第五章電力拖動系統(tǒng)電動機(jī)的選擇

1、第五章電力拖動系統(tǒng)電動機(jī)的選擇5-1電力拖動系統(tǒng)中電動機(jī)的選擇主要包括哪些內(nèi)容？答：內(nèi)容：電機(jī)額定功率選擇、電機(jī)種類、額定電壓、額定轉(zhuǎn)速及外部結(jié)構(gòu)形式。5-2確定電動機(jī)額定功率時主要應(yīng)考慮哪些因素？答：主要考慮負(fù)載情況和進(jìn)行發(fā)熱校驗(yàn)。5-3 電動機(jī)的額定功率選得過大和不足時會引起什么后果？答：如果額定功率選小了，電動機(jī)經(jīng)常在過載狀態(tài)下運(yùn)行，會使它過熱而過早的損壞，還有可能承受不了沖擊負(fù)載或造成起動困難。如果額定功率過大，此時不僅增加了設(shè)備投資，而且由于電動機(jī)經(jīng)常在欠載運(yùn)行， 其效率及功率因數(shù)等性能指標(biāo)變差，浪費(fèi)了電能，增加了供電設(shè)備的容量，使綜合效益 下降。5-4電動機(jī)的溫度、溫升、及環(huán)境溫度

2、三者之間有什么關(guān)系？答：電動機(jī)溫度比周圍環(huán)境溫度高出的值稱為溫升。當(dāng)電動機(jī)的溫度高于周圍環(huán)境溫度 時，電動機(jī)就要向周圍散熱；溫升越高，散熱越快。當(dāng)單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量與單位時 間內(nèi)散發(fā)到周圍介質(zhì)中的熱量相等時，電動機(jī)的溫度不再升高，達(dá)到了所謂的熱穩(wěn)定狀 態(tài)，此時的溫升為穩(wěn)定溫升 w，其大小決定于電動機(jī)的負(fù)載。5-5電機(jī)的溫升按什么規(guī)律變化？兩臺同樣的電動機(jī)，在下列條件下拖動負(fù)載運(yùn)行時，它們的起始溫升、穩(wěn)定溫升是否相同？發(fā)熱時間常數(shù)是否相同？（I ）相同的負(fù)載，但一臺環(huán)境溫度為一般室溫，另一臺為高溫環(huán)境；（2）相同的負(fù)載，相同的環(huán)境，一臺原來沒運(yùn)行，一臺是運(yùn)行剛停下后又接著運(yùn)行；（3）同一個環(huán)境

3、下，一臺半載，另一臺滿載；（4）同一個房間內(nèi)，一臺自然冷卻，一臺用冷風(fēng)吹，都是滿載運(yùn)行。答：規(guī)律：發(fā)熱過程開始時，由于溫升小，散發(fā)出去的熱量少，大部分熱量被電動機(jī)所吸收，所以溫升上升較快。其后隨著溫升的升高，散發(fā)的熱量逐漸增加，電動機(jī)吸收的熱量則逐漸減少，使溫升的變化緩慢了。 當(dāng)發(fā)熱量與散熱量相等時，電動機(jī)的溫升不再升高，達(dá)到一穩(wěn)定值-w。(2) 起始溫升和穩(wěn)態(tài)溫升不同，時間常數(shù)相同。(3) 起始溫升相同，穩(wěn)態(tài)溫升和時間常數(shù)不同。(4) 起始溫升相同，穩(wěn)態(tài)溫升不同，時間常數(shù)相同。5-6電動機(jī)有幾種工作制？是怎樣劃分的？其發(fā)熱的特點(diǎn)是什么？答：一、連續(xù)工作制。電動機(jī)連續(xù)工作時間很長，可達(dá)幾小時，

