交流拖动系统电动机的质量与选择.ppt

电机原理与拖动基础第9章交流拖动系统电动机的质量与选择电动机的选择内容9.1电动机额定容量选择9.2三相异步电动机质量的试验分析9.39.1电动机的选择内容电动机电动机的种类：直流电动机和交流电动机两类直流电动机：他励、并励、串励电动机等交流电动机：笼型、绕线转子异步电动机以及同步电动机等本章着重点是讨论交流拖动系统中的三相异步电动机的选择。1.电动机系列的选择产品系列有基本系列、派生系列和专用系列等基本系列是一般用途系列产品，适用一般传动要求，是通用系列派生系列按不同使用要求，在基本系列基础上作部分改动，其零部件与一般系列基本通用，包括电气派生、结构派生、环境派生等系列专用系列是指有特殊专门使用要求或有特殊防护要求的系列产品2.电动机型式的选择异步电动机的结构型式很多，可从安装方式、轴伸个数、防护方式等几个方面选择。（1）从安装角度看有立式：转轴垂直地面位置卧式：转轴为水平放置（2）轴伸：电动机伸出端盖外，与负载连接的转轴部分单轴伸与双轴伸普通电动机用单轴伸，特殊情况也可选用双轴伸的电动机。（3）按其防护等级不同可以分为开启式、防护式、封闭式等防护方式，另外还有特殊环境下使用的隔爆结构、增安结构等选用应按系统具体的生产机械类型、使用环境条件确定电动机的防护结构型式。3.电动机额定参数的选择首先需要考虑的是额定电压、额定转速、额定功率等额定值的确定。（1）电动机额定电压的选择，应按拖动系统使用环境的供电条件所决定（2）电动机额定转速的选择关系到电力拖动系统的经济性和生产机械的效率。其选择的原则通常是根据拖动需要的转速大小来决定（3）电动机额定功率的选择是额定参数选择中考虑因素较多，比较复杂的一个选项4.电动机质量性能的选择（1）效率水平（2）起动性能（3）噪声、振动水平（4）温升水平9.2电动机额定容量选择电动机额定功率的选择过程，就是根据负载转矩、转速变化范围、起动频繁程度等要求，考虑三个方面条件即：电动机的允许温升、电动机的过载能力和电动机的起动能力等质量性能指标，配置合适额定功率的电动机。9.2.1电动机的发热过程为分析简便与有效起见，常作以下假设：（1）电动机是一个均匀的发热体，其比热、散热系数为常数，电动机各部分温度均匀；（2）电动机向周围介质散发的热量与电动机和周围介质的温差成正比，与电动机本身的温度无关。按照热量平衡关系可写出热平衡方程式：解形式：式中，为电动机发热时间常数为电动机的稳定温升为电动机的初始温升若设，则9.2.2电动机的冷却过程电动机负载减小时损耗相应减小，则电动机温度下降，开始冷却过程为冷却开始的稳定温升；为冷却后的稳定温升若电动机断电，则冷却过程中电机不再发热9.2.3电动机的工作制1.连续工作制电动机连续工作，工作时间可达几小时甚至几昼夜，其温升可达稳定值。这类的生产机械有水泵、鼓风机、机床主轴等2.短时工作制我国标准GB755规定的短时工作制时间有15、30、60及90min等电动机的工作时间较短，此时间内温升达不到稳定值，停车时间相当长，此时电动机的温度可能达到环境介质温度工作时间和停歇时间轮流交替，两段时间都较短。在断续周期工作制中，负载工作时间与整个周期之比称为负载持续率FC%我国标准GB755规定的负载持续率有15%、25%、40%、60%四种3.断续周期工作制电动机额定容量的选择原则应该是，在满足生产机械负载要求的条件下，尽量选额定功率小的电动机。电动机的过载能力决定于它的电气性能9.2.4电动机的容量选择与过载能力9.2.5电动机额定容量的选择方法1.连续工作的电动机容量的选择选择电动机额定功率一般分三步：计算负载功率，预选电动机，校核电动机的发热、过载能力及起动能力。连续工作的负载可分为两类：恒定负载与周期变化的负载。1）恒定负载连续工作的电动机额定功率的选择先计算出负载功率，再选择一台额定功率为满足通常电磁计算以C为基准，工程上可用下式对电动机允许输出功率进行修正2）负载周期变化的连续工作电机容量的选择然后按预选电动机发热校核的方法有：平均损耗法、等效电流法、等效转矩法及等效功率法。（1）平均损耗法小于预选电动机的额定损耗，则可以通过但只有当平均损耗小于预选电动机，而又大于比预选电动机小一挡的电动机的额定损耗，预选功率才是合适的容量。（2）等效电流法，则发热校核通过。