单边轴向宽度。

4. End Ring Height：端环的径向高度。端环将转子导条相联，端环高度至少应覆盖转子导体。只指定单边长度，而不是双边长度。

5. End Ring Conductor Type：端环材料 (参考章节7.3定义材料属性)。

8.3.3.3 定义转子通风孔数据

用户可以选择在三相感应电机中为转子添加通风孔。

向三相感应电动机的转子上添加通风孔：

1.右键点击项目树中的Machine>Rotor图标。

2.在弹出的右键菜单中选择Insert Vent

3.在项目树中双击Machine>Rotor>Vent图标，显示如图8.15所示的Properties对话框。

4.定义转子上的通风孔数据： 

1) Vent Ducts：通风孔的数量。 

2) Duct Width：通风孔的径向宽度。 

3) Magnetic Spacer Width：磁性挡板的宽度，0意味着使用非磁性材料。

4) Duct Pitch：两个相邻通风孔的间距。

5) Holes per Row：每组轴向通风孔数

图 8.15 通风孔数据

6) Inner Hole Diameter：内轴向通风孔直径

7) Outer Hole Diameter：外轴向通风孔直径

8) Inner Hole Location：内轴向通风孔中心到轴心距离

9) Outer Hole Location：外轴向通风孔中心到轴心距离

5.点击OK关闭Properties对话框。

在三相感应电机中为转子去掉通风孔：

1. 在项目树下用右键点击Machine>Rotor图标 

2. 在弹出的右键菜单中选择Remove Vent

8.3.4 定义转轴数据 

定义转轴数据：

1.点击项目树中的Machine>Shaft图标，显示Properties对话框.

2.在如图8.16所示的Shaft列表中，选择或清除Magnetic Shaft选项，以指定转轴是否由磁性材料制成。

图 8.16 转轴数据

3.点击OK关闭Properties对话框

8.4 三相感应电动机的求解

8.4.1 添加计算方案（setup） 

设置计算方案： 

1. 在项目树下用右键点击Analysis图标，然后右键菜单中点击Add Solution Setup，显示Solution Setup对话框.

2. 在如图8.17的General列表中定义计算方案的数据。 

图 8.17 解决方案设置

1) Operation Type：工作方式被自动设定为Motor 

2) Load Type：从下拉列表中选择负载类型 (参考7.8.1电机负载类型).

3) Rated Output Power：电机转轴输出的功率

4) Rated Voltage：电机线电压有效值，并选择其单位。

5) Rated Speed：在电动机负载端的理想输出转速。

6) Operating Temperature：电机运行时的工作温度。工作温度会影响绕线的电阻，因此会影响电阻损耗。

3. 在如图8.18所示的Three -Phase Induction Motor：列表中，定义电机频率并选择单位。

图 8.18 设置绕组连接形式和频率

1) Winding Connection：从下拉菜单中选择绕组的连接形式： 

a. Wye：Y型连接 

b. Delta：Δ型连接

2) Frequency：电机的频率，并选择其单位。 

4. 点击 OK 关闭Solution Setup 对话框.  

8.4.2 计算方案求解

1. 点击RMxprt>Validation Check，显示Validation Check的消息框。 

2. 如果设置有问题，可以通过窗口中的诊断消息解决。 

3. 点击Close关闭Validation Check的消息框。

4. 当设计被确认后，点击RMxprt>Analyze All。

5. 分析过程会在过程Progress窗口中显示，分析信息会在Message Manager窗口中显示。 

8.5 三相感应电动机的设计输出 

当RMxprt完成求解后，可采用下面的方法观察和分析计算结果：

8.5.1 查看计算结果

点击RMxprt>Results>Solution Data 显示Solutions对话框，其中包含4个列表。看完结果后，点击Close来关闭Solution消息对话框。

