三相异步电动机友谊擂台赛

katawong

各位业界同仁：

自我公司电机设计平台上线公测以来，受到了大家的热情支持和鼓励。在此，我们对各位同仁提出的宝贵意见表示衷心的感谢。

随着模型的不断优化，电机设计水平也在持续提升。为了感谢业界同仁的支持和鼓励，我公司决定举办一场友谊擂台赛。详细规则及擂台赛奖金请参见我公司网站。

在擂台赛中，我公司将公布由AI设计的方案，以及由AnsysEM 2022中rmxprt模块计算得出性能结果，但在比赛结束前，隐去具体的设计参数和尺寸。由于AI在不断进化，我们也会及时更新AI给出的最新方案。以供业内同仁分析，共同进步和提高。

擂台赛标准如下：

标准：JB/T 13299-2017 YE4系列（IP55）三相异步电动机技术条件（机座号80-450）
功率：37kW
极数：2
电压：380V
频率：50 Hz

各位有意攻擂参赛的同仁可自行选择设计软件，但最终需使用AnsysEM的rmxprt模块计算并以其计算结果为准，以示公平。在rmxprt模块中，以下参数需统一设置：

Machine:

Machine Type: Three Phase Induction Motor
Number of Poles: 2
Stray Loss Factor: 0.005
Frictional Loss: 0.096 kW
Windage Loss: 0.384kW
Reference Speed: 2969


Stator:

Outer Diameter: 350 mm
Stacking Factor: 0.98
Steel Type: DW270_50
Lamination Sectors: 0
Press Board Thickness: 0


Winding:

Wire Wrap: 0.08


End/Insulation:

End Extension: 25
Base Inner Radius: 0
Tip Inner Diameter: 0
End Clearance: 0
Slot Liner: 0.25
Wedge Thickness: 2
Layer Insulation: 0.3
Limited Fill Factor: 0.8


Rotor:

Stacking Factor: 0.98
Inner Diameter: 75 mm
Steel Type: DW270_50


Shaft:

Magnetic Shaft: checked


Analysis->Setup:

General:

Operation Type: Motor
Load Type: Const Power
Rated Output Power: 37 kW
Rated Voltage: 380V
Rated Speed: 2969
Operating Temperature: 75


IndM3:

Winding Connection: Delta
Frequency: 50

攻擂成功的标志是：在满足电机技术要求的条件下，材料成本比我方成本低50元。

材料成本计算方法：

硅钢片成本 = （定子冲片消耗重量 + 转子冲片消耗重量） * 硅钢片单位成本
铜线成本 = 铜重 * 铜单位成本
铝成本 = （铝条重量 + 铝环重量） * 铝单位成本
材料成本 = 硅钢片成本 + 铜线成本 + 铝成本


单位成本统一规定如下：

硅钢片单位成本：6.85 元/kg
铜单位成本：68.78 元/kg
铝单位成本：19.4 元/kg
重量计算：

定子冲片消耗重量: Armature Core Steel Consumption (kg)
转子冲片消耗重量: Rotor Core Steel Consumption (kg)
铜重: Armature Copper Weight (kg)
铝条重量: Rotor Bar Material Weight (kg)
铝环重量: Rotor Ring Material Weight (kg)
上述数据可在0.res文件中找到，该文件可以用记事本打开。

我公司的AI方案，材料成本按上述规则计算为3232.192元。

其他限制条件：

定子齿最大磁密：1.55T
定子轭最大磁密：1.45T
转子齿最大磁密：1.6T
转子轭最大磁密：1.5T
气隙最大磁密：0.8T
定子电密: <= 8 A/mm^2
转子导条电密: <= 4.5 A/mm^2
转子端环电密: <= 4.5 A/mm^2
热负荷AJ: <= 100 A^2/mm^3


欢迎各位同仁踊跃参加，共同提高我国电机设计水平。





补充内容 (2024-5-30 12:49):
本次设计的技术标准不考虑容差，需要严格符合技术要求。

katawong

公司网站：江西兰叶科技有限公司

附件是AI给出的方案，隐去了设计参数和尺寸。下载后可改后缀名为.res或.txt文件，可以用记事本打开。


有意参赛者，将所算方案隐去设计参数和尺寸，跟帖上传即可（以ansysEM的rmxprt计算结果为准）。在所有的参赛攻擂的同仁中，以第一个帖出满足攻擂成功标准方案的为胜出者，友谊擂台赛自然结束。胜出者应同意给出完整的设计方案。



补充内容 (2024-6-1 14:19):
也可登录 深圳迪曼深度科技有限公司

254339861

奖金10万吗？？？？？？？？？？

katawong

254339861 发表于 2024-5-29 15:39
奖金10万吗？？？？？？？？？？

搞这个友谊擂台赛，是为了活跃气氛，让业内同仁觉得我们论坛有乐趣。可不敢搞这么大动作。不知道会有什么法律风险。

5月13日

DW270_50-----硅钢片单位成本：6.85 元/kg---这个做的下来？？

katawong

5月13日 发表于 2024-5-29 18:22
DW270_50-----硅钢片单位成本：6.85 元/kg---这个做的下来？？

谢谢提出问题。

在本友谊赛中，所有的单位价格，以及限制条件，只是给出一个大家共同遵守的标准，大家在此情况下，设计出成本最低的方案。简单的说，成本最低是一个相对值，而不是一个绝对值。

当然，如果大多数业内同仁认为这个单位值需要修改，我们也可以修改的。

电机豆豆

设计水平 包括电磁设计理念和方法、工艺改进能力、和散热等诸多方面，给定以上数据，只能体现电磁设计方面单方面的水平，好像代表不了整体的设计水平。

katawong

电机豆豆 发表于 2024-5-29 19:52
设计水平 包括电磁设计理念和方法、工艺改进能力、和散热等诸多方面，给定以上数据，只能体现电磁设计方面 ...

