电机原理及拖动（第4版）课件：电力拖动系统中电动机的选择

《电机原理及拖动》

第4版电力拖动系统中电动机的选择第—节电动机选择的一般概念第二节电动机的发热与冷却第三节电动机的工作制第四节连续工作制电动机额定功率的选择第五节短时工作制电动机额定功率的选择第六节断续周期工作制电动机额定功率的选择第七节电动机额定功率选择的工程方法第八节电动机的一般选择第—节电动机选择的一般概念在首先应满足生产机械的要求的前提下，合理地选择电动机的类型、运行方式、额定转速及额定功率，使电动机在高效率、低损耗的状态下可靠地运行，以达到节能和提高综合经济效益的目的。

中小型三相异步电动机，在我国应用十分广泛，其装机容量达3亿KW，用电量约占总发电量的60%，约3500亿KWh。由于电动机选用不合理，每年浪费的投资约10亿元，浪费电能50KWh以上。一、正确选择电动机的意义二、决定电动机额定功率的主要因素主要考虑两个因素：1、电动机的发热及温升；2、电动机的短时过载能力。

对于笼型电动机还要考虑起动能力。9.1

三相电动机选择的一般概念电动机的损耗最终转变为热能，而使各部分的温度升高，使与该部件相接触的绝缘材料将迅速老化使其机械强度和绝缘性能很快降低，寿命大大缩短。铁心和绕组是产生损耗和发出热量的主要部件。电机中常用的绝缘材料，按其耐热能力，分为A、E、B、F和H等五级。绝缘级别AEBFH最高允许温度（0C）105120130155180最高允许温升（K）607580105125最基本的方法：依据机械负载变化的规律，绘制电动机的负载图，然后根据电动机的负载图计算电动机的发热和温升曲线，从而确定电动机的额定功率。负载图：电动机功率或转矩与时间的关系图。实用方法：

类比法---先根据生产工艺给出的静功率，计算出所需的电动机功率，并据此预选一台电动机，然后与其他经过长期运行考验的同类型或相近的生产机械所采用的电动机功率相比较，再考虑不同工作条件的影响，最后确定电动机的额定功率。缺点：涉及具体的生产机械和生产工艺，需要具有一定的设计和实际运行经验才能合理地运用此法。三、确定电动机额定功率的方法9.1

三相电动机选择的一般概念第二节电动机的发热与冷却在负载运行过程中，由于内部的各种损耗（包括绕组铜耗、铁耗、机械损耗等）电机自身会发热，其结果造成电机的温度超过环境温度（标准环境温度为40℃），超出的部分称为电机的温升。由于存在温升，电机便向周围的环境散热。当发出的热量等于散出的热量时，电机自身便达到一个热平衡状态。此时，温升为一稳定值。上述温度升高的过程即是电机的发热过程。一、电动机的发热过程

9.2电动机的发热与冷却

9.2电动机的发热与冷却

二、电动机的冷却过程

9.2电动机的发热与冷却第三节电动机的工作制

应用：通风机、水泵；纺织机、造纸机等。

9.3电动机的工作制标准运行时间：

10、30、60、90min应用：

YZ、YZR系列冶金用的电动机；起重用的三相异步电动机；

YDF系列电动阀门用的电动机等。

9.3电动机的工作制

标准负载持续率：15%、25%、40%、60%。应用：起重机、电梯、轧钢机辅助机械等。第四节连续工作制电动机额定功率的选择负载分类：恒定负载：负载长时间不变或变化不大，例如风机、泵、压缩机等。变化负载：负载长期施加，但大小变化。其变化通常具有周期性，或者在统计的规律下具有周期性。例如某些恒速轧钢机、输送量变化的连续运输机等。一、恒定负载连续工作制电动机额定功率的选择

9.4

连续工作制电动机额定功率的选择

校验起动能力（起动比较困难（静阻转矩大或带有较大的飞轮力矩）而采用笼型异步电动机或同步电动机的场合）。二、周期性变化负载连续工作制电动机额定功率的选择

选择求出各段时间电动机的负载功率

发热校验9.4

连续工作制电动机额定功率的选择平均损耗法平均损耗法的基本思想是：把对发热（或温升）的校验转变为对单个循环周期内电动机平均损耗的校验。

9.4

连续工作制电动机额定功率的选择

等效电流法等效电流法的基本思想是：对单个循环周期内变化的负载，从发热等效的观点，求出一个与实际负载等效的电流，以此作为发热校验的依据。

9.4

连续工作制电动机额定功率的选择

等效转矩法

9.4

连续工作制电动机额定功率的选择等效功率法

校验过载能力

校验起动能力

第五节短时工作制电动机额定功率的选择一、选用短时工作制电动机选择标准运行时间与实际运行时间相同或相近的电动机。

短时工作制的负载，应选用专用的短时工作制电动机。在没有专用电动机的情况下，也可以选用连续工作制电动机或断续周期工作制电动机。

9.5短时工作制电动机额定功率的选择二、选用连续工作制电动机

校验起动能力三、选用断续周期工作制电动机

再按二中步骤进行计算第六节断续周期工作制电动机额定功率的选择

第七节电动机额定功率选择的工程方法

一、统计法通过对同类型机床所选用的电动机额定功率进行统计和分析，从中找出电动机额定功率和机床主要参数间的关系，最终得出相应的经验公式。

二、类比法首先根据生产工艺给出的静态功率，计算出所需要的电动机容量并预选电动机。然后，将与其他厂矿经过长期运行考验的、同类型或相近的生产机械所采用的电动机容量进行比较，再考虑工作条件等因素，最后确定实际电动机的容量。9.7电动机额定功率选择的工程方法第八节电动机的一般选择一、电动机类型的选择（1）生产机械对电动机的要求

机械特性、起动性能、调速性能、制动办法、过载能力……（2）经济效益二、电压的选择（1）三相异步电动机的额定电压

380V、3000V、6000V、10000V。

（3）中小型直流电动机的额定电压

110V、220V、160V、440V。9.8电动机的一般选择三、额定转速的选择四、外部结构形式的选择外壳防护形式有开启式、防护式、封闭式、密封式、防爆式。安装形式有卧式和立式两种。（1）连续运转的生产机械从设备初投资，占地面积和运行维护费用等方面考虑，确定几个不同的额定转速，进行比较，最后选定合适的传动比和电动机的额定转速。（2）经常起动，制动和反转，但过渡过程时间对生产率影响不大的生产机械根据过渡过程能量最