第7章 机电传动控制系统中.ppt

1 第7章机电传动控制系统中电动机的选择 掌握电动机发热与冷却的规律 掌握电动机容量的选择方法 注意电动机运行时的允许温度 过载能力与起动转矩 熟悉电动机种类 电压 转速和型式的选择方法 2 7 1 电动机容量选择的原则 完全满足生产机械对电动机提出的功率 转矩 转速以及起动 制动 调速和过载要求 电动机在工作中能充分利用 不超过国家标准规定的温升 电动机容量选择应根据以下三项基本原则进行 1 发热 电动机在工作时 其最高工作温度小于等于电动机绝缘所允许的最高工作温度 2 过载能力 电动机的最大转矩 异步电动机 或最大允许电流 直流电动机 必须大于运行过程中可能出现的最大负载转矩或最大负载电流 3 起动能力 保证鼠笼式异步电动机能可靠起动 3 2 电动机的发热与冷却 1 电动机的工作制 3种 国际电工委员会 IEC 将工作制分为8种 电动机的运行方式按发热情况分 1 长期连续工作制 2 短时工作制 车床快速移动电动机 3 重复短时工作制 起重机升降电动机 2 电动机绝缘分级E 材料允许最高工作温度120C0B130F155H180如 JO2系列电动机采用E级绝缘材料 Y系列电动机采用B级绝缘材料 4 3 电动机的温升冷却曲线 电动机的温升和冷却都有一个过程 温升 与负载的大小有关 与负载的持续时间有关 与电动机的工作制有关 最高温升为允许最高温度减去环境温度 一般取40摄氏度 冷却 切断电源或负载减小时 电动机温度下降而逐渐冷却 温度降低也按指数规律变化 电动机的温升温降曲线 5 7 3不同工作制下电动机容量的选择1 长期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 用统计分析方法 先求出负载功率PL 再选电动机的功率 使 PM PL 泵 风机 式中 Q 流量 比重 H 扬程 泵或风机的效率 传动效率 如卧式车床 式中D为工件最大直径 米 6 2 带变动负载时电动机容量的选择用等值法计算负载的大小 可分别用电流 转矩 功率表示 1 等值电流 2 等值转矩 3 等值功率 7 例 由一台电动机直接拖动某生产机械 其转矩变化负载图如下图所示 生产机械要求转速n 1450r min 试选择电动机 解 用等值转矩法计算 选Y132S 5 5kW的三相异步电动机然后校验过载能力 求出电动机额定转矩为36 5Nm 最大转矩73Nm 大于图中最大45Nm 8 2 短时工作制电动机容量的选择 1 选用短时工作制电动机这种电动机铭牌上所标的额定功率PN是和一定的标准持续时间ts相对应的 ts分成四种 10 30 60 90分钟 若实际工作时间tp和ts不同时 应将ts下的功率Pp折算称ts下的功率Ps 这可按等效功率法加以换算 即然后选短时工作制电动机 使PN Ps 再校核过载能力和启动能力 短时工作制下电动机的负载图与温升曲线 9 2 选用普通电动机从过载能力选择 普通电动机可以过载运行 其过载倍数K Pp PN与tp Th有关 故选PN Pp K当实际工作时间tp 0 3 0 4 Th时 可直接根据过载能力和启动能力来选择电动机的容量 10 3 重复短时工作制电动机容量的选择 起重设备 电焊设备 1 暂载率 在周期时间 工作时间tp加上停车时间to 中 工作时间与周期时间之比称为重复短时工作制设备的暂载率 一般有4种标准 15 25 40 60 2 选用重复短时工作制的电动机 3 选用普通电动机 电动机的功率降低使用 N取100 11 4 电动机容量选择的注意点 1 一般情况下 按发热条件选择电动机功率 然后再校验其过载能力 在上面的例题中已经介绍过 2 由晶闸管整流装置供电的电动机 其容量要适当选大一点 3 可以按经验选择电动机容量 例如按经验公式计算 12 7 4电动机种类 电压 转速和型式的选择 1 电动机的选择原则 1 种类 一般选择鼠笼式异步电动机 起动要求高的选择线绕式异步电动机 调速要求高的选择直流电动机 2 电压 功率在100kW及以下的 选择380V 大容量电动机选择10kV 直流电动机选择220V 3 转速 电动机转速高 体积小 造价低 但减速机构复杂 电动机转速低 体积小 造价低 但减速机构简单 因此 要综合考虑 一般选4极电动机 4 型式 结构型式一般选择卧式 D2型 防护型式一般选封闭式 13 2 电动机的选择步骤 根据生产机械性能的要求 选择电动机的种类与转速 根据电源情况 选择电动机的额定电压 根据生产机械所需要的功率和工作方式 确定电动机的额定