非常感谢您的意见。

如您所述，一个产业的水平，是多因素造成的，就算能设计出好的产品，也不一定制造得出来。因为还有其他因素的影响。

我个人的看法是，万事总有个开头。我们先从电磁设计角度入手，在其他相同情况条件下，把电磁设计方面的问题用解决好，其他方面的问题，如工艺的，制造的，再逐步解决。

再次感谢您的宝贵意见。

beichen

不赞同你设置条件。你凭什么杂散号5‰？这不仅仅受工艺影响。设计上的到你这里给拉平了。

katawong

beichen 发表于 2024-5-30 08:23
不赞同你设置条件。你凭什么杂散号5‰？这不仅仅受工艺影响。设计上的到你这里给拉平了。

谢谢您的反馈。

俗话说，不能一刀切，但总要切一刀。

如果不设置一个统一的杂散损耗，在电磁方案设计的优劣就不太好比较了。

在这个友谊赛中，我们的核心注意力是电磁设计，所以为了简单，做了一些标准化的处理。当然，将它设置为0.0075也是没问题的。

至于这个值具体是多少，是可以讨论的，但我在楼上也回答过相关的问题，我们这个友谊赛，总体上是一个相互促进，相互学习的活动，活动的宗旨，是要让各位参赛的同仁开心，因此要尽量把一些不可控的因素统一起来，做到大家的起跑线一致，把注意力放到主要的方面。

另外，我们人类工程师的对手是AI, 而这个AI是在不断进步的。

因为AI的目标是找到成本最低值，对于不同的杂散损耗值，它会对应不同的最低值。因此，这个值设置为多少，对实现目标影响不大。因为我们并不是找到一个具体的值，而是找到一个相对的值。

再次感谢您的宝贵意见。

maxmotor

定子绕组结构只能是Whole Coiled么？

maxmotor

定、转子槽型每必要重新设计吧，实际加工也做不出特别复杂的形状

katawong

maxmotor 发表于 2024-5-30 11:46
定、转子槽型每必要重新设计吧，实际加工也做不出特别复杂的形状

谢谢您的回复。

定子绕组不一定需要用whole coiled。

定转子槽也不一定要重新设计。

在AI进行训练时，我们在后台对各类方案进行了观察。现在谈一谈我们的一些心得，供大家参考：

1. 定子绕组型式，如果能设计成常规叠绕式而能达到技术要求的话，成本可能是最低的。它包括材料成本和加工成本。所以，我们更鼓励AI将绕组设计成常规绕组。

2. 定转子槽型。定转子槽形的设计非常重要，如果设计得好，相关技术指标很容易满足要求，但如果槽型设计得不好，容易造成较大的材料消耗，比方说，AI会不断尝试增加铁芯长度。这样的话，电机在价格上就没有优势了。

当然，以上是我们一些粗浅的认识，欢迎业内同仁批评，指证。

再次衷心感谢您的意见。

maxmotor

根据标准，37kW两极电机效率94.8%，功率因数0.89，堵转转矩比2.0，最大转矩比2.3，堵转电流比9.0。问下设计是以这个标准指标为目标，还是说可以考虑容差？

katawong

maxmotor 发表于 2024-5-30 12:40
根据标准，37kW两极电机效率94.8%，功率因数0.89，堵转转矩比2.0，最大转矩比2.3，堵转电流比9.0。问下设计 ...

谢谢您的提问。

本次擂台赛，以严格符合技术要求为准，不考虑容差。

beichen

katawong 发表于 2024-5-30 11:56
谢谢您的回复。

定子绕组不一定需要用whole coiled。

"设计成常规叠绕式而能达到技术要求的话，成本可能是最低的。它包括材料成本和加工成本。所以，我们更鼓励AI将绕组设计成常规绕组"反对，还是回到之前关于杂散耗取值问题，
你常规叠绕组成本“可能是最低的”？在某些特殊绕组不仅仅成本有优势，杂散耗也优于常规绕组。电磁设计---包括“绕组设计”吧？你的一刀切恰恰是把电磁设计简化。更何况还要谈成本，好像降成本首先是从杂散耗下手吧。

katawong

谢谢您的专业回答。

我们的本意，就是要在简化一些不重要的因素下，将重点放在电磁设计方面。

我们认为常规的双叠绕组成本可能是最低的，是基于材料成本和加工成本考虑。特殊绕组，通常来讲，一是绕线复杂，二是下线复杂。所以我们在设计绕组时，通常会避免非常复杂的绕组设计。

至于您所说的绕组设计及某些特殊绕组，如果绕线容易，下线工艺性又好，如您不吝，愿闻指教一二。

如您有意，可以提出您所认为的杂散损耗取值，我们也可以给出在该取值下的成本最低方案。

beichen

katawong 发表于 2024-6-3 21:43
谢谢您的专业回答。

我们的本意，就是要在简化一些不重要的因素下，将重点放在电磁设计方面。

不等匝绕组，这么些年，无论工艺操作便捷性，以及对谐波的抑止都得到实际论证了。
不清楚你怎么无感？

katawong

beichen 发表于 2024-6-4 10:57
不等匝绕组，这么些年，无论工艺操作便捷性，以及对谐波的抑止都得到实际论证了。
不清楚你怎么无感？

谢谢您的回复。受教了。
我猜您说的应该是同心式正弦绕组，不知对不对？