1、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
2、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120C0B 130F 155H 180 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
3、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:PMPL.,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
4、: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PNPs，
5、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PNPp/K 当实际工作时间tp(0.30.4)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
6、%。,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,确定电动机的额定功率; 根据电动机的安装位置和环境,选择电动机的结构型式与防护型式. 注意:选择电动机的额定电压时,还要考虑工厂供电情况.如果工厂只设车间变电所,即使是大容量电动机,也不要轻易地选择10kV的电压供电.,
