如何选择电动机

1、http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛第九章 电力拖动系统中 电动机的选择Choice of Motor in Electric Drive Systemshttp:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛本章教学基本要求本章教学基本要求1.了解电动机容量选择的基本理论和电机工了解电动机容量选择的基本理论和电机工作制。作制。2.掌握电动机容量选择方法。掌握电动机容量选择方法。重点：重点： 电动机容量选择方法电动机容量选择方法。http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛9.1电动机选择的一般概念电动机选择的一般概念9.1.1正确选择电动机容量的意义正确选择电动机容量的意

2、义 如果电机容量过大，则电机效率低，容量浪如果电机容量过大，则电机效率低，容量浪费，如果电机容量不能充分利用；如果容量过小，费，如果电机容量不能充分利用；如果容量过小，则电机过热，电机寿命要降低。则电机过热，电机寿命要降低。 每台电机绝缘材料限制了它的最高允许温度，每台电机绝缘材料限制了它的最高允许温度，若工作温度超过允许温度，则每升高若工作温度超过允许温度，则每升高8，绝缘寿，绝缘寿命命缩短一半。缩短一半。 所以必须选择合适的容量，选电机时，除选容所以必须选择合适的容量，选电机时，除选容量外，还要选电机的型式，电流种类，转速等。量外，还要选电机的型式，电流种类，转速等。http:/ 电子发烧

3、友 http:/ 电子技术论坛9.1.2容量选择的主要方法容量选择的主要方法 在确定电流种类在确定电流种类( 交，直，励磁方式交，直，励磁方式) 后，按负载功率大小来预选电动机容量。然后，按负载功率大小来预选电动机容量。然后进行各种校验。后进行各种校验。1.发热效验发热效验 按发热条件检验应满足：按发热条件检验应满足： P、T为电动机输出功率和输出转矩。为电动机输出功率和输出转矩。NNTTPP ,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛校验校验2. 过载能力校验过载能力校验对于异步机应满足：对于异步机应满足： NmLTTmaxNmLTT85. 0maxhttp:/ 电子发烧友 ht

4、tp:/ 电子技术论坛校验校验3. 起动能力校验起动能力校验 对鼠笼异步电动机要校验起动能力。对鼠笼异步电动机要校验起动能力。http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛9.2 电动机的发热和冷却电动机的发热和冷却 电机在工作时，电机在工作时，134T，tw为工作时间。为工作时间。例如水泵，风机等。例如水泵，风机等。P、Ps0t图9-3连续工作制电机 的负载图和温升曲线P=f(t)=f(t)http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛2.短时工作制短时工作制 电机工作时间很短，电机停歇时间长。电机工作时间很短，电机停歇时间长。 一般根据短时工作制特点，将工作时间一般根据短时工作

5、制特点，将工作时间ts结束时的温升设计在接近绝缘材料允许最高结束时的温升设计在接近绝缘材料允许最高温升，则该电机在拖动同样负载而连续工作温升，则该电机在拖动同样负载而连续工作时，稳定温升将大大超过该电机的最高允许时，稳定温升将大大超过该电机的最高允许温升，而将电机烧坏，所以，短时工作制电温升，而将电机烧坏，所以，短时工作制电机拖动对应的额定负载时，不允许连续运行机拖动对应的额定负载时，不允许连续运行http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛短时工作制短时工作制P、s0ttwtstP图9-4短时工作制电机 的负载图和稳升曲线http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛短时工作制

6、短时工作制 短时工作制电机的标准工作时间为：短时工作制电机的标准工作时间为：15，30，60，90分钟四种。分钟四种。 属于短时工作制的电机有：水闸闸门，属于短时工作制的电机有：水闸闸门，车床等夹紧装置等。车床等夹紧装置等。http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛3.断续周期工作制断续周期工作制 电机的工作时间电机的工作时间tw与停歇时间与停歇时间ts相互交替，相互交替，两段时间都较短。在工作时间内，电机温升达两段时间都较短。在工作时间内，电机温升达不到稳定值，停歇时间内电机温升也降不到零不到稳定值，停歇时间内电机温升也降不到零经过一个周期，温升有所上升，经过若干个周经过一个周期，

7、温升有所上升，经过若干个周期后，温升在最高温升期后，温升在最高温升maxmax和最低温升和最低温升minmin 之之间波动。间波动。http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛断续周期工作制断续周期工作制P、smaxmin0tP图9-5周期性断续工作制电机的负载图和稳升曲线http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛断续周期工作制断续周期工作制 设计这种工作制的电机时，应使最高允设计这种工作制的电机时，应使最高允许温升大于最高温升，即许温升大于最高温升，即alalmaxmax显然改变显然改变工作时间和停歇时间的比率，会影响工作时间和停歇时间的比率，会影响maxmax 值值的大小

