電機(jī)及拖動(dòng)系統(tǒng) 課件 第7章 電動(dòng)機(jī)的選擇

7.1電動(dòng)機(jī)選擇的基本原則

7.2電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱與冷卻

7.3電動(dòng)機(jī)的工作制

7.4電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇第七章

電動(dòng)機(jī)的選擇7.1電動(dòng)機(jī)選擇的基本原則電力拖動(dòng)系統(tǒng)中選擇電動(dòng)機(jī)的基本原則是既要滿足機(jī)械負(fù)載對(duì)穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)特性的要求，又要優(yōu)先選擇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便，經(jīng)濟(jì)合理的電動(dòng)機(jī)。以保證系統(tǒng)可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。7.1電動(dòng)機(jī)選擇的基本原則7.1.1類(lèi)型選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型的選擇主要從生產(chǎn)機(jī)械對(duì)調(diào)速的要求（如調(diào)速范圍、調(diào)速平滑性、靜差率、低速性能和工作效率等方面）綜合考慮；在滿足負(fù)載對(duì)電動(dòng)機(jī)各種性能指標(biāo)的要求下，還要考慮節(jié)能原則，使電動(dòng)機(jī)的綜合運(yùn)行效率符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求；7.1電動(dòng)機(jī)選擇的基本原則7.1.2額定功率的選擇電動(dòng)機(jī)額定功率必須滿足生產(chǎn)機(jī)械在起動(dòng)、穩(wěn)定運(yùn)行、過(guò)載等各種工況下對(duì)電動(dòng)機(jī)功率和轉(zhuǎn)矩的要求；在不超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定溫升的前提下，使電動(dòng)機(jī)既能得到充分利用，又不會(huì)長(zhǎng)期過(guò)載或欠載運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇方法主要有計(jì)算法、統(tǒng)計(jì)法和類(lèi)比法三種。7.1電動(dòng)機(jī)選擇的基本原則7.1.3電壓等級(jí)的選擇電動(dòng)機(jī)的電壓等級(jí)、相數(shù)、頻率都要與供電電壓一致；功率小于200kW時(shí)，一般選380V的低壓電動(dòng)機(jī)。功率大于200kW時(shí)，宜選用6kV或10kV高壓電動(dòng)機(jī)；直流電動(dòng)機(jī)一般由獨(dú)立的電源供電；籠形三相異步電動(dòng)機(jī)采用Y-△起動(dòng)時(shí)，應(yīng)選用額定電壓為380V，△接法的電動(dòng)機(jī)；7.1電動(dòng)機(jī)選擇的基本原則7.1.3電壓等級(jí)的選擇表7-1電動(dòng)機(jī)電壓等級(jí)與功率范圍7.1電動(dòng)機(jī)選擇的基本原則7.1.4轉(zhuǎn)速的選擇電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速的一般選擇原則：對(duì)不需要調(diào)速的高、中速機(jī)械，可直接選相應(yīng)額定轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)；對(duì)不需要調(diào)速的低速機(jī)械，可選相應(yīng)的低速電動(dòng)機(jī)并配合傳動(dòng)比較小的減速機(jī)構(gòu)；對(duì)經(jīng)常起、制動(dòng)和正反轉(zhuǎn)的機(jī)械，主要考慮縮短起、制動(dòng)時(shí)間；對(duì)調(diào)速要求不高的機(jī)械，可選用多速電動(dòng)機(jī)，或選擇額定轉(zhuǎn)速稍高于生產(chǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)，配以減速機(jī)構(gòu)并采用合適的調(diào)速方法。對(duì)調(diào)速要求較高的機(jī)械，應(yīng)按機(jī)械的最高轉(zhuǎn)速確定電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，并采用電氣調(diào)速。7.1電動(dòng)機(jī)選擇的基本原則7.1.5結(jié)構(gòu)形式及安裝形式的選擇結(jié)構(gòu)形式電動(dòng)機(jī)必須根據(jù)實(shí)際工作環(huán)境，合理選擇防護(hù)形式，才能長(zhǎng)期安全的運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)的防護(hù)形式有開(kāi)啟式、防護(hù)式、封閉式、密閉式和防爆式5種。安裝形式電動(dòng)機(jī)安裝方式有臥式和立式兩種。臥式安裝的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸在水平位置，立式安裝的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸垂直于地面。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，應(yīng)根據(jù)電動(dòng)機(jī)在生產(chǎn)機(jī)械中的安裝方式選擇電動(dòng)機(jī)的安裝方式。7.1電動(dòng)機(jī)選擇的基本原則7.1.6

工作制和型號(hào)的選擇工作制：國(guó)產(chǎn)電動(dòng)機(jī)按照發(fā)熱與冷卻情況的不同，主要分為連續(xù)工作制、短時(shí)工作制和斷續(xù)周期工作制三種；符號(hào)意義符號(hào)意義Y鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)YRL立式繞線式異步電動(dòng)機(jī)YR繞線式異步電動(dòng)機(jī)YJ精密機(jī)床異步電動(dòng)機(jī)YQ高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩異步電動(dòng)機(jī)YZR起重冶金用異步電動(dòng)機(jī)YH高轉(zhuǎn)差率異步電動(dòng)機(jī)YM木工用異步電動(dòng)機(jī)YB防爆式異步電動(dòng)機(jī)YQS井用潛水異步電動(dòng)機(jī)YBR防爆式繞線式異步電動(dòng)機(jī)YDY單相電容起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)YD多速異步電動(dòng)機(jī)T同步電動(dòng)機(jī)YF化工防腐異步電動(dòng)機(jī)Z直流電動(dòng)機(jī)YL立式鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)

