第13章 电力拖动系统方案与电动机选择讲解.ppt

c、断续周期性工作制负载下电动机发热的校验 断续周期性工作制下电动机的标准负载持续率共有四种：15%、25%、40%和60%。如果负载的持续率与标准负载持续率相同，则可按下式预选电动机的额定功率： 若负载持续率ZC%与标准负载持续率不同，则应先将负载的功率折算至最接近的标准负载持续率 上，然后再选择电动机。其具体计算公式为： （13-41） （13-42） 预选电动机后，若在工作时间内负载是变化的，则需采用前面介绍的平均损耗法和等效法（等效电流法、等效转矩法或等效功率法）进行发热校验，且校核过程中的等效电流、等效转矩以及等效功率均需考虑负载持续率的影响，亦即将相关物理量折算至标准负载持续率。折算方法与式（13-43）完全相同，即： （13-44） 当负载转矩与负载电流成正比时，上式变为： 在不需调速场合下，上式可进一步转变为： （13-45） （13-46） 式中， 、 和 分别表示实际负载持续率下的等效负载电流、转矩和功率； 、 和 分别表示折算至标准负载持续率下的等效负载电流、转矩和功率。 需要指出的是：如果实际负载持续率 ，一般选择短时工作制电动机；若 ，则应选择连续工作制电动机。 d、非标准环境温度下电动机额定功率的修正 国际电工技术委员会（IEC）标准规定：电动机的标准使用环境温度为 。电动机的额定功率即是在这一温度下给出的。若实际的环境温度偏离了标准温度，则额定功率应按下式作必要的修正： (13-47) 式中， 为实际的环境温度， 为绝缘材料的最高允许温度（与最高温升 相对应）。 C、电动机额定功率选择的工程方法 a、统计法 一般按下列经验公式选择电动机： （1）车床 式中，D 为工件的最大直径。 （2）立式车床 （3）摇臂钻床 （4）外圆磨床 式中，B为砂轮宽度；K为考虑砂轮主轴采用不同轴承时的系数；当采用滚动轴承时K=0.8~1.1；当采用滑动轴承时K=1.0~1.3。 （5）卧式镗床 式中，D为镗杆直径。 （6）龙门铣床 式中，B为工作台宽度。 b、类比法 所谓类比法，就是根据长期运行考验的、同类型或相近的生产机械的数据确定实际电动机的容量。 谢谢！ 第13章 电力拖动系统的方案与电动机选择 电力拖动系统的方案选择； 电动机的选择：电动机内部的发热与冷却规律、电动机的工作制以及各种工作方式下电动机额定功率的选取。 内容简介 13.1 电力拖动系统的方案选择 电力拖动系统是由电动机、供电电源、控制设备以及生产机械组成。因此，在电力拖动系统基本方案选择时，应该重点考虑如下几个方面的问题： 电力拖动系统供电电源的考虑； 电动机的选择； 电动机与生产机械负载配合的稳定性考虑； 调速方案的选择； 电力系统的起、制动方法、正、反转方案的选择； 经济指标的考虑，主要包括电网功率因数的考虑、调速方案的选择以及电网污染的考虑； 电力拖动系统控制策略的选择； 可靠性的考虑。 A、电力拖动系统供电电源的考虑 电力拖动系统的供电电源可分为三大类： 交流工频50Hz电源； 独立变流机组电源； 电力电子变流器电源。 其中，电力电子变流器电源指的是由各类电力电子器件组成的整流器（直流电源）、变频器、交流调压器（交流电源）以及各式各样的逆变器等。 B、电力拖动系统稳定性的考虑 电机与所拖动的负载只有合理配合，才能确保电力拖动系统稳定运行。借助于电动机所提供的机械特性和生产机械的负载转矩特性便可以对电力拖动系统的稳定运行情况进行判别。 图13.1给出了由各种电动机组成的电力拖动系统的机械特性与恒转矩负载特性，旨在对电力拖动系统的稳定性进行判别。 图13.1 电力拖动系统电动机机械特性与负载转矩特性的配合 C、调速方案的选择 电动机的机械特性决定了拖动系统的调速方式，而且每一种调速方式又具有不同的调速性质。电动机的调速特性应与负载的转矩特性相一致，才能使电动机的功率得到充分利用。 对于他励直流电动机，可以采用电枢回路串电阻调速、电枢调压调速以及弱磁调速。 从调速性质来看：电枢回路串电阻调速与电枢调压调速属于恒转矩调速性质，因而适应于恒转矩负载；而弱磁调速属于恒功率调速性质，因而适应于恒功率负载。 对于同步电动机，只有改变同步电动机的供电频率实现调速。为确保电动机内部磁通以及最大电磁转矩不变，一般要求在改变定子频率的同时改变定子电压。一旦供电频率超过基频以上，则保