8.5.1.1 计算结果

在Solution Data列表中的Data下拉列表由有关于三相感应电机的10个数据表

1. Break-Down Operation（最大转矩点数据）： 

Break-Down Slip　（转差率） 0.37 

Break-Down Torque　（最大转矩） 9.544 NewtonMeter 

Break-Down Torque Ratio（最大转矩与额定转矩比）6.05071 

Break-Down Phase Current （最大转矩点的相电流）193.388 A 

2. Locked-Rotor Operation（堵转数据）： 

Locked-Rotor Torque　（堵转转矩） 493.807 NewtonMeter 

Locked-Rotor Phase Current （堵转相电流）265.876 A 

Locked-Rotor Torque Ratio（堵转转矩与额定转矩比） 4.59997 

Locked-Rotor Current Ratio　（堵转电流与额定电流比） 9.26949 

Stator Resistance （定子电阻）0.279216 ohm 

Stator Leakage Reactance （定子漏电抗 ）0.354341 ohm 

Rotor Resistance（转子电阻） 0.259421 ohm 

Rotor Leakage Reactance （转子漏电抗）0.28505 ohm 

3. Material Consumption（材料消耗情况）： 

Armature Copper Density（电枢铜密度） 00 

Rotor Bar Material Density（阻尼条材料密度） 00 

Rotor Ring Material Density（阻尼环材料密度） 00 

Armature Core Steel Density（电枢铁心密度） 7820 

Rotor Core Steel Density （转子铁心密度）7820 

Armature Copper Weight（电枢绕组铜重量） 6.6886 kg 

Rotor Bar Material Weight （转子导条材料重量）7.7352 kg 

Rotor Ring Material Weight（转子端环材料重量） 6.87865 kg 

Armature Core Steel Weight （电枢铁心材料重量）57.7118 kg 

Rotor Core Steel Weight （转子铁心材料重量）54.01 kg 

Total Net Weight （总重量）133.103 kg 

Armature Core Steel Consumption （电枢铁心材料重量）149.6 kg 

Rotor Core Steel Consumption （转子铁心材料重量）69.772 kg 

4. No-Load Operation（空载运行数据 ）： 

No-Load Stator Phase Current（空载定子相电阻 ） 20.7704 A 

No-Load Iron Core Loss （空载铁心损耗 ）779.201 W 

No-Load Input Power （空载输入功率 ）1527.47 W 

No-Load Power Factor （空载功率因数 ）0.0951 

No-Load Slip（空载转差率 ） 0.000298556 

No-Load Shaft Speed （空载转速 ）999.701 rpm 

Stator Resistance（定子电阻） 0.279216 ohm 

Stator Leakage Reactance （定子漏电抗）0.388263 ohm 

Rotor Resistance （转子电阻）0.238623 ohm 

Rotor Leakage Reactance （转子漏电抗）0.390945 ohm 

5. Rated Electric Data（额定电参数）： 

Stator Phase Current（定子相电流） 28.6829 A 

Magnetizing Current （激磁电流）20.2174 A 

Iron Cure Loss Current （铁心损耗电流）1.20206 A 

Rotor Phase Current （转子相电流）18.4902 A 

Armature Thermal Load （电枢热负荷）122.093 

Specific Electric Loading （定子线负荷）18781.8 A_per_meter 

Armature Current Density（电枢电流密度） 6.50057 

Rotor Bar Current Density （转子条中的电流密度）2.441 

Rotor Ring Current Density （转子环中的电流密度）0.6366 

6. Rated Magnetic Data （额定磁参数）

Stator-Teeth Flux Density（定子齿磁通密度） 1.45456 tesla 

Rotor-Teeth Flux Density （转子齿磁通密度）1.18137 tesla 

Stator-Yoke Flux Density（定子轭磁通密度） 1.78759 tesla 

Rotor-Yoke Flux Density（转子轭磁通密度） 0.529787 tesla 

Air-Gap Flux Density（气隙磁通密度） 0.654547 tesla 

Stator-Teeth Ampere Turns（定子齿磁压降） .6791 

Rotor-Teeth Ampere Turns（转子齿磁压降） 9.173 

