摘要
电动机是将电能从最初的能源形式转换过来的重要桥梁，又是再将大部分电能转换为机械的装置。电动机在电力工业、工矿企业、农业、交通运输、国防、科学文化及日常生活等方面都是十分重要的设备。在电力工业中，将机械能转换为电能的发电机以及将电网电压升高或降低的变压器，都是电力系统中的关键设备。在很多地方都需要不同特性的电动机来驱动和控制。随着工业企业电气化、自动化、电脑化的发展，还需要众多的各种容量的精密控制电机，作为整个自动控制系统中的重要原件。
电机行业是一个传统的行业。经过200多年的发展，它已经成为现代生产、生活中不可或缺的核心、基础。是国民经济中重要的一环。作为劳动密集型产业，我国发展电机制造业有着得天独厚的优势。到目前为止，我国的电机制造业已经具有一定规模。统计数据显示，2008年上半年，全行业实现工业总产值180.5亿元，同比增长19.7%。累计产量6805万千瓦，同比增长11.1%。
电机要高效、节能我国中小型电机作为各种机械设备的动力源，其消耗电总量已占全国发电量的七成左右。因此，发展中国高效电机，推广节能产品，是相应国家节能政策、实现节能降耗的重要举措。在产品开发中，以前的科学院所、企业在产品设计采用了许多办法，如采用降低启动力矩，电容补偿、阻尼槽方法来节约电能，但这些都是在频率不变的条件下实现的。自从又了逆变器后，电源的变频变压更加容易，从而可以调节异步电机在最佳工作点上运行，保证出力不变的情况下，可用最大效率和功率因数代替额定功率因数，减小了电机尺寸，减轻了电机重量，降低了电机生产成本，提高了企业经济和社会效益。
随着科学技术的发展，极点一体化技术得到长足发展，同时，各种高新技术也为电机产品注入了新的活力，制造工艺和管理信息化技术通过微电子、计算机、网络技术的应用，国家政策的鼓励、各企业对科技的重视，使新产品开发的周期逐渐缩短，机电一体化、智能化电机应运而生，调速制造、虚拟制造等现金制造技术推广应用。我国的电机技术性能水平与发达国家的水平相当。
三相异步电动机是工农业生产中应用最为广泛的电机，能满足决大部分生产机械的拖动要求。三相异步电动机又称感应电动机，具有结构简单，制造容易，坚固耐用，维护方便，成本低廉等优点。三相电动机性能的提高同时具有着重要意义。
本文简单阐述了中小型电动机的设计方法与步骤，介绍了电磁设计的步骤与计算，也描述了电动机的优化设计。
在基于电动机理论和设计的基础之上，结合具体设计要求，通过感应电动机的电磁设计，从中细分为额定参数和主要尺寸，电磁计算，参数计算，工作性能计算和启动性能计算等几个部分，设计出一台性能合格的小型三相异步电动机。
电磁设计是根据设计技术要求确定电动机的电磁负荷，计算转子、定子冲片和贴心各部分尺寸以及绕组数据，核算电机各项参数及性能，并对设计数据做必要的调整，直到达到设计要求。在此之后，通过改变气隙大小和改变每槽导体数量两种优化方案，得到性能更为优良的小型三相异步电动机。
三相异步电动机原理，要使三相异步电动机旋转起来，需要一个旋转的磁场。电动机的定子就是用来产生旋转磁场的。我们直到，三相电源相间电压相位角为120度，电动机定子三个绕组在空间布置方位上也互相差120度，这样当在定子绕组中通入三相电源时，定子绕组就会产生一个旋转磁场，定子绕组产生旋转磁场后，转子导体将垂直切割旋转磁场的磁感线而产生电流，转子导体中电流又与旋转磁场相互作用产生电磁转矩，并驱动转子沿旋转磁场方向旋转起来。一般情况下电动机的实际转速低于旋转磁场的转速不同步，因此称三相电动机为异步电动机。
关键词：三相异步电动机、设计、优化
目 录
摘要.........................................................3
1电动机的发展...............................................6
1.1电动机的发展现状.........................................6
1.2异步电动机...............................................7
1.2.1异步电动机的概述.......................................7
1.2.2异步电动机的结构原理...................................7
1.2.3异步电动机的分类.......................................8
1.2.4异步电动机的应用.......................................9
1.2.5异步电动机的主要性能指标..............................10
2电动机设计................................................10
2.1设计方案................................................10
2.2具体设计................................................10
2.3计算程序................................................10
2.3.1额定数据和主要尺寸计算................................10
2.3.2磁路计算..............................................14
2.3.3参数计算..............................................15
2.3.4启动数据计算..........................................16
2.3.5运行数据计算..........................................17
3电机设计优化..............................................20
3.1改变气隙大小设计........................................20
3.2电磁方案的调整..........................................22
3.3改变每槽导体数的方案....................................24
3.4优化总结................................................24
4结论......................................................24
5参考资料..................................................25
6致谢......................................................26
