第六章机电传动控制系统电机选择课件.ppt

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1、机电传动控制系统中电动机的选择1要求了解电动机的发热与冷却规律；重点掌握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；了解电动机种类、电压、转速和结构形式的选择原则。本章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。26.1电动机容量选择的原则正确选择电动机容量是非常重要的，选择电动机的容量时，一般应考虑两个方面的因素：即电动机的发热情况和过载能力，对于鼠笼式异步电动机还要考虑其启动能力1.发热a：电动机运行中的最高工作温度小于绝缘材料允许的最高温度演变为1.在电机额定运行情况下：负载电流小于等于额定

2、电流2.若电机不调速，则为负载功率小于等于负载功率3b：电动机的发热是有过程的，故其温升不仅取决于负载的大小，而且也和负载的持续时间有关，即和电动机的运行方式有关2.从过载能力观点选择电动机容量电动机的最大转矩（或者最大电流）必须大于最大实际负载转矩（或者实际负载电流），即对于异步电机而言：对于直流电机而言：3.启动能力由于鼠笼式异步电动机的启动转矩一般较小，为使其可靠启动必须保证46.2电动机的发热和冷却1.电动机的热源来自电机内部，电流流过定子绕组时产生的铜损耗，在铁芯内当磁通变化时所产生的铁损耗，轴承摩擦所产生的机械损耗及附加损耗。电机产生的热

3、量，首先借传导作用传送到电机的外表面，然后借辐射和对流作用将热量从电机外表面散发到周围冷却介质中去。铜耗铁耗机械损耗电动机温度升高52.电机温度与周围冷却介质温度之差，称为温升，它是电机的一项重要性能指标。规定表示电机发热及散热情况的是温升,而不是温度。电机温升是衡量电机性能的一个重要指标，它表征电机的内部损耗，即表征电机发热的物理量。电机内部耐热性最差的部分就是绝缘材料6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受绝缘的最高允许温度限制，76.3不同工作制下电动机

4、容量的选择一、电动机的工作方式1、连续（长期）工作制其特点是：电机连续工作时间长，其工作时间tg>(3～4)Th，可达几小时甚至几十小时，因此电机温升可达到稳定值。属于此类工作制的生产机械有水泵、通风机、造纸机、机床主轴等。82、短时工作制其特点是：电机工作时间短,tp<(3～4)Th，在工作时间内温度达不到稳定值；停车时间t0很长，t0>(3～4)T’h，电机的温度足以降到和周围环境温度一样，即温升足以降到零。属于此类工作制的生产机械有机床的辅助运动，如水闸闸门的起闭机械等。电机在短时工作时，其容量往往只受过载能力和起动能力的限制，因此专门为短时工

5、作制设计的电机，其过载能力和起动转矩都较大。我国生产的短时工作制电机，其工作时间有15min、30min、60min、90min四种定额。93、重复短时工作制重复短时工作制又称为断续周期工作制。其特点是：工作和停止周期性地交替进行，但工作时间停止时间都较短，tp<(3～4)Th，t0<(3～4)T’h，且规定工作周期tp+t0<10min。工作时温升增加，但达不到稳定值温升值；停止时温升下降，但降不到零。周期工作时，电机的发热和冷却过程是交错进行的，故它达到的温升将比连续运行时低，不论是周期工作定额的电机还是短时定额的电机，都不可按其周期工作定额或短

6、时工作定额作长期连续运行，否则会使电机过热而损坏。106.3.1连续工作制下电动机容量的选择1.带恒定负载时电动机容量的选择τ0PτstPLt只需按照负载功率选择即可一般不必校验启动能力和负载能力恒定负载长期连续工作的负载图及温升曲线112.带变动负载时电动机容量的选择考虑到在过渡过程中电机的电流较正常工作时大，而可变损耗与电流平方成正比，故电机发热较严重。变动负载长期连续工作的负载图及温升曲线ττP0tPL负载连续但是大小变化*一般采用“等值法”来计算电功率*再校验其过载能力和启动能力121.等效转矩法选择电动机的额定转矩TN使132.等效功率法选

7、择电动机的额定转矩PN使条件:较硬的机械特性,n变化很小,Pd与Td成正比。14短时工作制电动机容量的选择工作特点：工作时温度达不到稳定值所以可以选择专用短时工作制电动机连续工作制普通电动机1.选用短时工作制电动机a：我国生产的短时工作制电机，其工作时间有15min、30min、60min、90min四种定额。b：铭牌上PN与一定的标准持续运行时间ts对应15若实际工作时间tp与ts不同，则将tp下的功率PP折算到ts下的PS根据，再校验过载能力和启动能力生产机械短时工作的实际功率162.选用连续工作制普通电动机普通电机的额定功率是按长期运行设计的，

8、连续工作时其温升可以达到稳定值，但是短时工作制，输出功率不变的情况下，电动机达不到允许温升，可以过载运行过载