电机及拖动系统 课件 第7章 电动机的选择

7.1电动机选择的基本原则

7.2电动机的发热与冷却

7.3电动机的工作制

7.4电动机额定功率的选择第七章

电动机的选择7.1电动机选择的基本原则电力拖动系统中选择电动机的基本原则是既要满足机械负载对稳态和动态特性的要求，又要优先选择结构简单，运行可靠，维护方便，经济合理的电动机。以保证系统可靠、经济运行。7.1电动机选择的基本原则7.1.1类型选择电动机类型的选择主要从生产机械对调速的要求（如调速范围、调速平滑性、静差率、低速性能和工作效率等方面）综合考虑；在满足负载对电动机各种性能指标的要求下，还要考虑节能原则，使电动机的综合运行效率符合国家标准的要求；7.1电动机选择的基本原则7.1.2额定功率的选择电动机额定功率必须满足生产机械在起动、稳定运行、过载等各种工况下对电动机功率和转矩的要求；在不超过国家标准规定温升的前提下，使电动机既能得到充分利用，又不会长期过载或欠载运行。电动机额定功率的选择方法主要有计算法、统计法和类比法三种。7.1电动机选择的基本原则7.1.3电压等级的选择电动机的电压等级、相数、频率都要与供电电压一致；功率小于200kW时，一般选380V的低压电动机。功率大于200kW时，宜选用6kV或10kV高压电动机；直流电动机一般由独立的电源供电；笼形三相异步电动机采用Y-△起动时，应选用额定电压为380V，△接法的电动机；7.1电动机选择的基本原则7.1.3电压等级的选择表7-1电动机电压等级与功率范围7.1电动机选择的基本原则7.1.4转速的选择电动机额定转速的一般选择原则：对不需要调速的高、中速机械，可直接选相应额定转速的电动机；对不需要调速的低速机械，可选相应的低速电动机并配合传动比较小的减速机构；对经常起、制动和正反转的机械，主要考虑缩短起、制动时间；对调速要求不高的机械，可选用多速电动机，或选择额定转速稍高于生产机械转速的电动机，配以减速机构并采用合适的调速方法。对调速要求较高的机械，应按机械的最高转速确定电动机的额定转速，并采用电气调速。7.1电动机选择的基本原则7.1.5结构形式及安装形式的选择结构形式电动机必须根据实际工作环境，合理选择防护形式，才能长期安全的运行。电动机的防护形式有开启式、防护式、封闭式、密闭式和防爆式5种。安装形式电动机安装方式有卧式和立式两种。卧式安装的电动机转轴在水平位置，立式安装的电动机转轴垂直于地面。实际应用时，应根据电动机在生产机械中的安装方式选择电动机的安装方式。7.1电动机选择的基本原则7.1.6

工作制和型号的选择工作制：国产电动机按照发热与冷却情况的不同，主要分为连续工作制、短时工作制和断续周期工作制三种；符号意义符号意义Y鼠笼式异步电动机YRL立式绕线式异步电动机YR绕线式异步电动机YJ精密机床异步电动机YQ高起动转矩异步电动机YZR起重冶金用异步电动机YH高转差率异步电动机YM木工用异步电动机YB防爆式异步电动机YQS井用潜水异步电动机YBR防爆式绕线式异步电动机YDY单相电容起动异步电动机YD多速异步电动机T同步电动机YF化工防腐异步电动机Z直流电动机YL立式鼠笼式异步电动机

表7-2部分国产电动机的类型代号7.2

电动机的发热与冷却7.2.1发热过程与温升

图7-1电动机发热过程的温升曲线7.2

电动机的发热与冷却7.2.2

冷却过程与冷却方式1.

冷却过程电动机停止运行，冷却过程开始;电动机在稳态运行过程中负载减轻时，发热量也会减少，导致电动机温升的降低;温升的升高和降低规律相同;温升曲线依赖于初始温升、稳态温升和时间常数;图7-2

电动机冷却过程的温升曲线7.2

电动机的发热与冷却7.2.2

冷却过程与冷却方式2.

冷却方式自冷式：仅依靠电动机表面的辐射和冷却介质的自然对流；自扇冷式：转子上安装风扇，利用风扇强迫空气流动，带走电动机内部产生的热量；他扇冷式：采用额外的动力装置独立驱动风扇进行冷却；7.3

电动机的工作制7.3.1连续工作制图7-3

连续工作制电动机的负载和温升连续工作制也称长期工作制，这种电动机可以长期运行，其工作时间可达几小时甚至几天；在连续工作制下，电动机输出一定的功率时，其温升将达到一个与负载大小相对应的稳态值；对需要连续工作的生产机械应选用连续工作制的电动机来驱动；7.3

电动机的工作制7.3.2短时工作制图7-4

短时工作制电动机的负载和温升短时工作制指电动机的工作时间较短，运行时间小于其发热的过渡过程时间，而停机时间又相对较长，在停机时间内，电动机的温升会下降到零；对短时工作方式的生产机械应选用短时工作制的电动机来驱动；7.3

电动机的工作制7.3.3断续周期工作制图7-5

断续周期工作制电动机的负载和温升断续周期工作制，是指电动机工作和停机交替进行，且运行时间和停机时间都较短；运行期间温升达不到稳定温升，停车时也冷却不到环境温度；对断续周期工作方式的机械，应选用断续周期工作制的电动机来驱动；7.4

电动机额定功率的选择7.4.1

允许输出功率电动机的额定功率是指在规定的工作制、规定的环境温度以及规定的海拔高度情况下，温升达到额定温升的额定工作状态时所输出的功率；当电动机的使用条件或环境发生变化时，电动机所允许输出的功率将不再是额定功率；电动机所允许输出的功率受工作制、环境温度和海拔等多因素的影响；7.4

电动机额定功率的选择7.4.2连续工作制电动机额定功率的选择

7.4

电动机额定功率的选择7.4.2连续工作制电动机额定功率的选择2.变化负载电动机额定功率的选择（1）计算各时段的负载功率图7-6周期性变化负载7.4

电动机额定功率的选择7.4.2连续工作制电动机额定功率的选择（2）计算平均负载功率（3）预选电动机的额定功率（4）发热校验（5）过载能力和起动能力校验7.4

电动机额定功率的选择7.4.3

拖动短时运行负载电动机额定功率的选择

7.4

电动机额定功率的选择7.4.3

拖动短时运行负载电动机额定功率的选择

7.4

电动机额定功率的选择7.4.3