Stator-Yoke Ampere Turns（定子轭磁压降） 238.503 

Rotor-Yoke Ampere Turns（转子轭磁压降） 3.78457 

Air-Gap Ampere Turns（气隙磁压降） 287.511 

Stator-Yoke Correction Factor（定子轭部磁路长修正系数） 0.253701 

Rotor-Yoke Correction Factor （转子轭部磁路长修正系数）0.7 

Teeth Saturation Factor（齿部饱和系数） 1.2585 

Total Saturation Factor （总饱和系数）2.1012 

Back EMF Factor（反电势系数） 0.938003 

7. Rated Parameters（额定参数）： 

Stator Resistance （主绕组相电阻）0.279216 ohm 

Stator Leakage Reactance （主绕组漏电抗）0.388149 ohm 

Rotor Resistance（转子电阻） 0.238633 ohm 

Rotor Leakage Reactance（转子漏电抗） 0.390188 ohm 

Iron-Core Loss Resistance（铁心损耗电阻） 171.2 ohm 

Magnetizing Reactance （激磁电抗）10.17 ohm 

Stator Slot Leakage Reactance（定子槽漏电抗） 0.311936 ohm 

Stator End Leakage Reactance （定子端部漏电抗）0.0293532 ohm 

Stator Differential Leakage Reactance （定子谐波漏抗）0.0468598 ohm 

Rotor Slot Leakage Reactance （转子槽漏抗）0.251514 ohm 

Rotor End Leakage Reactance（转子端部漏抗） 0.0116805 ohm 

Rotor Differential Leakage Reactance （转子谐波漏抗）0.098348 ohm 

Skewing Leakage Reactance（斜槽漏抗） 0.0286 ohm 

8. Rated Performance （额定性能）

Stator Ohmic Loss （定子绕组铜损耗）6.141 W 

Rotor Ohmic Loss （转子绕组损耗）244.756 W 

Iron Core Loss （铁心损耗）742.118 W 

Frictional and Wind Loss （摩擦和风阻损耗）163.091 W 

Stray Loss （杂散损耗）220 W 

Total Loss （总损耗）2059.11 W 

Output Power（输出功率） 11000.5 W 

Input Power（输入功率） 13059.6 W 

Efficiency（效率） 84.233 

Power Factor（功率因数） 0.680118 

Rated Speed（额定转速） 978.546 rpm 

Rated Slip （额定转差率）0.0214541 

Rated Torque （额定转矩）107.35 NewtonMeter 

9. Stator Slot（定子槽）： 

Slot Type （定子槽型）2 

hs0 0.8 mm 

hs1 0.52 mm 

hs2 39.48 mm 

bs0 3 mm 

bs1 4.8 mm 

bs2 8.2 mm 

Top Tooth Width （定子齿上部宽）4.47886 mm 

Bottom Tooth Width （定子齿下部宽）4.52628 mm 

10. Stator Winding （定子电枢）

Conductor per Slot （每槽导体数 ）6 

Strands （并绕根数）5 

Wire Diameter （线径）10.6 mm 

Wire Wrap （导线漆膜厚度 ）0.9 mm 

Winding Factor（绕组系数） 0.957662 

Slot Fill Factor（槽满率） 15.7071 

Half-Turn Length（半匝长度） 394.266 mm 

8.5.1.2参数

在Parameter列表中可以看到预定义的参数值。 

8.5.1.3计算单

在 Design Sheet列表有11组相关数据： 

Three-Phase Induction Motor Design 

File： Setup1.res 

1. GENERAL DATA （主要性能数据）

Given Output Power（额定输出功率） (kW)： 11 

Rated Voltage（额定电压） (V)： 380 

Winding Connection（绕组连接形式）： Wye 

Number of Poles（极数）： 6 

Given Speed（给定转速） (rpm)： 900 

Frequency（频率） (Hz)： 50 

Stray Loss （杂散损耗）(W)： 220 

Frictional Loss （摩擦损耗）(W)： 150 

Wind Loss （风阻损耗）(W)： 0 

Type of Load（负载类型）： Constant Power 

Temperature（电机工作温度） (C)： 75 

2. STATOR DATA （定子数据）

Number of Stator Slots（定子槽数）： 72 

Outer Diameter of Stator（定子外径） (mm)： 327 

