Chapter 4 小结 习题-电动机选用

1、1第第4章章 交流电机的工作原理与特性交流电机的工作原理与特性 小小 结结2交流电动机的工作原理交流电动机的工作原理 关键关键：3AXYCBZ分分）转转/( 6010pfn BlvBliFvF0nNS4%s)91( 转子转速转子转速0)(1nns %10000 nnns例例1 1：一台三相异步电动机，其额定转速一台三相异步电动机，其额定转速 n= =975 r/min，电源，电源频率频率 f1 1= =50 Hz。试求电动机的极对数和额定负载下的转差率。试求电动机的极对数和额定负载下的转差率。解：解：根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转速的关系可知：速的

2、关系可知：n0=1000 r/min , 2.5%100%10009751000%10000nnnNS54.4.三相异步电动机的额定参数三相异步电动机的额定参数 大部分都标明在电动机的大部分都标明在电动机的铭牌铭牌上。上。 1. 额定功率额定功率PN2. 额定电压额定电压UN3. 额定频率额定频率 f4. 额定电流额定电流IN5. 额定转速额定转速nN 额定效率额定效率：在额定频率、额定电压和电动机轴上输：在额定频率、额定电压和电动机轴上输出额定功率时，电动机输出机械功率与输入电功率之出额定功率时，电动机输出机械功率与输入电功率之比，其表达式为：比，其表达式为：%100cos3NNNN IUP

3、N6磁极数磁极数( 极对数极对数 p = 2 )例如：例如： Y 132 M4 用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。机座长度代号机座长度代号机座中心高（机座中心高（132mm）三相异步电动机三相异步电动机7异步电动机产品名称代号异步电动机产品名称代号泥浆搅拌器用防爆异步电动机 YB系列8NnmaxTstTOnTNT0n9 三相交流电动机的转矩特性与机械特性三相交流电动机的转矩特性与机械特性fX,f/KTTXRURKTXUKTnnnXRSpfnNmaxstmaxmm2022022222020020201260 10 三相交流电动机的启动、制动和调速特性三相

4、交流电动机的启动、制动和调速特性 固有启动特性固有启动特性 启动方法启动方法 调速方法与特点调速方法与特点 制动方法与特性制动方法与特性 单相交流电动机单相交流电动机 结构特点结构特点 启动方法启动方法 同步交流电动机同步交流电动机 结构特点结构特点 特性特性 启动方法启动方法. 11A2849230880380310453. 1)NNN3N2Ncos310 UPI 一台一台Y225M-4型的三相异步电型的三相异步电 动机，定子绕组动机，定子绕组型连接，其额定数据为：型连接，其额定数据为：P2N=45kW,nN=1480r/min，UN=380V， N=92.3%，cos N=0.88， Is

5、t/IN=7.0, Tst/TN=1.9，Tmax/TN=2.2，求：，求：12 2）由由nN=1480r/min，可知，可知 p=2 （四极电动机）（四极电动机）minr 15000/n 013. 015001480150000nnnNsN 3）mN 429014804595509550NN2N .nPTmN 9638429022)(NNmaxmax .TTTTmN 8551429091)(NNstst .TTTT13 在在上例上例中，中，（1）如果负载转矩为如果负载转矩为 510.2Nm,在在U=UN和和U =0.9UN两种情两种情况下电动机能否启动？况下电动机能否启动？（2）采用）采用Y

6、- 换接启动时，求启动电流和启动转矩。换接启动时，求启动电流和启动转矩。（3）又当负载转矩为启动转矩的）又当负载转矩为启动转矩的80%和和50%时，能否启动？时，能否启动？(1) Tst = 551.8Nm 510.2 N. m mN2510mN 4478551902st .T (2) 已知直接启动的已知直接启动的 Ist =7IN=784.2=589.4 AA5 .1964 .5983131st stYII 在在U = 0.9UN 时8042909183%80NstY .TT121459183%5042909183%50NstY .TT启动启动mN918385513

7、131ststY .TT(3)15 解：解：电动机电磁转矩电动机电磁转矩T U12 ，当电源，当电源电压下降低时，电磁转矩减小，使转速电压下降低时，电磁转矩减小，使转速下降，转差率增加，转子电流和定子电下降，转差率增加，转子电流和定子电流都会增大。流都会增大。 稳定时电磁转矩等于机械负载转矩，稳定时电磁转矩等于机械负载转矩，但但转转速速降低降低了，了，定、转子电流却增大了定、转子电流却增大了。过程如下：过程如下： TIISnUTU12211)(使使T =TL 。 例例3： 三相异步电动机在一定的负载转矩下运行三相异步电动机在一定的负载转矩下运行时，如电源电压降低，电动机的转矩、电流及转速时，如

