專題機電傳動控制系統(tǒng)中

電動機的選擇根本要求1.了解電動機的發(fā)熱與冷卻規(guī)律：2.了解電動機容量的選擇，特別注意電動機運行時的允許溫度、過載能力和啟動能力；3.熟悉電動機種類、電壓、轉(zhuǎn)速和結(jié)構(gòu)型式的選擇方法。

重點掌握長期工作制、短期工作制、重復(fù)工作制三種運行方式下電動機容量的選擇。1電動機容量選擇的原那么2電動機的發(fā)熱與冷卻3不同工作制下電動機容量的選擇4電動機容量選擇的統(tǒng)計法和類比法5電動機的種類的選擇

1電動機容量選擇的原那么

(l)發(fā)熱：實際最高工作溫度θmax等于或略小于電動機絕緣的允許最高工作溫度θa,即θmax≤θa

(2)過載能力：短期工作時，承受高于額定功率的負載功率時仍可保證θmax≤θa

此時，決定電動機容量的主要因素不是發(fā)熱而是電動機的過載能力。

1電動機容量選擇的原那么

(3)啟動能力：由于鼠籠式異步電動機的啟動轉(zhuǎn)矩一般較小，所以，為使電動機能可靠啟動，必須保證電動機容量的選擇方法有：計算法、統(tǒng)計分析法、類比法。啟動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)

2電動機的發(fā)熱與冷卻電動機在運行過程中，發(fā)生能量轉(zhuǎn)換，必有能量損耗，都變成熱能而使電動機發(fā)熱，溫度升高。開始發(fā)熱時，電機所產(chǎn)生的熱量全部用于提高本身的溫度，所以溫度上升得很快。隨著電機溫度的升高，電機與周圍介質(zhì)之間的溫差逐漸增大，電機向外散發(fā)的熱量也逐漸增多，這樣，溫度的升高也就逐漸緩慢下來，形成溫升曲線。如果溫升到達穩(wěn)定值后，假設(shè)電機停止運行，電機內(nèi)部便不再產(chǎn)生熱量，此時，由于電機內(nèi)部熱量逐漸散發(fā)到周圍空氣中去，電機溫度開始下降。冷卻過程也是一條指數(shù)曲線。

2電動機的發(fā)熱與冷卻最高工作溫度θM≤θa溫升τ＝θM-θ0介質(zhì)溫度θ0=40℃Th為發(fā)熱時間常數(shù)T`h散熱時間常數(shù)溫降曲線

2電動機的發(fā)熱與冷卻

電機運行時，最高溫度不得超過絕緣的最高允許溫度。因此，電機容許的長期最大輸出功率受絕緣的最高允許溫度限制。而溫度超過一定數(shù)值，必定是繞組的絕緣損壞。常用的絕緣級有:E、B、F、H，

120℃、130℃、155℃、180℃

2.電動機的發(fā)熱與冷卻工作制---我國將電動機的運行方式。按發(fā)熱的情況分為三類，即連續(xù)工作制、短時工作制和重復(fù)短時(斷續(xù))工作制，并分別按上述原那么規(guī)定出電動機的額定功率和額定電流。

電動機的溫度上升和下降都有一個過程，溫升上升的快慢與散熱條件有關(guān)，溫升大小不僅取決于負載大小，也和負載的運行方式有關(guān)。

3.不同工作制下電動機容量的選擇1連續(xù)工作制電動機容量的選擇1.1帶恒定負載時電動機容量的選擇

PN≥PL(1)可不必校驗啟動能力和過載能力恒定負載功率計算可查設(shè)計手冊

1連續(xù)工作制電動機容量的選擇1.2.帶變動負載時電動機容量的選擇

1連續(xù)工作制電動機容量的選擇1.2.帶變動負載時電動機容量的選擇

直流電動機等效轉(zhuǎn)矩硬機械性電機可用等效功率

2短時工作制電動機容量的選擇2.1．選用短時工作制的電動機短時運行時間標準

10min、20min、30min、60min、90min實際工作時間tp與tS不同時換算出tS下的功率PSPN>Ps

2短時工作制電動機容量的選擇2.2．選用連續(xù)工作制的普通電動機過載倍數(shù)K=PP/PNPN>Pp/K實際工作時間tp＜(0.3—0.4)Th，那么可直接根據(jù)過載能力和啟動能力來選擇電動機的容量，而不必考慮電動機的發(fā)熱問題。

3重復(fù)短時工作制電動機容量的選擇3.1.選用重復(fù)短時工作制電動機

3重復(fù)短時工作制電動機容量的選擇3.2.選用連續(xù)工作制普通電動機4電動機容量選擇的統(tǒng)計法和類比法短時工作制和重復(fù)短時工作制電動機容量的選擇比較復(fù)雜，長時工作制其校驗比較復(fù)雜。人們在工程實踐中，總結(jié)出了某些生產(chǎn)機械選擇電動機功率的實用方法。這些方法比較簡單，但有一定的局限性。

這種方法是將同類型生產(chǎn)機械所選用的電動機功率進行統(tǒng)計分析，找出電動機功率和該類生產(chǎn)機械主要參數(shù)之間的關(guān)系，再根據(jù)實際情況，定出相應(yīng)的指數(shù)。1.統(tǒng)計分析法

1〕車床：P=36.5D1.54(kW)

式中D——工件的最大直徑〔m〕2〕立式車床：P=20D0.88(kW)

式中D——工件的最大直徑〔m〕3〕搖臂鉆床P=0.0646D1.19(kW)

式中D——最大鉆孔直徑〔mm〕

4〕外圓磨床：P=0.1KB(kW)

式中：B—砂輪寬度〔mm〕

K—考慮砂輪主軸采用不同軸承時的系數(shù)，當(dāng)采用滾動軸承時K=0.8~1.1，假設(shè)采用滑動軸承時K=1.0~1.3。2.類比法：對經(jīng)過長期運行考驗的同類型生產(chǎn)機械的電動機容量進行調(diào)查，并對其主要參數(shù)和工作條件進行比照，從而確定新設(shè)計生產(chǎn)機械的所需電動機的容量。5.電動機的種類的選擇根據(jù)生產(chǎn)機械的負載特性來選擇電動機的類型1.對調(diào)速和啟動性能要求不高的生產(chǎn)機械優(yōu)先考慮一般鼠籠式異步電動機假設(shè)要求啟動轉(zhuǎn)矩大可選用高啟動轉(zhuǎn)矩的鼠籠式異步電動機2.啟動、制動頻繁，且負載轉(zhuǎn)矩較大的且有調(diào)速要求的考慮用線繞式異步電動機對于周期波動負載，為了削平尖峰負載一般都采用電動機帶飛輪工作，也選用線繞式異步電動機

3.對于只需要幾種調(diào)速，而不要求無級調(diào)速的負載，為了簡化變速機構(gòu)選用多速異步電動機4.對于要求恒速運行的負載，且需要補償電網(wǎng)功率因數(shù)的場合