机电传动控制系统中电动机的选择

1、1一.基本内容 二.基本要求 三.重点与难点 五.例题分析四.详细内容第七章:机电传动控制系统中电动机的选择2第一章节内容第一章节内容第二章节内容第二章节内容第三章节内容第三章节内容第四章节内容第四章节内容第五章节内容第五章节内容第六章节内容第六章节内容3基本内容 1电动机容量的选择电动机容量的选择 正确选择电动机的容量是非常重要。正确选择电动机的容量是非常重要。 选择电动机容量选择电动机容量时，一般应考虑两个方面的因素，即电动机的发热情况时，一般应考虑两个方面的因素，即电动机的发热情况和过载能力。对于鼠笼式异步电动机还要考虑其启动能和过载能力。对于鼠笼式异步电动机还要考虑其启动能力。力。(1

2、)从发热观点选择电动机的容量从发热观点选择电动机的容量 从发热观点选择电动机的基本依据是：从发热观点选择电动机的基本依据是：电动机运行中的最高工作温度电动机运行中的最高工作温度 必须不大于于绝缘材料必须不大于于绝缘材料所允许的最高工作温度所允许的最高工作温度 ， 。在电动机额定运行情况下，此条件为负载电流在电动机额定运行情况下，此条件为负载电流IL不大于电不大于电动机的额定电流动机的额定电流 ，即，即 。若电动机运行时不需。若电动机运行时不需要高速，则上述条件亦为负载不大于电动机的额定功率，要高速，则上述条件亦为负载不大于电动机的额定功率，即即 。NILImaxmaxNLPP NI第七章第七章

3、 机电传动控制系统中电动机的选择机电传动控制系统中电动机的选择4 电动机的发热和冷却都有一个过程，故其温升不取决电动机的发热和冷却都有一个过程，故其温升不取决于负载的大小，而且也是和负载的持续时间有关也就是与于负载的大小，而且也是和负载的持续时间有关也就是与电动机的运行方式有关。电动机的运行方式有关。 根据生产机械的性质不同，一根据生产机械的性质不同，一般电动机有三种运行方式：即长期工作制、短期工作制和般电动机有三种运行方式：即长期工作制、短期工作制和重复短期工作制。长期工作制又有恒定负载和变动负载两重复短期工作制。长期工作制又有恒定负载和变动负载两种情况，各种运行情况下电动机容量的选择方法是

4、不一样种情况，各种运行情况下电动机容量的选择方法是不一样的，这点要特加注意。的，这点要特加注意。（2）从过载观点选择电动机的容量）从过载观点选择电动机的容量 从过载观点选择电动机的容量的基本依据是：电动机从过载观点选择电动机的容量的基本依据是：电动机的转矩（或最大电流）必须大于最大实际负载转矩，即的转矩（或最大电流）必须大于最大实际负载转矩，即 (或许或许 )。LNmTTTmaxNNiIIImax第七章第七章 机电传动控制系统中电动机的选择机电传动控制系统中电动机的选择5 注意：注意： a).一般情况下按发热观点选定电动机功率后再校核其过一般情况下按发热观点选定电动机功率后再校核其过载能力，仅

5、短时工作制下可能需要根据过载能力来选择电载能力，仅短时工作制下可能需要根据过载能力来选择电动机的容量。动机的容量。 b).由晶闸管整流装置供电的电动机，其容量要适当选大由晶闸管整流装置供电的电动机，其容量要适当选大一点。一点。 （3）依据经验选择电动机容量外，还常采用统计法和类比）依据经验选择电动机容量外，还常采用统计法和类比法来选择电动机的容量，这两个方法的主要依据是经验，法来选择电动机的容量，这两个方法的主要依据是经验，选好后最好通过试验加以校验。选好后最好通过试验加以校验。 2电动机种类、电压、转速和结构形式的选择，应根据电动机种类、电压、转速和结构形式的选择，应根据生产机械的具体要求、

