如何選擇電動機

1、http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術論壇第九章 電力拖動系統(tǒng)中 電動機的選擇Choice of Motor in Electric Drive Systemshttp:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術論壇本章教學基本要求本章教學基本要求1.了解電動機容量選擇的基本理論和電機工了解電動機容量選擇的基本理論和電機工作制。作制。2.掌握電動機容量選擇方法。掌握電動機容量選擇方法。重點：重點： 電動機容量選擇方法電動機容量選擇方法。http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術論壇9.1電動機選擇的一般概念電動機選擇的一般概念9.1.1正確選擇電動機容量的意義正確選擇電動機容量的意

2、義 如果電機容量過大，則電機效率低，容量浪如果電機容量過大，則電機效率低，容量浪費，如果電機容量不能充分利用；如果容量過小，費，如果電機容量不能充分利用；如果容量過小，則電機過熱，電機壽命要降低。則電機過熱，電機壽命要降低。 每臺電機絕緣材料限制了它的最高允許溫度，每臺電機絕緣材料限制了它的最高允許溫度，若工作溫度超過允許溫度，則每升高若工作溫度超過允許溫度，則每升高8，絕緣壽，絕緣壽命命縮短一半?？s短一半。 所以必須選擇合適的容量，選電機時，除選容所以必須選擇合適的容量，選電機時，除選容量外，還要選電機的型式，電流種類，轉速等。量外，還要選電機的型式，電流種類，轉速等。http:/ 電子發(fā)燒

3、友 http:/ 電子技術論壇9.1.2容量選擇的主要方法容量選擇的主要方法 在確定電流種類在確定電流種類( 交，直，勵磁方式交，直，勵磁方式) 后，按負載功率大小來預選電動機容量。然后，按負載功率大小來預選電動機容量。然后進行各種校驗。后進行各種校驗。1.發(fā)熱效驗發(fā)熱效驗 按發(fā)熱條件檢驗應滿足：按發(fā)熱條件檢驗應滿足： P、T為電動機輸出功率和輸出轉矩。為電動機輸出功率和輸出轉矩。NNTTPP ,http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術論壇校驗校驗2. 過載能力校驗過載能力校驗對于異步機應滿足：對于異步機應滿足： NmLTTmaxNmLTT85. 0maxhttp:/ 電子發(fā)燒友 ht

4、tp:/ 電子技術論壇校驗校驗3. 起動能力校驗起動能力校驗 對鼠籠異步電動機要校驗起動能力。對鼠籠異步電動機要校驗起動能力。http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術論壇9.2 電動機的發(fā)熱和冷卻電動機的發(fā)熱和冷卻 電機在工作時，電機在工作時，134T，tw為工作時間。為工作時間。例如水泵，風機等。例如水泵，風機等。P、Ps0t圖9-3連續(xù)工作制電機 的負載圖和溫升曲線P=f(t)=f(t)http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術論壇2.短時工作制短時工作制 電機工作時間很短，電機停歇時間長。電機工作時間很短，電機停歇時間長。 一般根據(jù)短時工作制特點，將工作時間一般根據(jù)短時工作

5、制特點，將工作時間ts結束時的溫升設計在接近絕緣材料允許最高結束時的溫升設計在接近絕緣材料允許最高溫升，則該電機在拖動同樣負載而連續(xù)工作溫升，則該電機在拖動同樣負載而連續(xù)工作時，穩(wěn)定溫升將大大超過該電機的最高允許時，穩(wěn)定溫升將大大超過該電機的最高允許溫升，而將電機燒壞，所以，短時工作制電溫升，而將電機燒壞，所以，短時工作制電機拖動對應的額定負載時，不允許連續(xù)運行機拖動對應的額定負載時，不允許連續(xù)運行http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術論壇短時工作制短時工作制P、s0ttwtstP圖9-4短時工作制電機 的負載圖和穩(wěn)升曲線http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術論壇短時工作制

6、短時工作制 短時工作制電機的標準工作時間為：短時工作制電機的標準工作時間為：15，30，60，90分鐘四種。分鐘四種。 屬于短時工作制的電機有：水閘閘門，屬于短時工作制的電機有：水閘閘門，車床等夾緊裝置等。車床等夾緊裝置等。http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術論壇3.斷續(xù)周期工作制斷續(xù)周期工作制 電機的工作時間電機的工作時間tw與停歇時間與停歇時間ts相互交替，相互交替，兩段時間都較短。在工作時間內，電機溫升達兩段時間都較短。在工作時間內，電機溫升達不到穩(wěn)定值，停歇時間內電機溫升也降不到零不到穩(wěn)定值，停歇時間內電機溫升也降不到零經過一個周期，溫升有所上升，經過若干個周經過一個周期，

7、溫升有所上升，經過若干個周期后，溫升在最高溫升期后，溫升在最高溫升maxmax和最低溫升和最低溫升minmin 之之間波動。間波動。http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術論壇斷續(xù)周期工作制斷續(xù)周期工作制P、smaxmin0tP圖9-5周期性斷續(xù)工作制電機的負載圖和穩(wěn)升曲線http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術論壇斷續(xù)周期工作制斷續(xù)周期工作制 設計這種工作制的電機時，應使最高允設計這種工作制的電機時，應使最高允許溫升大于最高溫升，即許溫升大于最高溫升，即alalmaxmax顯然改變顯然改變工作時間和停歇時間的比率，會影響工作時間和停歇時間的比率，會影響maxmax 值值的大小

