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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 Systems,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,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 作制。 2.掌握电动机容量选择方法。 重点：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,9.1.1正确选择电动机容量的意义如果电机容量过大，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， 则电机过热，电机寿命要降低。每台电机绝缘材
2、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8，绝缘寿命 缩短一半。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。,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,9.1.2容量选择的主要方法,在确定电流种类( 交，直，励磁方式) 后，按负载功率大小来预选电动机容量。然 后进行各种校验。 1.发热效验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。,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,校验,2. 过载能力校验对于异步机应满足：,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,校验,3. 起动能力校验对鼠
3、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,电机在工作时，34T，tw为工作时间。 例如水泵，风机等。,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,2.短时工作制,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 ts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 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 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,http:/ 电子
4、发烧友 http:/ 电子技术论坛,短时工作制,短时工作制电机的标准工作时间为： 15，30，60，90分钟四种。属于短时工作制的电机有：水闸闸门， 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,电机的工作时间tw与停歇时间ts相互交替， 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 经过一个周期，温升有所上升，经过若干个周 期后，温升在最高温升max和最低温升min 之 间波动。,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,断续周期工作制,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,断续
5、周期工作制,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almax显然改变 工作时间和停歇时间的比率，会影响max 值 的大小，为此提出负载持续率(暂载率)的概 念。,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,负载持续率,定义：暂载率表明工作时间占工作周期时间的 百分数。,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,断续周期工作制,标准负载持续率为： 15%，25%，40%，60%四种。属于断续周期工作制的设备如：起重 机械，电梯等。,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,9.4连续工作制电机的容量选择,连续工作制电机的容量选择其负载分二 种
6、：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 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 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,选择方法：由已知的负载功率PL去选电动机容量使 PNPL。则有：als。其中： s电机 稳定温升，al为电机材料最高允许温升。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,1.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 设计的，只需PLPN就可使温升不超过允许 值，不
7、需要热校核，其容量选择步骤： （1）先计算负载功率PL； （2）按PL选电机，使PNPL； （3）若笼型感应电动机，需要对所选电机进行 起动能力校验；,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,具体方法,（4）若环境温度0与标准40相差较大，应 修正电动机的额定值，可按下式修正：式中： 为电机空载损耗（不变损 耗 ）与额定负载的可变损耗之比，sN为电机 额定稳定温升。,http:/ 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的选择,可采用等效转矩法，其步骤如下： (1)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， 然后求平均负载功率PavL
8、：式中TavL为平均负载转矩。 (2)预选电动机按PN (1.11.6) PavL预选电动机，并计算预 选电动机的TN。,http:/ 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选择,（3）绘制预选电动机的电磁转矩图T=f(t) .第i段的电磁转矩Ti为：,http:/ 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选择,（4）用等效转矩进行发热校核： a)求出等效转矩，如果 ，则发热校核 通过。 b)对于直流电动机m都不变 或感应电动机 m与cos2都不变时，可按下式计算：,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,（4）用等效转矩进行发热校核,(c)如第i段为弱磁，设该段磁通为，转矩为Ti，则应采用修正值Ti ，即：（d）如考虑其制动冷却恶化系数和停机冷却恶化系数，则修正后等效转矩为：式中t1为起动时间，t2为匀速时间，t3为制动减速时间，t4停歇时间。,http:/ 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选择,（5）发热校核合格后，还需校验过载能力及起动能力，如果过载能力或起动能力不满足要求，则应改用按过载能力或起动能力重新选择电动机。,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,