6、技术经济指标和工作环境等条件，生产机械的具体要求、技术经济指标和工作环境等条件，全面考虑予以正确选择。全面考虑予以正确选择。 第七章第七章 机电传动控制系统中电动机的选择机电传动控制系统中电动机的选择6基本要求 1. 掌握电动机的发热与冷却规律；掌握电动机的发热与冷却规律；2. 掌握电动机容量的选择，特别注意电动机运掌握电动机容量的选择，特别注意电动机运行时的允许温度、过载能力和启动能力；行时的允许温度、过载能力和启动能力；3. 熟悉电动机种类、电压、转速和结构型式的熟悉电动机种类、电压、转速和结构型式的选择方法。选择方法。第七章第七章 机电传动控制系统中电动机的选择机电传动控制系统中电动机的

7、选择7重点与难点 1重点重点 掌握长期工作制、短期工作制、重复短期工作制三掌握长期工作制、短期工作制、重复短期工作制三种运行方式下电动机容量的选择。种运行方式下电动机容量的选择。2难点难点 重复短期工作制运行方式下电动机容量的选择。重复短期工作制运行方式下电动机容量的选择。第七章第七章 机电传动控制系统中电动机的选择机电传动控制系统中电动机的选择8详细内容 7.1电动机容量选择的原则电动机容量选择的原则1容量选得过大或小将会带来什么影响容量选得过大或小将会带来什么影响容量小不能发挥机械设备的能力，另外会使电机过早容量小不能发挥机械设备的能力，另外会使电机过早损坏。损坏。容量选大，设备投资增加，

8、而且常在欠载下运行，容量选大，设备投资增加，而且常在欠载下运行， 及及 都下降；都下降；电动机容量选择的三项基本原则：电动机容量选择的三项基本原则：发热发热 (绝缘允许最高工作温度绝缘允许最高工作温度 )2.过载能力：过载能力： (异步机异步机) (直流直流)3启动能力启动能力:NmLTTTmaxmaxNiLIIImaxmaxNstLTTcosmaxNststTT第七章第七章 机电传动控制系统中电动机的选择机电传动控制系统中电动机的选择9 7.2 电动机的发热与冷却电动机的发热与冷却 电机损耗包括铜耗，铁耗和机械损耗，其中电机损耗包括铜耗，铁耗和机械损耗，其中Pcu与成比与成比例；铁损与机械损

9、耗几乎不变。例；铁损与机械损耗几乎不变。 -发热时间常数发热时间常数 -散热时间常数散热时间常数我国将电动机的运行方式我国将电动机的运行方式按发热的情况分为三类：按发热的情况分为三类：连续工作制、短时工作制、重复短时工作制。连续工作制、短时工作制、重复短时工作制。 ATNT第七章第七章 机电传动控制系统中电动机的选择机电传动控制系统中电动机的选择107.3 不同工作制下电动机容量的选择不同工作制下电动机容量的选择7.3.1 连续工作制电动机容量的选择连续工作制电动机容量的选择一一.带恒定负载时电动带恒定负载时电动机容量的选择机容量的选择 LNPP第七章第七章 机电传动控制系统中电动机的选择机电

10、传动控制系统中电动机的选择11二二.带变动负载时电动机容量的选择带变动负载时电动机容量的选择 采用采用“等值法等值法”即把把实际的变化负载化成一等即把把实际的变化负载化成一等效的恒定负载，而两者的温开相同。这样，就可根据效的恒定负载，而两者的温开相同。这样，就可根据得到的等效恒定负载来确定电动机的功率得到的等效恒定负载来确定电动机的功率。 niidnntRIptRIptRFIptRIp122222121)()()()(niinndttItItII12222121 对子直流电动机或对子直流电动机或 接近接近 的异步机的异步机 n0nIKTmIT niinndttTTtTT1222121第七章第七