8、，為此提出負載持續(xù)率的大小，為此提出負載持續(xù)率(暫載率暫載率)的概的概念。念。http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術論壇負載持續(xù)率負載持續(xù)率定義：定義：暫載率表明工作時間占工作周期時間的暫載率表明工作時間占工作周期時間的百分數(shù)。百分數(shù)。(%)100swwtttFShttp:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術論壇斷續(xù)周期工作制斷續(xù)周期工作制 標準負載持續(xù)率為：標準負載持續(xù)率為：15%，25%，40%，60%四種。四種。 屬于屬于斷續(xù)周期工作制斷續(xù)周期工作制的設備如：起重的設備如：起重機械，電梯等。機械，電梯等。http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術論壇9.4連續(xù)工作制電機

9、的容量選擇連續(xù)工作制電機的容量選擇 連續(xù)工作制電機的容量選擇其負載分二連續(xù)工作制電機的容量選擇其負載分二種：恒定負載（重點介紹），變化負載。種：恒定負載（重點介紹），變化負載。 其中變化負載是指：負載長期施加，但其中變化負載是指：負載長期施加，但大小變化，變化通常具有周期性，或者在統(tǒng)大小變化，變化通常具有周期性，或者在統(tǒng)計的規(guī)律下具有周期性，如恒速軋鋼機、輸計的規(guī)律下具有周期性，如恒速軋鋼機、輸送量變化的連續(xù)運輸機等。送量變化的連續(xù)運輸機等。http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術論壇長時恒定負載下的電動機容量選擇長時恒定負載下的電動機容量選擇選擇方法：選擇方法： 由已知的負載功率由已

10、知的負載功率PL去選電動機容量使去選電動機容量使 PNPL。則有：則有：alals s。其中：。其中： s s電機電機穩(wěn)定溫升，穩(wěn)定溫升，alal為電機材料最高允許溫升。為電機材料最高允許溫升。 校驗過載能力和起動能力。校驗過載能力和起動能力。http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術論壇具體方法具體方法1.連續(xù)恒定負載是電動機容量的選擇連續(xù)恒定負載是電動機容量的選擇 由于連續(xù)工作制電動機都是按連續(xù)恒定負載由于連續(xù)工作制電動機都是按連續(xù)恒定負載設計的，只需設計的，只需PLPN就可使溫升不超過允許就可使溫升不超過允許值，不需要熱校核，其容量選擇步驟：值，不需要熱校核，其容量選擇步驟：（1）

11、先計算負載功率）先計算負載功率PL；（2）按）按PL選電機，使選電機，使PNPL；（3）若籠型感應電動機，需要對所選電機進行）若籠型感應電動機，需要對所選電機進行起動能力校驗；起動能力校驗；CuNPPk0http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術論壇具體方法具體方法（4）若環(huán)境溫度）若環(huán)境溫度0與標準與標準40相差較大，應相差較大，應修正電動機的額定值，可按下式修正：修正電動機的額定值，可按下式修正：式中：式中： 為電機空載損耗（不變損為電機空載損耗（不變損耗耗 ）與額定負載的可變損耗之比，）與額定負載的可變損耗之比，sN為電機為電機額定穩(wěn)定溫升。額定穩(wěn)定溫升。 14010kPPsNNC

12、uNppk0http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術論壇2.連續(xù)周期變化負載時電動機容量連續(xù)周期變化負載時電動機容量的選擇的選擇 可采用等效轉矩法，其步驟如下：可采用等效轉矩法，其步驟如下：(1)計算平均負載功率計算平均負載功率 先繪制生產機械的功率負載圖或轉矩負載圖，先繪制生產機械的功率負載圖或轉矩負載圖，然后求平均負載功率然后求平均負載功率PavL：式中式中TavL為平均負載轉矩。為平均負載轉矩。(2)預選電動機預選電動機 按按PN (1.11.6) PavL預選電動機，并計算預預選電動機，并計算預選電動機的選電動機的TN。avLNniiLiLNniiLiLnnLnLLavLTnt

13、TtntPtttttPtPtPP955019550111212211http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術論壇連續(xù)周期變化負載時電動機容量的連續(xù)周期變化負載時電動機容量的選擇選擇（3）繪制預選電動機的電磁轉矩圖繪制預選電動機的電磁轉矩圖T=f(t) . 第第i段的電磁轉矩段的電磁轉矩Ti為：為：LiiTdtdnGDT3752http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術論壇連續(xù)周期變化負載時電動機容量的連續(xù)周期變化負載時電動機容量的選擇選擇（4）用等效轉矩進行發(fā)熱校核：）用等效轉矩進行發(fā)熱校核：a)求出等效轉矩，如果求出等效轉矩，如果 ，則發(fā)熱校核，則發(fā)熱校核通過。通過。b)對于直

14、流電動機對于直流電動機m都不變都不變 或感應電動機或感應電動機m與與cos2都不變時，可按下式計算：都不變時，可按下式計算：NeqTTiixeqtTtT21http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術論壇（4）用等效轉矩進行發(fā)熱校核）用等效轉矩進行發(fā)熱校核(c)如第如第i段為弱磁，設該段磁通為段為弱磁，設該段磁通為，轉矩為，轉矩為Ti，則應采用修正值則應采用修正值Ti ，即：，即：（d）如考慮其制動冷卻惡化系數(shù)）如考慮其制動冷卻惡化系數(shù)和停機冷卻和停機冷卻惡化系數(shù)惡化系數(shù)，則修正后等效轉矩為：，則修正后等效轉矩為： 式中式中t1為起動時間，為起動時間，t2為勻速時間，為勻速時間，t3為為制動減速時間，制動減速時間，t4停歇時間。停歇時間。iNiTT4321323222121tttttTtTtTTeqhttp:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術論壇連續(xù)周期變化負載時電動機容量的連續(xù)周期變