4、甚至幾晝夜，在工作時 間內(nèi)，電動機(jī)的溫升可以達(dá)到穩(wěn)定值。二、 短時工作制。電動機(jī)工作時間較短，在工作時間內(nèi)，電動機(jī)的溫升達(dá)不到穩(wěn)定 值。而停歇時間長，電動機(jī)的溫升可以降到零。三、斷續(xù)工作制。電動機(jī)的工作時間與停歇時間輪流交替。5-7 同一臺電動機(jī)，如果不考慮機(jī)械強(qiáng)度問題或換向問題等，在下列條件下拖動負(fù)載運(yùn)行時，為充分利用電動機(jī)，它的輸出功率是否一樣？哪個大？哪個??？(1)自然冷卻，環(huán)境溫度為 40C; (2)強(qiáng)迫通風(fēng)，環(huán)境溫度為 40C;(3 )自然冷卻，高溫環(huán)境。答：不一樣(2)大(3)小5-8為什么說電動機(jī)運(yùn)行時的穩(wěn)定溫升取決于負(fù)載的大??？答：電動機(jī)的穩(wěn)定溫升w =Q，由于Q與電動機(jī)的損耗

5、功率 厶p成正比，當(dāng)電動機(jī)的A負(fù)載增大時，Ap隨之增大，因而 Q增加。若散熱系數(shù) A不變，則.w將隨負(fù)載的增加 而升高。如果電動機(jī)的負(fù)載恒定，那么，：p及Q都是常數(shù)，這時，w與A成反比關(guān)系,設(shè)法改善散熱條件，使 A增大，即可降低.w。5-9連續(xù)工作變化負(fù)載下，電動機(jī)容量選擇的一般步驟是什么？解：(1)初選電動機(jī)容易(2 )校驗(yàn)電動機(jī)容易5-10用平均損耗法校驗(yàn)電動機(jī)發(fā)熱的依據(jù)是什么？請指出等效電流法、等效轉(zhuǎn)矩法、等效功率法及平均損耗法的共同點(diǎn)和不同點(diǎn)，以及它們各自的適用條件？答：依據(jù)：電動機(jī)發(fā)熱是由其內(nèi)部損耗決定，所以電動機(jī)損耗的大小直接反映了電動機(jī)的溫升情況。相同點(diǎn)：幾種方法實(shí)質(zhì)上都是溫升的

6、校驗(yàn)。不同點(diǎn)：每種方法判斷的依據(jù)不同5-11 什么是負(fù)載持續(xù)率？試比較普通三相鼠籠式異步電動機(jī)ZC8=15%、PN =30kW 與ZC%=40%、Pn =20kW的電動機(jī)，哪一臺實(shí)際功率大?答：在斷續(xù)周期工作制中，負(fù)載工作時間與整個周期之比稱為負(fù)載持續(xù)率。c%=40%,Pn = 20kW的電動機(jī)實(shí)際功率大。5-12 電動機(jī)若周期性地工作 15min、停歇85min，則應(yīng)選擇什么工作方式？ 答：短時工作方式。5-13 一臺35kW工作時限為30min的短時工作電機(jī)突然發(fā)生故障?，F(xiàn)有一臺20kW連續(xù)工作制電機(jī)，已知其發(fā)熱時間常數(shù) Th =90min，不變損耗與額定可變損耗比 k =0.7，短時過

7、載能力 =2。這臺電機(jī)能否臨時代用？解: Pn機(jī)戶二tgYl +Re 9'tg =30min，T =90min，R=0.7，Pg 35kW11»PN =30 1 -30 0.189 =5.66kW,1 0.7e-3Pg 型=6.184,25.66kWPn不通過過載能力，此時應(yīng)選擇：PN _空=17.5kW而PN =20kW - 17.5kW，所以可以代替。5-14 需要一臺電動機(jī)來拖動工作時間tg =5min的短時工作負(fù)載，負(fù)載功率PL=18kW，空載起動?，F(xiàn)有兩臺籠型異步電動機(jī)可供選用，它們是：（1）Pn=10kW，nN=1460r/min， m = 2.1，起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)kT=1.2 ；（2）Pn=14kW，nN=1460r/min，'1.8，起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)«=1.2；如果溫升都無問題，試校驗(yàn)起動能力和過載能力，以確定哪一臺電動機(jī)可以使用。（校驗(yàn)時考慮到電網(wǎng)電壓可能