8、，为此提出负载持续率的大小，为此提出负载持续率(暂载率暂载率)的概的概念。念。http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛负载持续率负载持续率定义：定义：暂载率表明工作时间占工作周期时间的暂载率表明工作时间占工作周期时间的百分数。百分数。(%)100swwtttFShttp:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛断续周期工作制断续周期工作制 标准负载持续率为：标准负载持续率为：15%，25%，40%，60%四种。四种。 属于属于断续周期工作制断续周期工作制的设备如：起重的设备如：起重机械，电梯等。机械，电梯等。http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛9.4连续工作制电机

9、的容量选择连续工作制电机的容量选择 连续工作制电机的容量选择其负载分二连续工作制电机的容量选择其负载分二种：恒定负载（重点介绍），变化负载。种：恒定负载（重点介绍），变化负载。 其中变化负载是指：负载长期施加，但其中变化负载是指：负载长期施加，但大小变化，变化通常具有周期性，或者在统大小变化，变化通常具有周期性，或者在统计的规律下具有周期性，如恒速轧钢机、输计的规律下具有周期性，如恒速轧钢机、输送量变化的连续运输机等。送量变化的连续运输机等。http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛长时恒定负载下的电动机容量选择长时恒定负载下的电动机容量选择选择方法：选择方法： 由已知的负载功率由已

10、知的负载功率PL去选电动机容量使去选电动机容量使 PNPL。则有：则有：alals s。其中：。其中： s s电机电机稳定温升，稳定温升，alal为电机材料最高允许温升。为电机材料最高允许温升。 校验过载能力和起动能力。校验过载能力和起动能力。http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛具体方法具体方法1.连续恒定负载是电动机容量的选择连续恒定负载是电动机容量的选择 由于连续工作制电动机都是按连续恒定负载由于连续工作制电动机都是按连续恒定负载设计的，只需设计的，只需PLPN就可使温升不超过允许就可使温升不超过允许值，不需要热校核，其容量选择步骤：值，不需要热校核，其容量选择步骤：（1）

11、先计算负载功率）先计算负载功率PL；（2）按）按PL选电机，使选电机，使PNPL；（3）若笼型感应电动机，需要对所选电机进行）若笼型感应电动机，需要对所选电机进行起动能力校验；起动能力校验；CuNPPk0http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛具体方法具体方法（4）若环境温度）若环境温度0与标准与标准40相差较大，应相差较大，应修正电动机的额定值，可按下式修正：修正电动机的额定值，可按下式修正：式中：式中： 为电机空载损耗（不变损为电机空载损耗（不变损耗耗 ）与额定负载的可变损耗之比，）与额定负载的可变损耗之比，sN为电机为电机额定稳定温升。额定稳定温升。 14010kPPsNNC

12、uNppk0http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛2.连续周期变化负载时电动机容量连续周期变化负载时电动机容量的选择的选择 可采用等效转矩法，其步骤如下：可采用等效转矩法，其步骤如下：(1)计算平均负载功率计算平均负载功率 先绘制生产机械的功率负载图或转矩负载图，先绘制生产机械的功率负载图或转矩负载图，然后求平均负载功率然后求平均负载功率PavL：式中式中TavL为平均负载转矩。为平均负载转矩。(2)预选电动机预选电动机 按按PN (1.11.6) PavL预选电动机，并计算预预选电动机，并计算预选电动机的选电动机的TN。avLNniiLiLNniiLiLnnLnLLavLTnt

13、TtntPtttttPtPtPP955019550111212211http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛连续周期变化负载时电动机容量的连续周期变化负载时电动机容量的选择选择（3）绘制预选电动机的电磁转矩图绘制预选电动机的电磁转矩图T=f(t) . 第第i段的电磁转矩段的电磁转矩Ti为：为：LiiTdtdnGDT3752http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛连续周期变化负载时电动机容量的连续周期变化负载时电动机容量的选择选择（4）用等效转矩进行发热校核：）用等效转矩进行发热校核：a)求出等效转矩，如果求出等效转矩，如果 ，则发热校核，则发热校核通过。通过。b)对于直

14、流电动机对于直流电动机m都不变都不变 或感应电动机或感应电动机m与与cos2都不变时，可按下式计算：都不变时，可按下式计算：NeqTTiixeqtTtT21http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛（4）用等效转矩进行发热校核）用等效转矩进行发热校核(c)如第如第i段为弱磁，设该段磁通为段为弱磁，设该段磁通为，转矩为，转矩为Ti，则应采用修正值则应采用修正值Ti ，即：，即：（d）如考虑其制动冷却恶化系数）如考虑其制动冷却恶化系数和停机冷却和停机冷却恶化系数恶化系数，则修正后等效转矩为：，则修正后等效转矩为： 式中式中t1为起动时间，为起动时间，t2为匀速时间，为匀速时间，t3为为制动减速时间，制动减速时间，t4停歇时间。停歇时间。iNiTT4321323222121tttttTtTtTTeqhttp:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛连续周期变化负载时电动机容量的连续周期变