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1、电力拖动系统设计电力拖动系统设计摘要:电力拖动系统电动机的选择,首要的是在各种工作制度下电动机功率的选择,同时还要确定电动机的电流种类、类型、额定电压与额定转速。正确决定电动机的功率与很重要的意义。如果功率过大,会造成浪费,设备投资增大,而且电机经常欠载运行,效率及交流电动机的功率因数较低,运行费用较高,急不经济;反之如果功率选择小了,电机将过载运行。造成电动机过早的损坏。或者在保持电动机不过热的情况下,只能降低负载使用。因此,电动机不适当地选择得太大货太小。都将对国民经济造成损失。决定电动机功率时,要考虑电动机的发热,允许过载能力与起动能力等三方面的因素。一般情况下,发热问题最为重要。关
2、键字:同步电动机异步电动机接触器1电力拖动系统中电动机的选择1.1绝缘材料的等级电动机在负载运行时,其内部总损耗转变为热能使电动机温度升高。而电动机中耐热最差的是绝缘材料,若电动机的负载太大,损耗太大而使温度超过绝缘材料允许的限度时,绝缘材料的寿命就急剧缩短,严重时会使绝缘遭到破坏,电动机冒烟而烧毁。这个温度限度称为绝缘材料的允许温度。由此可见,绝缘材料的允许温度就是电动机的允许温度;绝缘材料的寿命就是电动机的寿命。9电力拖动系统设计电机中常用绝缘材料的耐热等级和温度限值如表一所示如表中的绝缘材料的最高允许温升(也称允许温升)就是最高允许温度与标准环境温度40℃的差值,它表示一台电动机能带
3、负载的限度,而电动机的额定功率就代表了这一限度。电动机铭牌上所标注的额定功率,表示在环境温度为40℃时,电动机长期连续工作,而电动机所能达到的最高温度不超过绝缘材料最高允许温度时的输出功率。当环境温度低于40℃时,电动机的输出功率可以大于额定功率;反之,电动机的输出功率将低于额定功率,以保证电动机最终都能达到或不超过绝缘材料的最高允许温度。当绝缘处于表一所示的极限工作温度时,电机的使用寿命可以长达15~20年。如果高于表一所表示的温度连续运行,电机的使用寿命将迅速下降。据统计,A级绝缘材料的工作温度每上升8~10,绝缘的寿命将缩短一半。现代电机中应用用最多的是E级和B级绝缘。9电力拖动系统
4、设计1.2电机各部分的允许温升当电机所用的绝缘材料确定后,电机的最高允许温度就确定了,此时温升的限值就取决于冷却介质的温度。一般电机中冷却介质是空气,它的温度随地区及季节而不同,为了制造出能在全国各地全年都能适用的电机,并明确统一的检查标准,国家标准规定:冷却空气的温度定为40oC.在此环境温度下,电机绕组的温升限值:E级绝缘为75oC,B级绝缘为80oC。电机运行时,输出功率越大,则电流和损耗越大,温度越就越高,但最高温度不得超过绝缘的最高允许温度。因此,电机容许的长期最大输出功率(即电机的容量或额定功率)受绝缘的最高允许温度限制,或者说容量由绝缘的最高允许温度所决定。电机铭牌上所表明的
5、额定功率就是指在标准的环境温度(我国规定为40oC)和规定的工作方式下,其温度不超过绝缘的最高允许温度时的最大输出功率。2电动机的分类2.1按结构及工作原理分类电动机按结构及工作原理可分为直流电动机,异步电动机和同步电动机。同步电动机还可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同布电动机。9电力拖动系统设计异步电动机可分为感应电动机和交流换向器电动机。感应电动机又分为三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机等。交流换向器电动机又分为单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。 直流电动机按结构及工作原理可分为无刷直流电动机和有刷直流电动机。有刷直流电动机可分为永磁直流电动机和电磁
6、直流电动机。电磁直流电动机又分为串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。永磁直流电动机又分为稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。2.2按工作分类根据电动机工作电源的不同,可分为直流电动机和交流电动机。其中交流电动机还分为单相电动机和三相电动机。2.3按用途分类电动机按用途可分为驱动用电动机和控制用电动机。驱动用电动机又分为(包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等工具)用电动机、'>家电(包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、影碟机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀等)用电动机及其它通用小型机械设备(包括各种小型机床、小型
7、机械、医疗器械、电子仪器等)用电动机。控制用电动机又分为步进电动机和伺服电动机等。3电动机的发热和冷却及电动机工作制的分类3.1电机的冷却过程如果温升达到稳定值后,电机停止运行,电机内部便不在产生热量,9电力拖动系统设计于是Φ=0。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。在冷却过程中,Φ=0,把这一条件代入式中,于是解得冷却过程的表示式为___τ=τqe-t/T冷却过程如图所示,也是一条指数曲线。