Inner Diameter of Stator （定子内径）(mm)： 210 

Type of Stator Slot（定子槽型）： 2 

Dimension of Stator Slot （定子槽型尺寸）

hs0_stator (mm)： 0.8 

hs1_stator (mm)： 0.52 

hs2_stator (mm)： 39.48 

bs0_stator (mm)： 3 

bs1_stator (mm)： 4.8 

bs2_stator (mm)： 8.2 

Top Tooth Width （定子齿上部宽）(mm)： 4.47886 

Bottom Tooth Width（定子齿下部宽） (mm)： 4.52628 

Number of lamination sectors（迭片分区数） 0 

Press board thickness （压片厚度）(mm)： 0 

Magnetic press board（是否为磁性压片） No 

Number of Conductors per Slot（每槽导体数）： 6 

Number of Parallel Branches（并联支路数）： 1 

Number of Wires per Conductor（并绕根数）： 5 

Type of Coils（线圈类型）： 11 

Coil Pitch（线圈跨距 ）： 0 

Wire Diameter （线径）(mm)： 1.06 

Wire Wrap Thickness（导线漆膜厚度 ） (mm)： 0.09 

Slot Insulation Thickness (mm)： 0.3 

Top Free Space in Slot（上部空槽） (%)： 0 

Bottom Free Space in Slot （下部空槽）(%)： 0 

Conductor Length Adjustment（线圈调整长度） (mm)： 0 

End Length Correction Factor （端度修正系数）1 

Limited Slot Fill Factor （槽满率）(%)： 75 

3. ROTOR DATA （转子数据）

Number of Rotor Slots（转子槽数）： 58 

Air Gap (mm)（气隙）： 0.4 

Inner Diameter of Rotor （转子内径）(mm)： 75 

Type of Rotor Slot（转子槽型）： 2 

Dimension of Rotor Slot （转子槽型尺寸）

hr0_top (mm)： 0.5 

hr01_top (mm)： 0 

hr1_top (mm)： 0.66 

hr2_top (mm)： 14.34 

br0_top (mm)： 1 

br1_top (mm)： 3.3 

br2_top (mm)： 3.3 

Cast Rotor（是否为铸铝转子）： Yes 

Half Slot（是否为半槽结构）： No 

Skew Width（斜槽）： 0.8 

End Length of Bar（导条长度） (mm)： 0 

Height of End Ring （端环高度）(mm)： 16 

Width of End Ring （端环宽度）(mm)： 40 

Resistivity of Rotor Bar at 75 Centigrade （75℃时的导条电阻）(ohm.mm^2/m)： 

Resistivity of Rotor Ring at 75 Centigrade （75℃时的端环电阻）(ohm.mm^2/m)： 

4. MATERIAL CONSUMPTION （材料使用情况）

Armature Copper Density （电枢铜密度）(kg/m^3)： 00 

Rotor Bar Material Density （阻尼条材料密度）(kg/m^3)： 00 

Rotor Ring Material Density （阻尼环材料密度）(kg/m^3)： 00 

Armature Core Steel Density（电枢铁心密度） (kg/m^3)： 7820 

Rotor Core Steel Density （转子铁心密度）(kg/m^3)： 7820 

Armature Copper Weight（绕组铜重量） (kg)： 6.6886 

Rotor Bar Material Weight（转子条材料重量） (kg)： 7.7352 

Rotor Ring Material Weight （转子环材料重）(kg)： 6.87865 

Armature Core Steel Weight （电枢钢材料重量）(kg)： 57.7118 

Rotor Core Steel Weight （转子铁心钢材料重量）(kg)： 54.01 

Total Net Weight （总重量）(kg)： 133.103 

Armature Core Steel Consumption（电枢钢材料重量） (kg)： 149.6 

Rotor Core Steel Consumption （转子铁心钢材料重量）(kg)： 69.772 

5. RATED-LOAD OPERATION （额定运行数据）

Stator Resistance (ohm)（定子电阻）： 0.279216 

Stator Leakage Reactance （定子漏电抗）(ohm)： 0.388149 

Rotor Resistance（转子电阻） (ohm)： 0.238633 

Rotor Leakage Reactance（转子漏电抗） (ohm)： 0.390188 

