变频调速电机选取步骤.docxVIP

-- 变频调速电机选取步骤 一、变频调速电机选取的参数 依据设备要求，电机参数包括：速度范围、功率、精度、响应速度、启动特 性、防护等级以及配套的驱动器。 二、参数选取方法 1、 转速要求 转速范围 电机的基本参数中，给出了额定转速 n0 ，频率范围 fmax 与 fmin。 其中， n0 是对应工频 50HZ 是的转速， 而电机的速度范围如下计算(转速与频率成 正比 )： nmax= n0fmax/50 nmin = n0fmin /50 电机的频率范围有几种供选择， 需要查找不同的产品。 当电机的转速范围不 能满足实际需要是，可采取串联有级变速组以扩大变速范围。 转速匹配 传动系统尽可能采取降速或等速传动， 即使采取升速传动， 传动 比不宜太大。应选取电机的最高转速 nmax 与需要的最高转速相近。 2、功率要求 功率特性曲线 电机的功率特性曲线决定电机了在各种转速下的输出功率， 设计中影视在任何转速下，电机的输出功率大于等于需要功率。 功率曲线如图 1 所示， 电机在恒转矩区的输 转矩曲线 功率曲线 出功率随转速上升而 Pmax 增加，呈线性关系。 图中关系表达式为： T 恒功率区 P=T n 恒成立。 max 启 动 区 恒转矩区 nmin n0 nmax 图 1 电机特性曲线 虽然在转速范围内电机可以工作，但应注意在恒转矩区低速段工作时，电机 的功率因数很低，效率很低，接近最低转速时，效率只有百分之几，电机发热较 大，耗费功率较多，不宜应用于经常使用条件下，只有在偶尔短期使用才可以。 当不满足此要求时， 应采取降速措施， 使电机在较高转速时实现低速输出到执行 件上。 当电机与有级变速串联时，速度分配为高速传动区与低速传动区，速度分配 选择传动比，应使电机额定功率最小，需要考虑功率曲线的衔接要合理。 如图 2 所示，电机轴与定比轴间传动比为u0 ，变速传动比分别为 u1 、u2 ，则 输出轴上转速范围为设备要求的 na——nb，其中， nm 为设备需要的满载功率对应的 最低转速计算转速(若低速为部分功率需求时) 。na——nb 由图中的 2 个使用段衔 接得到。只有当衔接中应使高低两段使用的最低功率都为 Px 时，电机功率 P0 为 最小值,才能使电机功率较小，而能实现的条件是配比 u1 、u2 要合理。 nnnunuun n n n u n u u n -- P P 1 max b 使 2 N 1 min 2 P2 a P 输出轴 P min 不 nm 0 N 用 用 定比轴 电机轴 0 P x 1 P 0 图 2 转速分配后功率曲线 输出轴上转速计算： nb=nmax u0u 1 na= nmin u0u2 N1= nmax u0u2/ u0u1= nmax u2/ u1 P1= P0N1/n0= P0 nmax u2/ (n0 u1 ) N2= nm / (u0u2 ) P2= P0N2/n0= P0 nm/ (u0u2 n0 ) n j n m 最佳电机功率即当 P1= P2 时，取得最小值，求出对应的传动比 u2 即可。即 有： P1= P2Px； P0 nmax u2/ (n0u1 ) = P0 nm/ (u0u2 n0 ) nmax u2/ (n0u1 ) = nm/ (u0u2 n0 ) u2u2= nmu1/ (nmax u0 ) 3、精度要求 电机自身精度对输出精度的影响是以总传动比数值正比影响， 当电机精度不 能满足要求时，降速传动能提高精度，若还不能满足，只好采用伺服电机。 4、响应速度要求 响应速度主要对系统加速性能产生影响。 电机的响应参数是以电机输出转矩 与自身的转动惯量给出的参数， 系统响应应以电机转矩与系统转换到电机轴上的 当量转动惯量计算。 5、其他要求 主要是电机的启动特性与防护性能。 启动特性：当系统带载荷启动时，由静止、加速到某转速过程中，需要的转 -- 矩最大，原因是静止时，运动件的摩擦系数为静摩擦系数，因而启动载荷最大， 而正常工作需要的转矩减小很多， 若采取较大功率电机浪费太大。 为此， 可根据 要求选择或定做 (由图 1 启动区中， 多数电机为恒转矩启动， 但也有大启动转矩 的电机，启动转矩比而定转矩大几倍)。 防护等级或其他要求可查阅产品说明书予以选择。 三、注意事项 选电机时， 要同时考虑驱动器的配置， 由于驱动器成本较高， 一定要了解相 关方面情况， 甚至