表7-2部分國(guó)產(chǎn)電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型代號(hào)7.2

電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱與冷卻7.2.1發(fā)熱過(guò)程與溫升

圖7-1電動(dòng)機(jī)發(fā)熱過(guò)程的溫升曲線7.2

電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱與冷卻7.2.2

冷卻過(guò)程與冷卻方式1.

冷卻過(guò)程電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行，冷卻過(guò)程開(kāi)始;電動(dòng)機(jī)在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中負(fù)載減輕時(shí)，發(fā)熱量也會(huì)減少，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)溫升的降低;溫升的升高和降低規(guī)律相同;溫升曲線依賴(lài)于初始溫升、穩(wěn)態(tài)溫升和時(shí)間常數(shù);圖7-2

電動(dòng)機(jī)冷卻過(guò)程的溫升曲線7.2

電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱與冷卻7.2.2

冷卻過(guò)程與冷卻方式2.

冷卻方式自冷式：僅依靠電動(dòng)機(jī)表面的輻射和冷卻介質(zhì)的自然對(duì)流；自扇冷式：轉(zhuǎn)子上安裝風(fēng)扇，利用風(fēng)扇強(qiáng)迫空氣流動(dòng)，帶走電動(dòng)機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的熱量；他扇冷式：采用額外的動(dòng)力裝置獨(dú)立驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇進(jìn)行冷卻；7.3

電動(dòng)機(jī)的工作制7.3.1連續(xù)工作制圖7-3

連續(xù)工作制電動(dòng)機(jī)的負(fù)載和溫升連續(xù)工作制也稱(chēng)長(zhǎng)期工作制，這種電動(dòng)機(jī)可以長(zhǎng)期運(yùn)行，其工作時(shí)間可達(dá)幾小時(shí)甚至幾天；在連續(xù)工作制下，電動(dòng)機(jī)輸出一定的功率時(shí)，其溫升將達(dá)到一個(gè)與負(fù)載大小相對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)值；對(duì)需要連續(xù)工作的生產(chǎn)機(jī)械應(yīng)選用連續(xù)工作制的電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)；7.3

電動(dòng)機(jī)的工作制7.3.2短時(shí)工作制圖7-4

短時(shí)工作制電動(dòng)機(jī)的負(fù)載和溫升短時(shí)工作制指電動(dòng)機(jī)的工作時(shí)間較短，運(yùn)行時(shí)間小于其發(fā)熱的過(guò)渡過(guò)程時(shí)間，而停機(jī)時(shí)間又相對(duì)較長(zhǎng)，在停機(jī)時(shí)間內(nèi)，電動(dòng)機(jī)的溫升會(huì)下降到零；對(duì)短時(shí)工作方式的生產(chǎn)機(jī)械應(yīng)選用短時(shí)工作制的電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)；7.3

電動(dòng)機(jī)的工作制7.3.3斷續(xù)周期工作制圖7-5

斷續(xù)周期工作制電動(dòng)機(jī)的負(fù)載和溫升斷續(xù)周期工作制，是指電動(dòng)機(jī)工作和停機(jī)交替進(jìn)行，且運(yùn)行時(shí)間和停機(jī)時(shí)間都較短；運(yùn)行期間溫升達(dá)不到穩(wěn)定溫升，停車(chē)時(shí)也冷卻不到環(huán)境溫度；對(duì)斷續(xù)周期工作方式的機(jī)械，應(yīng)選用斷續(xù)周期工作制的電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)；7.4

電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇7.4.1

允許輸出功率電動(dòng)機(jī)的額定功率是指在規(guī)定的工作制、規(guī)定的環(huán)境溫度以及規(guī)定的海拔高度情況下，溫升達(dá)到額定溫升的額定工作狀態(tài)時(shí)所輸出的功率；當(dāng)電動(dòng)機(jī)的使用條件或環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，電動(dòng)機(jī)所允許輸出的功率將不再是額定功率；電動(dòng)機(jī)所允許輸出的功率受工作制、環(huán)境溫度和海拔等多因素的影響；7.4

電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇7.4.2連續(xù)工作制電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇

7.4

電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇7.4.2連續(xù)工作制電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇2.變化負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇（1）計(jì)算各時(shí)段的負(fù)載功率圖7-6周期性變化負(fù)載7.4

電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇7.4.2連續(xù)工作制電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇（2）計(jì)算平均負(fù)載功率（3）預(yù)選電動(dòng)機(jī)的額定功率（4）發(fā)熱校驗(yàn)（5）過(guò)載能力和起動(dòng)能力校驗(yàn)7.4

電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇7.4.3

拖動(dòng)短時(shí)運(yùn)行負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇

7.4

電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇7.4.3

拖動(dòng)短時(shí)運(yùn)行負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇

7.4

電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇7.4.3