电动机容量的选择及验算培训讲学.ppt

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1、电动机容量的选择及验算电力拖动系统中电动机的选择本章要求：掌握决定电动机额定功率的主要因素。掌握确定电动机额定功率的主要方法。了解电动机发热及冷却的规律。掌握电动机的工作制。能合理的选择电动机。第一节电动机选择的一般概念一、正确选择电动机的意义电动机生产机械TemnTL电动机选择要合理，主要选择其功率PN；其次UN,nN等。如果PN太小，电动机经常处于过载下运行，发热严重，会损坏。如果PN太大，电动机经常处于轻载下运行，投资大，效率和功率因数低，会造成浪费。选择电动机功率PN的原则：在满足负载要求的前提下，最经济、最合理地决定功率。二、

2、决定电动机功率PN的主要因素决定电动机功率PN的主要因素：电动机的发热及温升；过载能力和起动能力。电动机工作时有铜、铁、摩擦等损耗，这些损耗变为热能使电机温度t升高。当电机温度t升高到一定极限（电机允许最高温度）时，其绕组、铁芯绝缘将迅速老化，遭到损坏，使电机寿命大减，严重时会直接烧毁电机。电机选用的绝缘材料不同，其最高允许温度不同。常用绝缘材料，按其耐热能力分为：A(105)、E(120)、B(130)、F(155)、H(180)五级。电机绝缘材料的最高允许温度就限制了电机带负载的限度，而电动机功率PN就代表了该限度；当电动机带额定功

3、率负载运行时，其稳定温度接近绝缘材料的最高允许温度。电动机工作时，温度的升高，一方面取决于发热量（p）；另一方面取决于环境温度和散热条件。电动机的温升：电机温度与环境温度之差。国标规定电动机最高允许温升=绝缘材料的最高允许温度-环境温度(40º)。常用绝缘材料:A(105)、E(120)、B(130)、F(155)、H(180)国标规定电动机最高允许温升=绝缘材料的最高允许温度-环境温度(40º)。绝缘级别AEBFH最高容许温度105120130155180最高容许温升607580105125选择电动机功率时，除了考虑温升外，还要考虑

4、过载能力和起动能力。一般要求电动机带最大负载力矩和起动负载力矩满足：考虑U波动10%，的保险系数考虑U波动10%，的保险系数电动机的额定起动力矩电动机的最大电磁力矩第二节电动机的发热及冷却规律一、电动机的发热过程由能量守恒定律可知：产生的热量=温升的热量+散热量Q：电动机单位时间发热量C：电动机的热容量，即每升高1º所需热量A：电动机的散热系数：电动机的温升变形为：非齐次常系数一阶微分方程解方程温升的解为：设t=0,=i则温升的解为：TH=C/A，电动机的发热时间常数s=Q/A，电动机的稳定温升i，电动机的初始温升电动机的

5、温升曲线为：0tsi4TH经过(3~4)TH温升就可达到稳定值s。小电动机TH=10~20分钟；其只需要半小时就能达到稳定温升s。大电动机TH=30分钟；其需要两个小时才能达到稳定温升s。电动机的稳定温升：s=Q/A1、散热条件（A）不变时，损耗p增加，稳定温升增加。结论：2、改善散热条件（A）可以降低稳定温升。0tsi4TH二、电动机的散热过程电动机达到稳定温升后，如果负载减小或停车，则电机的发热量将小于散热量，电机温度会下降，最后稳定于较低的稳定温升。这个温升下降过程叫电动机的冷却。电动机冷却的温升方程仍为：只

6、是s<i0tsi4TH练习两台同样电动机，在下列条件下拖动负载运行时，它们的起始温升、稳态温升、发热时间常数是否相同？1)相同负载，相同环境，一台原来末运行，另一台运行刚停下后又接着运行：2)同一环境下，一台半载，另一台满载；3)同一房间内，一台自冷，另一台风冷，但两台都满载运行。第三节电动机的工作制0tsi4TH电动机的温升，不仅与发热量Q有关，而且与负载持续时间t有关。当t>4TH时，=s；否则<s。电动机的温升与电动机的工作方式有关。常见电动机的工作方式：连续工作制；短时工作制；断续周期工作制；一、连续

7、工作制连续工作制指：电动机在恒定负载下连续运行，工作时间t>>4TH，=s。如：通风机、水泵、纺织机等都选用连续工作制电动机。电动机的负载图：指电动机的输出功率（或转矩）与工作时间的关系曲线。生产机械的负载图：指生产机械的输出功率（或转矩）与工作时间的关系曲线。连续工作制电动机的负载和温升曲线为：P0ts4THPN结论：对连续工作制电动机，取使电机稳定温升达到电动机绝缘材料最高允许温升时的输出功率，作为该电动机的额定功率。输出功率不同，发热量Q不同，s不同。采油平台二、短时工作制短时工作制指：电动机带恒定负载在给定的短时间内运

8、行，工作时间t<4TH，停车时间t>>4TH，max<s。冷却后温升为0。如：电动闸门、重型吊车等都选用短时工作制电动机。短时工作制电动机的负载和温升曲线为：P0tsPNm国标规定短时工作制标准时