Resistance Corresponding to Iron-Core Loss （铁心损耗对应的电阻值）(ohm)： 171.2 

Magnetizing Reactance（激磁电抗） (ohm)： 10.17 

Stator Phase Current（定子相电流） (A)： 28.6829 

Current Corresponding to Iron-Core Loss（铁心损耗对应的电流值） (A)： 1.20206 

Magnetizing Current （激磁电流）(A)： 20.2174 

Rotor Phase Current （转子相电流）(A)： 18.4902 

Copper Loss of Stator Winding（定子绕组铜损耗） (W)： 6.141 

Copper Loss of Rotor Winding（转子绕组铜损耗）(W)： 244.756 

Iron-Core Loss （铁心损耗）(W)： 742.118 

Frictional and Wind Loss（风摩损耗） (W)： 163.091 

Stray Loss （杂散损耗）(W)： 220 

Total Loss（总损耗） (W)： 2059.11 

Input Power （输入功率）(kW)： 13.0596 

Output Power （输出功率）(kW)： 11.0005 

Mechanical Shaft Torque （输出转矩）(N.m)： 107.35 

Efficiency （效率）(%)： 84.233 

Power Factor（功率因数）： 0.680118 

Rated Slip（额定转差率）： 0.0214541 

Rated Shaft Speed （额定转速）(rpm)： 978.546 

6. NO-LOAD OPERATION （空载运行数据）

No-Load Stator Resistance （空载定子电阻）(ohm)： 0.279216 

No-Load Stator Leakage Reactance（空载定子漏电抗） (ohm)： 0.388263 

No-Load Rotor Resistance （空载转子电阻）(ohm)： 0.238623 

No-Load Rotor Leakage Reactance（空载转子漏电抗） (ohm)： 0.390945 

No-Load Stator Phase Current （空载定子相电流）(A)： 20.7704 

No-Load Iron-Core Loss （空载铁心损耗）(W)： 779.201 

No-Load Input Power（空载输入功率） (W)： 1527.47 

No-Load Power Factor（空载功率因数）： 0.0951 

No-Load Slip（空载转差率）： 0.000298556 

No-Load Shaft Speed （空载转速）(rpm)： 999.701 

7. BREAK-DOWN OPERATION （最大转矩点数据）

Break-Down Slip（最大转差率）： 0.37 

Break-Down Torque （最大转矩）(N.m)： 9.544 

Break-Down Torque Ratio（最大转矩与额定转矩比）： 6.05071 

Break-Down Phase Current （最大转矩点的相电流）(A)： 193.388 

8. LOCKED-ROTOR OPERATION （堵转数据）

Locked-Rotor Torque （堵转转矩）(N.m)： 493.807 

Locked-Rotor Phase Current （堵转相电流）(A)： 265.876 

Locked-Rotor Torque Ratio（堵转转矩与额定转矩比）： 4.59997 

Locked-Rotor Current Ratio（堵转电流与额定电流比）： 9.26949 

Locked-Rotor Stator Resistance（堵转定子电阻） (ohm)： 0.279216 

Locked-Rotor Stator Leakage Reactance （堵转定子漏电抗）(ohm)： 0.354341 

Locked-Rotor Rotor Resistance （堵转转子电阻）(ohm)： 0.259421 

Locked-Rotor Rotor Leakage Reactance（堵转转子漏电抗） (ohm)： 0.28505 

9. DETAILED DATA AT RATED OPERATION （额定工况下的电机参数）

Stator Slot Leakage Reactance （定子槽漏抗）(ohm)： 0.311936 

Stator End-Winding Leakage Reactance（定子绕组端部漏抗） (ohm)： 0.0293532 

Stator Differential Leakage Reactance （定子绕组谐波漏抗）(ohm)： 0.0468598 

Rotor Slot Leakage Reactance （转子槽漏抗）(ohm)： 0.251514 

Rotor End-Winding Leakage Reactance（转子绕组端部漏抗） (ohm)： 0.0116805 

Rotor Differential Leakage Reactance （转子绕组谐波漏抗）(ohm)： 0.0983481 

Skewing Leakage Reactance （斜槽漏抗）(ohm)： 0.02861 

Slot Fill Factor （槽满率）(%)： 15.7071 

Stator Winding Factor（定子绕组系数）： 0.957662 

