电机与拖动 教学课件 作者 孙建忠 刘凤春 第11章.ppt

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1、第11章　电力拖动系统中电动机的选择11.1　电动机选择的基本原则11.2　电动机的发热与冷却11.3　电动机的工作制11.4　电动机额定功率的选择11.1　电动机选择的基本原则11.1.1　类型的选择11.1.2　额定功率的选择11.1.3　电压等级的选择11.1.4　转速的选择11.1.5　外形结构的选择11.1.6　安装型式的选择11.1.7　工作制的选择11.1.8　型号的选择11.1.1　类型的选择电动机的种类的选择在满足生产机械对拖动系统静态和动态特性要求的前提下，对电动机种类选择要力求结构简单、运行可

2、行、维护方便、价格低廉。异步电动机：结构简单、运行可靠、维护方便和价格低　　　廉。起动和调速性能差，功率因数低。同步电动机：可以通过调节励磁电流来调节功率因数，对电网进行无功补偿。直流电动机：起动性能和调速性能优异。结构复杂，成本高，存在换向问题。11.1.2　额定功率的选择(1)计算法　通过计算负载功率，初步确定电动机的额定功率，再从电动机的发热、过载能力和起动能力等方面进行校验，最后确定电动机的额定功率。(2)统计法　经过对各种生产机械的拖动电动机进行统计分析，找出电动机的额定功率与生产机械主要参数之间的关系，

3、用经验公式计算出电动机的额定功率。(3)类比法　通过对经过长期运行考验的同类机械所采用电动机的额定功率进行调查，并对生产机械的主要参数和工作条件进行类比，以此确定新的生产机械拖动电动机的额定功率。11.1.3　电压等级的选择电动机额定电压的选择:电动机的额定电压的选择应依据与电网电压一致的原则。一般工厂企业的低压电网为220V，380V，600V；当电动机的功率较大时且供电电压为6000V及10000V时，可选用6000V甚至10000V的高压电动机，直流电动机的额定电压常用110V或220V；大功率的电动机可提高

4、到600V或800V，甚至1000V。11.1.4　转速的选择电动机的额定转速要根据生产机械的转速和传动方式合理选择。因为电动机的额定功率正比于它的体积与额定转速的乘积。对于额定功率相同的电动机，额定转速越高，体积就越小，造价也越低，效率和交流异步电动机的功率因数都较高。因此，电动机的额定转速通常较高(不低于500r/min)。而生产机械的转速一般都较低，故用电动机拖动时，需要用传动机构减速。电动机的额定转速越高，传动机构的传动比越大，传动机构越复杂，传动效率降低，且增加了传动机构的成本和维护费用。所以，要综合考虑

5、生产机械和电动机两方面的各种因素后，合理确定电动机的额定转速。11.1.5　外形结构的选择结构形式：按转轴安装的位置分为卧式和立式两种11.1.6　安装型式的选择11.1.7　工作制的选择国产电动机按照发热与冷却情况的不同，主要分为连续工作制、短时工作制和断续周期工作制三种。关于工作制将在11.3节中详细介绍。实际应用时，要根据生产机械的工作方式来选择电动机的工作制。11.1.8　型号的选择11.2　电动机的发热与冷却11.2.1　电动机的发热过程与温升11.2.2　电动机的冷却过程与冷却方式11.2.2　电动机的

6、冷却过程与冷却方式1.电动机的冷却过程2.电动机的冷却方式二、电机的发热过程电机从空载运行加上负载或者在运行增加负载时，电机产生的损耗增加，电机的温度随之升高的过程就称为发热过程。电机发热过程温升变化规律：电机的发热曲线如果发热过程从冷却开始，则:11.2.1　电动机的发热过程与温升电机停止运行或电机的负载减小，电机的温升降低的过程为电机冷却过程。冷却过程的温升表达式为：停机过程的温升表达式为电机的冷却曲线为冷却时间常数他扇冷式1.电动机的冷却过程2.电动机的冷却方式电动机的冷却就是采取措施使电动机产生的热量尽可能

7、多地散发出去，以达到充分利用材料、增加相同体积电动机的额定功率的目的。因此，采用何种冷却方式是电动机设计中的重要问题。11.3　电动机的工作制11.3.1　连续工作制(S1)11.3.2　短时工作制(S2)11.3.3　断续周期工作制11.3.1　连续工作制(S1)在恒定负载下电动机连续长期运行的工作方式。电动机工作时间，温升可以达到稳定温升。1、连续工作方式下电动机的额定功率连续工作制下电动机的额定功率等于当稳定温升　　等于（或接近于）允许温升　　时的输出功率。11.3.2　短时工作制(S2)电动机的工作时间　　

8、　　　。电动机工作时间短，其温升达不到稳定温升　，而电动机的停歇时间长　　　　　　，电动机的各部分完全冷却到周围介质的温度。短时工作方式下电动机的额定功率等于当电动机工作结束时的实际最高温升　　等于允许温升　　时的输出功率。11.3.3　断续周期工作制在恒定负载下电动机按相同的工作周期运行。每个周期包括工作和停歇交替进行，但时间都比较短。在工作时间，电动机的