1、第七章 机电传动控制系统中 电动机的选择,基本要求1.了解电动机的发热与冷却规律：2.了解电动机容量的选择，特别注意电动机运行时的允许温度、过载能力和启动能力；3.熟悉电动机种类、电压、转速和结构型式的选择方法。,重点掌握长期工作制、短期工作制、重复工作制三 种运行方式下电动机容量的选择。,第七章 机电传动控制系统中 电动机的选择,7.1 电动机容量选择的原则 7.2 电动机的发热与冷却 7.3 不同工作制下电动机容量的选择 7.4 电动机容量选择的统计法和类比法 7.5 电动机的种类的选择,第七章 机电传动控制中电动机的选择 7.1 电动机容量选择的原则,(l)发热： 实际最高工作温度max
2、等于或略小于电动机绝缘的允许最高工作温度a ,即maxa (2)过载能力： 短期工作时，承受高于额定功率的负载功率时仍可保证 maxa 此时，决定电动机容量的主要因素不是发热而是电动机的过载能力。,第七章 机电传动控制中电动机的选择 7.1 电动机容量选择的原则,(3)启动能力： 由于鼠笼式异步电动机的启动转矩一般较小，所以，为使电动机能可靠启动，必须保证,电动机容量的选择方法有： 计算法、统计分析法、类比法。,第七章 机电传动控制中电动机的选择 72 电动机的发热与冷却,电动机在运行过程中，发生能量转换，必有能量损耗，都变成热能而使电动机发热，温度升高。 开始发热时，电机所产生的热量全部用于
3、提高本身的温度，所以温度上升得很快。随着电机温度的升高，电机与周围介质之间的温差逐渐增大，电机向外散发的热量也逐渐增多，这样，温度的升高也就逐渐缓慢下来，形成温升曲线。如果温升达到稳定值后，电机停止运行，电机内部便不再产生热量，此时，由于电机内部热量逐渐散发到周围空气中去，电机温度开始下降。冷却过程也是一条指数曲线。,第七章 机电传动控制中电动机的选择 72 电动机的发热与冷却,最高工作温度Ma,温升M-0 介质温度0=40,Th为发热时间常数 Th散热时间常数,温降曲线,第七章 机电传动控制中电动机的选择 72电动机的发热与冷却,电机运行时，最高温度不得超过绝缘的最高允许温度。因此，电机容许
4、的长期最大输出功率受绝缘的最高允许温度限制。而温度超过一定数值，必定是绕组的绝缘损坏。常用的绝缘级有:E、 B、 F、 H，120、 130、 155、 180,第七章 机电传动控制中电动机的选择 72电动机的发热与冷却,工作制-我国将电动机的运行方式。 按发热的情况分为三类，即连续工作制、短时工作制和重复短时(断续)工作制，并分别按上述原则规定出电动机的额定功率和额定电流。,电动机的温度上升和下降都有一个过程，温升上升的快慢与散热条件有关，温升大小不仅取决于负载大小，也和负载的运行方式有关。,第七章 机电传动控制中电动机的选择 7.3 不同工作制下电动机容量的选择,7.3.1 连续工作制电动
5、机容量的选择1.带恒定负载时电动机容量的选择,PNPL (7.1) 可不必校验启动能力和过载能力,恒定负载功率计算可查设计手册,第七章 机电传动控制中电动机的选择 7.3.1 连续工作制电动机容量的选择,2.带变动负载时电动机容量的选择,第七章 机电传动控制中电动机的选择 7.3.1 连续工作制电动机容量的选择,2.带变动负载时电动机容量的选择,直流电动机等效转矩,硬机械性电机可用等效功率,第七章 机电传动控制中电动机的选择 7.3.2 短时工作制电动机容量的选择,1选用短时工作制的电动机,短时运行时间标准10min、20min、30min、60min、90min,实际工作时间tp与tS不同时
6、换算出tS下的功率PS,PNPs,第七章 机电传动控制中电动机的选择 7.3.2 短时工作制电动机容量的选择,2选用连续工作制的普通电动机,过载倍数 K=PP/pN,PNPp/K,实际工作时间 tp(0.30.4)Th，则可直接根据过载能力和启动能力来选择电动机的容量，而不必考虑电动机的发热问题。,第七章 机电传动控制中电动机的选择 7.3.3 重复短时工作制电动机容量的选择,1.选用重复短时工作制电动机,第七章 机电传动控制中电动机的选择 7.3.3 重复短时工作制电动机容量的选择,2.选用连续工作制普通电动机,7.4 电动机容量选择的统计法和类比法,短时工作制和重复短时工作制电动机容量的选
7、择比较复杂，长时工作制其校验比较复杂。人们在工程实践中，总结出了某些生产机械选择电动机功率的实用方法。这些方法比较简单，但有一定的局限性。,这种方法是将同类型生产机械所选用的电动机功率进行统计分析，找出电动机功率和该类生产机械主要参数之间的关系，再根据实际情况，定出相应的指数。,1.统计分析法,1）车床：P=36.5D1.54(kW) 式中D工件的最大直径（m）2）立式车床： P=20D0.88(kW)式中D工件的最大直径（m）3）摇臂钻床 P=0.0646D1.19(kW)式中D最大钻孔直径（mm）4）外圆磨床：P=0.1KB(kW)式中：B 砂轮宽度（mm）K 考虑砂轮主轴采用不同轴承时的
8、系数，当采用滚动轴承时 K = 0.81.1，若采用滑动轴承时 K=1.01.3。,2. 类比法：对经过长期运行考验的同类型生产机械的电动机容量进行调查，并对其主要参数和工作条件进行对比，从而确定新设计生产机械的所需电动机的容量。,7.5电动机的种类的选择,根据生产机械的负载特性来选择电动机的类型1. 对调速和启动性能要求不高的生产机械 优先考虑一般鼠笼式异步电动机若要求启动转矩大 可选用高启动转矩的鼠笼式异步电动机2. 启动、制动频繁，且负载转矩较大的且有调速要求的 考虑用线绕式异步电动机对于周期波动负载，为了削平尖峰负载 一般都采用电动机带飞轮工作，也选用线绕式异步电动机,3. 对于只需要几种调速，而不要求无级调速的负载，为了简化变速机构 选用多速异步电动机 4. 对于要求恒速运行的负载，且需要补偿电网功率因数的场合 应优先考虑选用同步电动机 5. 对于需要大的启动转矩，又要求恒功率调速的负载 选用直流串励或复励电动机 6.对于要求大范围无级调速，且启动、制动，正反转频繁的生产机械 选用带调速装置的直流电动机或鼠笼式异步电动机，,第七章 机电传动控制系统中 电动机的选择,第七章 机电传动控制系统中 电动机的选择,