Stator-Teeth Flux Density （定子齿磁通密度）(Tesla)： 1.45456 

Rotor-Teeth Flux Density （转子齿磁通密度）(Tesla)： 1.18137 

Stator-Yoke Flux Density （定子轭部磁通密度）(Tesla)： 1.78759 

Rotor-Yoke Flux Density （转子轭部磁通密度）(Tesla)： 0.529787 

Air-Gap Flux Density （气隙磁通密度）(Tesla)： 0.654547 

Stator-Teeth Ampere Turns（定子齿安匝） (A.T)： .6791 

Rotor-Teeth Ampere Turns（转子齿安匝） (A.T)： 9.173 

Stator-Yoke Ampere Turns （定子轭部安匝）(A.T)： 238.503 

Rotor-Yoke Ampere Turns （转子轭部安匝）(A.T)： 3.78457 

Air-Gap Ampere Turns（气隙安匝）(A.T)： 287.511 

Correction Factor for Magnetic Circuit Length of Stator Yoke（定子轭部磁路长度修正系数）： 0.253701 

Correction Factor for Magnetic Circuit Length of Rotor Yoke（转子轭部磁路长度修正系数）： 0.7 

Saturation Factor for Teeth（齿饱和系数）： 1.2585 

Saturation Factor for Teeth & Yoke（齿和轭饱和系数）： 2.1012 

Induced-Voltage Factor（感应电压系数）： 0.938003 

Stator Current Density （定子电流密度）(A/mm^2)： 6.50057 

Specific Electric Loading （定子线负荷）(A/mm)： 18.7818 

Stator Thermal Load （定子热负荷）(A^2/mm^3)： 122.093 

Rotor Bar Current Density （转子导条电流密度）(A/mm^2)： 2.441 

Rotor Ring Current Density （转子端环电流密度）(A/mm^2)： 0.6366 

Half-Turn Length of Stator Winding （定子绕组半匝长）(mm)：   394.266 

10. WINDING ARRANGEMENT （绕组排布）

The 3-phase, 1-layer winding can be arranged in 24 slots as below（三相，单层绕组在24个槽中如下排布）： 

AAAAZZZZBBBBXXXXCCCCYYYY 

Average coil pitch is（平均绕组节距）： 10 

Angle per slot（每槽电角度） (elec. degrees)： 15 

Phase-A axis（A相绕组对称轴线电角度） (elec. degrees)： 112.5 

First slot center（第一槽中心线的电角度） (elec. degrees)： 0 

11. TRANSIENT FEA INPUT DATA  （瞬态有限元分析时所需的输入数据）

For one phase of the Stator Winding（对于定子一相绕组）： 

Number of Turns（匝数）： 72 

Parallel Branches（并联支路数）： 1 

Terminal Resistance（热态电阻） (ohm)： 0.279216 

End Leakage Inductance（端部漏感） (H)： 9.34341e-005 

For Rotor End Ring Between Two Bars of One Side（转子端环一侧两导条之间）： 

Equivalent Ring Resistance （等效端环电阻）(ohm)： 7.07241e-007 

Equivalent Ring Inductance（等效端环电感） (H)： 4.39023e-009 

2D Equivalent Value（二维分析需用的等效数据）： 

Equivalent Model Depth （等效模型厚度）(mm)： 280 

Equivalent Stator Stacking Factor（等效定子叠片系数）： 0.92 

Equivalent Rotor Stacking Factor（等效转子叠片系数）： 0.92 

Estimated Rotor Inertial Moment（转动惯量估计值） (kg m^2)： 0.410676 

8.5.1.4性能曲线

在Curve列表的Name下拉菜单中，有如图8.19所示的5种性能曲线。

8.5.2创建报告

1. 从菜单栏中点击RMxprt>Results>Create Report以显示Create Report对话框。

2. 在Display Type下拉菜单中选择Rectangle Plot，结果以二维的矩形x-y图表的形式显示。

3. 点击OK, 出现如图8.20所示的Traces对话框。

4. 在Y轴列表中，从参量Quantity队列中选择要增加的曲线，点击Add Trace按键逐个增加曲线。

图 8.20 增加3条轨迹曲线

5.点击底部的Done按键关闭Traces对话框。

6.双击Results>XY Plot1图标，在一个新的图形窗口中出现多条曲线，如图8.21所示。

图 8.21三曲线图