11、章 机电传动控制系统中电动机的选择机电传动控制系统中电动机的选择127.3.2 短时工作制电动机容量的选择短时工作制电动机容量的选择 工作特点：工作时温升达不到稳定值，而停车后工作特点：工作时温升达不到稳定值，而停车后足可完全冷却到周围环境温度。足可完全冷却到周围环境温度。 1选用短时工作制的选用短时工作制的电动机电动机 10min 30min 60min 90min 四种四种ppsstPtP22sppsttPP第七章第七章 机电传动控制系统中电动机的选择机电传动控制系统中电动机的选择13 二二. 选用连续工作制的普通电动机选用连续工作制的普通电动机 7.3.3 重复短时工作制电动重复短时工作

12、制电动机容量选择机容量选择 暂载率暂载率 一一.选用重复短时工作制的电选用重复短时工作制的电动机动机二二.选用连续工作制的普通电选用连续工作制的普通电动机动机%1000tttttpp工作工作SNsPP%10 负载暂载率负载暂载率 时时,按短时选择按短时选择,按连续工作制选择按连续工作制选择.第七章第七章 机电传动控制系统中电动机的选择机电传动控制系统中电动机的选择147.5 晶闸管供电对电动机的影响晶闸管供电对电动机的影响 晶闸管整流装置会使电动机运行情况恶化晶闸管整流装置会使电动机运行情况恶化,电动机容量要电动机容量要适当地降低使用适当地降低使用.7.6 电动机的种类、电压、转速和结构型式的

13、选择电动机的种类、电压、转速和结构型式的选择7.6.1根据生产机械的负载特性来选择电动机之类型根据生产机械的负载特性来选择电动机之类型.7.6.2电动机电压等级的选择电动机电压等级的选择.7.6.3电动机额定转速的选择电动机额定转速的选择.7.6.4电动机结构型式的选择电动机结构型式的选择. 1)开启式开启式 2)防护式防护式 3)封密闭式封密闭式 4)防爆式防爆式 第七章第七章 机电传动控制系统中电动机的选择机电传动控制系统中电动机的选择15例题分析例例7-1: 有一台由三相异步电动机直接拖动的离心式有一台由三相异步电动机直接拖动的离心式水泵水泵,流量流量 ,扬程扬程H=20m,转速转速n=

14、1460r/min,水泵的效率水泵的效率 ,试选择电动机试选择电动机. 解解: 由于水的密度由于水的密度 ,而而 ,直直接传动的效率接传动的效率 ,且流量为且流量为: hmQ/108355. 013/1000mkgsmkgKW/102112smsmsmQ/03. 0/36001086060108333故负载功率故负载功率:KWKWHQPL7 .10155. 0102201003. 0102321 查产品目录查产品目录,按所选电动机的额定功率按所选电动机的额定功率 ,应选应选 Y160M-4型三相鼠笼式异步电动机型三相鼠笼式异步电动机（ ）即可）即可LNPP min/1460,11rnKWPNN

15、第七章第七章 机电传动控制系统中电动机的选择机电传动控制系统中电动机的选择16例例7-3: 已知负载图如图已知负载图如图7.2所示，试为其选择一台额所示，试为其选择一台额定电压为定电压为220的他励直流电动机，图中的他励直流电动机，图中 , , , , , , . 解：解：图图7.2所示的负载图不都是阶梯图，其中还含所示的负载图不都是阶梯图，其中还含有连续曲线计算时可以把连续曲线图画成近似的阶有连续曲线计算时可以把连续曲线图画成近似的阶梯图或斜线，如画为斜线，则用积分计算可以证明图梯图或斜线，如画为斜线，则用积分计算可以证明图中斜线的等效电流中斜线的等效电流故进而用等效电流法计算：故进而用等效电流法计算：AI301AI102AI204min2 . 11tmin8 . 02tmin23tmin14tmin15t32442223IIIIIAA3 .153202010102254321424323222121ttttttItItItIIdA4 .181128 . 02 . 112023 .158 . 0102 . 1302222第七章第七章 机电传动控制系统中电动机的选择机电传动控制系统中电