机电传动控制(邓星钟)7

第7章机电传动控制系统中电动机的选择•掌握电动机发热与冷却的规律;••掌握电动机容量的选择方法,注意电动机运行时的允许温度,过载能力与起动转矩;••熟悉电动机种类,电压,转速和型式的选择方法.7.1.电动机容量选择的原则•完全满足生产机械对电动机提出的功率,转矩,转速以及起动,制动,调速和过载要求;•电动机在工作中能充分利用,不超过国家标准规定的温升.••电动机容量选择应根据以下三项基本原则进行:1.发热:电动机在工作时,其最高工作温度小于等于电动机绝缘所允许的最高工作温度.2.过载能力:电动机的最大转矩(异步电动机)或最大允许电流(直流电动机)必须大于运行过程中可能出现的最大负载转矩或最大负载电流.3.起动能力:保证鼠笼式异步电动机能可靠起动.2.电动机的发热与冷却•1)电动机的工作制(3种)•(国际电工委员会(IEC)将工作制分为8种)•电动机的运行方式按发热情况分:•(1)长期连续工作制;•(2)短时工作制;(车床快速移动电动机)•(3)重复短时工作制.(起重机升降电动机)•••2)电动机绝缘分级E-材料允许最高工作温度120C0B130F155H180如:JO2系列电动机采用E级绝缘材料;Y系列电动机采用B级绝缘材料.•3)电动机的温升冷却曲线电动机的温升和冷却都有一个过程.温升:与负载的大小有关,与负载的持续时间有关,与电动机的工作制有关.最高温升为允许最高温度减去环境温度(一般取40撮氏度)冷却:切断电源或负载减小时,电动机温度下降而逐渐冷却,温度降低也按指数规律变化.电动机的温升温降曲线7.3不同工作制下电动机容量的选择1.长期连续工作制电动机容量的选择•1)带恒定负载时电动机容量的选择:用统计分析方法.•先求出负载功率PL,再选电动机的功率,使:PMPL.•54.15.36DPL泵21102HQPL风机21102QHPL式中,Q-流量;-比重;H-扬程;-泵或风机的效率;传动效率12如卧式车床式中D为工件最大直径(米)2)带变动负载时电动机容量的选择用等值法计算负载的大小可分别用电流,转矩,功率表示.•(1)等值电流nnndttttPtPtpP......212222121nnndttttItItII......212222121nnndttttTtTtTT......212222121(2)等值转矩(3)等值功率例:由一台电动机直接拖动某生产机械,其转矩变化负载图如下图所示.生产机械要求转速n=1450r/min,试选择电动机.•解用等值转矩法计算.nnndttttTtTtTT......212222121Nm8.3340303040204045302730344029202422222选Y132S-5,5.kW的三相异步电动机然后校验过载能力:求出电动机额定转矩为36.5Nm,最大转矩73Nm,大于图中最大45Nm.kWnTPdL13.5955014508.3395502.短时工作制电动机容量的选择•1)选用短时工作制电动机•这种电动机铭牌上所标的额定功率PN是和一定的标准持续时间ts相对应的.•Ts分成四种:10,30,60,90分钟.•短时工作制电动机负载图与温升曲线如右图.短时工作制下电动机的负载图与温升曲线2)选用普通电动机从过载能力选择.可以查表;查曲线.3.重复短时工作制电动机容量的选择(起重设备,电焊设备)•1)暂载率••••••.•opptttNNPP在周期时间(工作时间tp加上停车时间to)中,工作时间与周期时间之比称为重复短时工作制设备的暂载率.一般有4种标准:15%,25%,40%,60%.2)选用重复短时工作制的电动机3)选用普通电动机:电动机的功率降低使用4.电动机容量选择的注意点:•1)一般情况下,按发热条件选择电动机功率,然后再校验其过载能力;•(在上面的例题中已经介绍过)•2)由晶闸管整流装置供电的电动机,其容量要适当选大一点;•3)可以按经验选择电动机容量,例如按经验公式计算.7.4电动机种类,电压,转速和型式的选择•1.电动机的选择原则:•1).种类:一般选择鼠笼式异步电动机;起动要求高的选择线绕式异步电动机;调速要求高的选择直流电动机.•2).电压:功率在100kW及以下的,选择380V;大容量电动机选择10kV;直流电动机选择220V.•3).转速:电动机转速高,体积小,造价低,但减速机构复杂;•电动机转速低,体积大,造价高,但减速机构简单;•因此,要综合考虑.一般选4极电动机.•4).型式:结构型式一般选择卧式(D2型);•防护型式一般选封闭式.•2.电动机的选择步骤根据生产机械性能的要求,选择电动机的种类与转速;根据电源情况,选择电动机的额定电压;根据生产机械所需要的功率和工作方式,确定电动机的额定功率;根据电动机的安装位置和环境,选择电动机的结构型式与防护型式.注意:选择电动机的额定电压时,还要考虑工厂供电情况.如果工厂只设车间变电所,即使是大容量电动机,也不要轻易地选择10kV的电压供电.