8、电源电压降低，电动机的转矩、电流及转速有无变化？有无变化？16四、 机电传动控制系统中电动机的选择*o 1 1 电动机容量选择的原则电动机容量选择的原则o 2 2 电动机的发热与冷却电动机的发热与冷却o 3 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171 电动机容量选择的原则电动机容量选择的原则 (l)(l)发热：发热： 实际最高工作温度实际最高工作温度 maxmaxa a 电动机绝缘的允许电动机绝缘的允许最高工作温度。最高工作温度。 (2)(2)过载能力过载能力： 短期工作时，承受高于额定功率的负载功率时仍可短期工作时，承受高于额定功率的负载功率时仍可保证保证 maxma

9、xa a 此时，决定电动机容量的主要因素不此时，决定电动机容量的主要因素不是发热而是电动机的过载能力。是发热而是电动机的过载能力。 NmmmNiLNmLTTIIITTT/8 . 0maxmaxmaxmaxmax直流电动机异步电动机 (3)(3)启动能力启动能力： 鼠笼式异步电动机可靠启动，鼠笼式异步电动机可靠启动，NStLTT182 电动机的发热与冷却电动机的发热与冷却温升温升M M-0 0介质温度介质温度0 0=40=40Th为发热时间常数TTh h散热时间散热时间常数常数温降曲线温降曲线19工作制工作制-电动机的运行方式。电动机的运行方式。 按发热的况分为三类：按发热的况分为三类： 连续连

10、续工作制工作制 短时短时工作制工作制 重复短时重复短时( (断续断续) )工作制工作制常用的常用的绝缘等级绝缘等级EBFH相应材料相应材料的最高许的最高许用温度用温度120120130130155155180180203 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 o 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 1）带恒定负载时电动机容量的选择）带恒定负载时电动机容量的选择 P PN NPPL L 可不必校验启动能力和过载能力可不必校验启动能力和过载能力2）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 变动负载连续工作的负载图及温升曲线niinndtt

11、TtTtTT12222121 电动机的等效转矩电动机的等效转矩:NNLNdNTPPTT等效转矩法：21a选用短时工作制的电动机选用短时工作制的电动机 短时运行时间标准短时运行时间标准tS 10min、20min、30min、60min、90min sppSppssttPPtPtP/22实际工作时间实际工作时间t tp p与与t tS S不同时，换算出不同时，换算出t tS S下的功率下的功率P PS SPNPso 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 选短时或连续工作制的电动机选短时或连续工作制的电动机22b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PNPp/K1 1

12、）实际工作时间）实际工作时间 tptp(0.3(0.30.4)T0.4)Th h， 可直接根据过载能力和启动能力来选择电动机的容量可直接根据过载能力和启动能力来选择电动机的容量o 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2 2）实际工作时间）实际工作时间 tptp0.4T0.4Th h， 应考虑电动机的发热问题应考虑电动机的发热问题, ,选择过载倍数选择过载倍数K K 短时工作过载倍数与工作时间的关系23%1000tttpp停车时间工作时间工作时间表征：暂载率a.选用重复短时工作制电动机SSNSNSNsPPP查手册，取计算等效负载功率计算暂载率根据负载图时的电动机功率手册中给出了额

13、定负载暂载率标准暂载率sSNP%25%60%40%25%15sNSPPo 重复短时工作制重复短时工作制电动机容量的选择电动机容量的选择重复短时工作制下电动机的典型负载图与温升曲线概念：工作、停歇交替进行，且时间都较短。概念：工作、停歇交替进行，且时间都较短。P 实际负载功率24%1000tttpp停车时间工作时间工作时间暂载率b.选用连续工作制普通电动机%100SN取额定负载暂载率%100PPPsNSo 重复短时工作制重复短时工作制电动机容量的选择电动机容量的选择降低使用散热条件恶劣，功率应空气稀薄、作、海拔高于风冷电动机长期低速工可按连续制选。当负载暂载率可按短时制选；当负载暂载率m1000%,70%,1025o 电动机容量的选择电动机容量的选择o 根