如何选择电动.ppt

电子发烧友 电子技术论坛 第九章 电力拖动系统中 电动机的选择Choice of Motor in Electric Drive Systems 本章教学基本要求 1.了解电动机容量选择的基本理论和电机工 作制。 2.掌握电动机容量选择方法。 重点： 电动机容量选择方法。 9.1电动机选择的一般概念 9.1.1正确选择电动机容量的意义 如果电机容量过大，则电机效率低，容量浪 费，如果电机容量不能充分利用；如果容量过小， 则电机过热，电机寿命要降低。 每台电机绝缘材料限制了它的最高允许温度， 若工作温度超过允许温度，则每升高8℃，绝缘寿命 缩短一半。 所以必须选择合适的容量，选电机时，除选容 量外，还要选电机的型式，电流种类，转速等。 9.1.2容量选择的主要方法 在确定电流种类( 交，直，励磁方式) 后，按负载功率大小来预选电动机容量。然 后进行各种校验。 1.发热效验 按发热条件检验应满足： P、T为电动机输出功率和输出转矩。 校验 2. 过载能力校验 对于异步机应满足： 校验 3. 起动能力校验 对鼠笼异步电动机要校验起动能力。 9.2 电动机的发热和冷却 电机在工作时，η1，即存在损耗，其功率损 耗为Δp, Δp变成热能，一方面使电机本身温度升 高，同时，在电机温度高出周围环境温度时要散出 热量。 电机温度超出环境温度的数值称为温升，用τ 表示，有温升就要散热，温升τ越高，散热越快。 当电动机单位时间发出的热量等于散出的热量 时，电动机的温度不再增加，电动机达到稳定温升 电机处于发热和散热平衡状态。 9.2.1发热过渡过程 假设 ： （1）电机长期运行，负载不变时， Δp不变。 （2）电机本身各部分发热均匀 （3）周围环境温度不变。 电机单位时间内产生的热量： 其中0.24为电功率换算到热功率的热功当量。 发热过渡过程 根据能量守恒定律，在dt时间内电机产 生的热量，应与电机本身温度升高所需要的 热量和散到周围介质中去的热量之和相等。 即有热平衡方程式： 发热过渡过程 上式如果dτ=0 时，即电机的温度不再升 高，则τ=τs ，τs为稳定温升。 设 T=C/A，T为发热时间常数。对小容量 电机，T为10~20分钟，对大容量电机，可达 数小时。 解方程 ，得： τi为初始温度 电机的温升曲线 开始时，τ很小， 电机产生的热量主要用 于提高电机本身的温度， 即大部分被吸收，使 τ↑ ，τ 较高时，电 机产生的热量与散到环 境介质中的热量相等时， 电机温度不再升高。 时间常数T的物理意义 电机发出的热量全部用来提高电机 温度，使电机温升从零升到τs所需要的 时间。 电机绝缘材料的最高允许工作温度 9.2.2 电机的冷却过程 电机的冷却过程同样按指数规律变化，冷 却即为散热过程，即τ↓的过程，与发热不同 的是：τi、τs 及T不同。现分二种情况讨论。 1.负载减小时 则： 电机冷却曲线 9.3电机工作方式 电机工作方式分三种： 连续工作制，短时工作制， 断续周期工作制。 1.连续工作 电机工作时间很长， tw3~4T，tw为工作时间。 例如水泵，风机等。 2.短时工作制 电机工作时间很短，电机停歇时间长。 一般根据短时工作制特点，将工作时间 ts结束时的温升设计在接近绝缘材料允许最高 温升，则该电机在拖动同样负载而连续工作 时，稳定温升将大大超过该电机的最高允许 温升，而将电机烧坏，所以，短时工作制电 机拖动对应的额定负载时，不允许连续运行 短时工作制 短时工作制 短时工作制电机的标准工作时间为： 15，30，60，90分钟四种。 属于短时工作制的电机有：水闸闸门， 车床等夹紧装置等。 3.断续周期工作制 电机的工作时间tw与停歇时间ts相互交替， 两段时间都较短。在工作时间内，电机温升达 不到稳定值，停歇时间内电机温升也降不到零 经过