七 电动机的选择

1、第七章 机电传动控制系统中电动机的选择7.1电动机容量选择的原则(3)启动能力：由于鼠笼式异步电动机的启动转矩一般较小，所 以，为使电动机能可靠启动,必须保证TLTst。选择电动机容量的三项基本原则：(1)发热：电动机在运行时，必须保证 度max等于或略小于 度a，即amax。(2)过载能力：电动机在运行时，必须具有一定的过载能力。特 别是在短期工作时，电动机在短期内承受高于额 定功率的负载功率时仍可保证aPL。重载启动时，校验启动能力。3一般采用 “等值法”来计算电动机的功率电动发出的热量是由损耗产生的，损耗有两部分，一是不随负载变化的不变损耗P(包括铁耗和机械损耗)，一是与负载电流的平方成

2、正比的可变损耗 IR(铜耗)。损耗相同，等值电流为对于直流电动机：等效转矩法对于电机具有较硬机械特性等效功率按等值法初选电机后，还必须校验其过载能力和启动转矩。2 带变动负载时电动机容量的选择4如果实际工作时间tP与ts不同时，就应先将TP下的功率PP (产机械短时工作的实际功率)换算成ts下的功率Ps 有些生产机械工作时间短，停车时间长， 属短时工作制的机械。拖动这类机械的电动机之工作特点是：工作时温升达不到稳定值 ，而停车时足可完全冷却到周围环境温度，如图所示。电动机既可选择专用短时工作制电动机，也可选择连续工作制电动机。 我国短时工作制的电动机，规定的标准短时运行时间是 10min、30

3、min、60min及90min四种。电动机铭牌上所标的额定功率PN是和一定的标准持续运行时间ts相对应的。选择短时工作制电动机，使其PNPs再进行过载能力与启动能力的校验.7.3.2 短时工作制电动机容量的选择1.选用短时工作制的电动机5故选 PNPP/K普通电动机的额定功率PN是按长期运行设计的，在连续工作时，温升可以达到稳定值 。如果把这种电动机用作短时工作，则电动机运行时将达不到允许温升。为了充分利用电动机在发热上的潜在能力，在短时工作状态下，可以使它过载运行，而其过载倍数K=PP/PN与tp/Th有关，如图所示。PP短时实际负载功率； PN连续工作制电动机的额定功率； tP短时实际工作

4、的时间； Th电动机的发热时间常数。 一般讲，只要实际工作时间tP(0.30.4)Th则可直接根据过载能力和启动能力来选择电动机的容量，而不必考虑电动机的发热问题。2.选用连续工作制的普通电动机67.3.3 重复短时工作制电动机容量的选择1.选用重复短时工作制的电动机2.选用连续工作制的普通电动机有些生产机械工作一段时间后停歇一段时间，拖动这类生产机械的电动机之工作特点是:工作时间tp(34)Th，停车(或空载)时间t0(34)Th，工作时间内电动机的温升不可能达到稳定温升，停车时间内温升还没有下降到零时，下一个周期又已开始，如图所示。重复性与短时性就是重复短时工作制的两个特点.通常用暂载率(

5、或持续率)来表征重复短时工作制的工作情况。重复短时工作制下电动机的选择也有两种方法7 我国生产的专供重复短时工作制的电动机，规定的标准暂载率s为15%，25%，40%和60%。并以25%为额定负载暂载率sN，同时规定一个周期的总时间tp+t0不超过10分钟。电动机一周期内的工作时间越长，即s越大，电动机所允许输出的功率(即额定功率)便越小。 1.选用重复短时工作制的电动机8首先根据生产机械的负载图算出电动机的实际暂载率，如果算出的值与电动机的额定负载暂载率sN(25%)相等，即可从产品目录中查得额定功率PsN，所选电动机的PsN应等于或略大于生产机械所需功率P。如果算出的值不等于sN，则可按下

6、式计算出Ps选取PsN等于或略大于Ps的电动机即可。重复短时工作制电动机容量选择的步骤是:9在重复短时工作制的情况下，如果负载是变动的，则可用 “等值法”先算出其等效功率P，再按上述方法选取电动机。选好电动机的容量后，也要进行过载能力的校验。负载暂载率70%时，则可按连续工作制选择电动机。重复周期很短(tP+t02min)，启、制动或正、反转十分频繁的情况下，必需考虑启、制动电流的影响，因而在选择电动机的容量时要适当选大些。 所介绍的计算方法仅是近似的，在实际应用时根据具体情况要适当给予考虑和修正。2 选用连续工作制的普通电动机此时s=100%107.4电动机容量选择的统计法和类比法统计法，就

7、是对国内外同类型先进机床的主拖动电动机进行统计和分析，结合我国的生产实际情况，找出电动机容量与机床主要参数之间的关系，并用数学式加以表达，作为设计新机床时选择电动机容量的主要依据。具体介绍如下(公式中P均为主拖动电动机容量,P的单位为kw): 车床:P=36.5D1.54，D为工件的最大直径(m)； 立式车床:P=20D0.88，D为工件的最大直径(m)； 摇臂钻床:P=0.0646D1.19，D为最大的钻孔直径(mm)； 卧式握床:P=0.004D1.7，D为膛杆直径(mm)； 龙门铣床:P= ，B为工作台宽度(mm)。 11另一实用的方法为类比法，它是对经过长期运行考验的同类型生产机械的电动机容量进一调查研究，并对其主要参数和工作条件进行对比，从而确定新设计生产机械所需电动机的容量。例如：我国C660车床的工件最大直径为1250mm，用上列公式计算出的主拖动电动机的功率为P=36.5(1.251.54)=52kW