資源描述:
《電力拖動系統(tǒng)中,電動機如何選擇?.doc》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、電力拖動系統(tǒng)中,電動機如何選擇? 一、電動機的發(fā)熱和冷卻 1、電動機的發(fā)熱過程 電動機在運行過程中,由于總損耗轉(zhuǎn)換的熱量不斷產(chǎn)生,電動機溫度升高,就有了溫升,電動機就要向周圍散熱。溫升越高,散熱越快。當(dāng)單位時間發(fā)出的熱量等于散出的熱量時,電動機溫度不再升高,而保持一個穩(wěn)定不變的溫升,即處于發(fā)熱與散熱平衡的狀態(tài)。此過程是升高的熱過渡過程,稱為發(fā)熱?! ∮捎陔妱訖C發(fā)熱的具體情況比較復(fù)雜,為了研究分析方便,假設(shè)電動機長期運行,負載不變,總損耗不變,電動機本身各部分溫度均勻,周圍環(huán)境溫度不變。 2、電動機的冷卻過程 對負
2、載運行的電動機,在溫升穩(wěn)定以后,如果使其負載減小或使其停車,那么電動機內(nèi)的總損耗及單位時間的發(fā)熱量Q都將隨之減小或不再繼續(xù)產(chǎn)生。這樣就使發(fā)熱少于散熱,破壞了熱平衡狀態(tài),電動機的溫度下降,溫升降低?! ≡诮禍剡^程中,隨著溫升的降低,單位時間散熱量也減小。當(dāng)發(fā)熱量等于散熱量時,電動機不再繼續(xù)降溫,其溫升又穩(wěn)定在一個新的數(shù)值上。在停車時,溫升將降為零。溫升下降的過程稱為冷卻。 二、電動機容量的選擇方法 選擇電動機的容量較為繁瑣,不僅需要一定的理論分析計算,還需要經(jīng)過校驗。其基本步驟是:根據(jù)生產(chǎn)機械負載提供的負載圖PL=f
3、(t)及溫升曲線τ=f(t),并考慮電動機的過載能力,預(yù)選一臺電動機,然后根據(jù)負載圖進行發(fā)熱校驗,將校驗結(jié)果與預(yù)選電動機的參數(shù)進行比較,若發(fā)現(xiàn)預(yù)選電動機的容量太大或太小,再重新選擇,直到其容量得到充分利用,最后再校驗其過載能力與啟動轉(zhuǎn)矩是否滿足要求?! ∪㈦妱訖C種類、型式、電壓、轉(zhuǎn)速的選擇 1、電動機種類的選擇 選擇電動機種類的原則是在滿足生產(chǎn)機械技術(shù)性能的前提下,優(yōu)先選用結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、價格便宜、維修方便、運行經(jīng)濟的電動機。從這個意義上看,交流電動機優(yōu)于直流電動機,異步電動機優(yōu)于同步電動機,籠型異步電動機優(yōu)于繞
4、線轉(zhuǎn)子異步電動機?! ‘?dāng)生產(chǎn)機械負載平穩(wěn),對啟動、制動及調(diào)速性能要求不高時,應(yīng)優(yōu)先采用異步電動機。例如普通機床、水泵、風(fēng)機等可選用普通籠型異步電動機。像空壓機、皮帶運輸機等要求電動機有較好的啟動性能(全球電氣資源www.ourger.com),則可選用深槽式或雙籠型異步電動機。而像電梯、橋式起重機一類提升機械,啟、制動頻繁,對電動機的啟動、制動、調(diào)速有一定要求時,應(yīng)選用繞線轉(zhuǎn)子異步電動機。對于功率較大而又不需調(diào)速的生產(chǎn)機械,如大功率水泵、空壓機等,為了提高電網(wǎng)的功率因數(shù),可選用同步電動機?! ≌{(diào)速范圍要求不大,并可由機械變速箱
5、配合的生產(chǎn)機械,如普通機床、鍋爐引風(fēng)機等,可選用多速籠型異步電動機。 調(diào)速范圍要求較大,且需要平滑調(diào)速的生產(chǎn)機械,如軋鋼機、龍門刨床、大型精密機床、造紙機等,應(yīng)選用他勵直流電動機或采用變頻調(diào)速的籠型異步電動機?! ∫髥愚D(zhuǎn)矩大、機械特性軟的生產(chǎn)機械,如電車、電機車、重型起重機、挖掘機、便攜工具等,一般應(yīng)選用串勵或復(fù)勵直流電動機。如有易燃、易爆氣體的礦井等特殊場所,不能使用直流電動機,而應(yīng)采用異步電動機和同步電動機。 隨著交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展,交流電動機的應(yīng)用將越來越廣泛,正逐漸取代直流電動機?! ?、電動機電壓等級的選
6、擇 交流電動機額定電壓的選擇主要按使用場所的供電電壓等級選擇。一般低壓電網(wǎng)為380V,因此中小型三相異步電動機的額定電壓大多為380V(Y或△形法),220/380V(△/Y形接法)和380/660V(△/Y形接法)。單相異步電動機的額定電壓多采用220V,礦山及鋼鐵企業(yè)的大型設(shè)備用大功率電動機,可采用高壓電動機,這樣既減小了電動機的體積,又節(jié)約了銅線的用量?! ≈绷麟妱訖C的額定電壓也要與電源電壓相配合。由直流發(fā)電機供電的直流電動機額定電壓一般為110V或220V。大功率電動機可提高到600~1000V,當(dāng)電網(wǎng)電壓為380V
7、,直流電動機由晶閘管整流電路供電時,采用三相整流可選額定電壓為440V,單相整流可選額定電壓為160V或180V?! ?、電動機額定轉(zhuǎn)速的選擇 電動機的額定轉(zhuǎn)速是根據(jù)生產(chǎn)機械傳動系統(tǒng)的要求來選擇的。在一定功率時,電動機的額定轉(zhuǎn)速越高,其體積越小,重量越輕,價格越低,運行的效率越高,電動機的飛輪矩越小,因此選用高速電動機較經(jīng)濟。但是,若生產(chǎn)機械要求的轉(zhuǎn)速低,如果選擇高速電動機,則會使傳動機構(gòu)復(fù)雜?! τ诮?jīng)常啟動、制動、反轉(zhuǎn)的生產(chǎn)機械,若過渡過程時間對生產(chǎn)效率有較大影響,則應(yīng)以GD2·nN為最小來選擇電動機的額定轉(zhuǎn)速,如龍門刨
8、床工作臺拖動電動機等。若過渡過程時間對生產(chǎn)效率影響不大,則應(yīng)以過渡過程中能量損耗最小來選擇電動機的額定轉(zhuǎn)速?! ?、電動機結(jié)構(gòu)形式的選擇 電動機的結(jié)構(gòu)形式有開啟式、防護式、封閉式和防爆式四種。為使電動機能正常工作于不同環(huán)境下,必須根據(jù)工作環(huán)境條件來選擇電動機的防護形式,以保