電力拖動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的選擇

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1、第十四章　電力拖動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的選擇電力拖動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的選擇，首要的是在各種工作制下電動(dòng)機(jī)功率的選擇，同時(shí)還要確定電動(dòng)機(jī)的電流種類、形式、額定電壓與額定轉(zhuǎn)速。正確選擇電動(dòng)機(jī)功率的原則，應(yīng)當(dāng)是在電動(dòng)機(jī)能夠勝任生產(chǎn)機(jī)械負(fù)載要求的前提下，最經(jīng)濟(jì)最合理地決定電動(dòng)機(jī)的功率。正確決定電動(dòng)機(jī)的功率有很重要的意義。如果功率選得過(guò)大，會(huì)造成浪費(fèi)，設(shè)備投資增大，而且電動(dòng)機(jī)經(jīng)常欠載運(yùn)行，效率及交流電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)較低，運(yùn)行費(fèi)用較高，極不經(jīng)濟(jì)；反之，如果功率選小了，電動(dòng)機(jī)將過(guò)載運(yùn)行，造成電動(dòng)機(jī)過(guò)早地?fù)p壞?；蛘咴诒３蛛妱?dòng)機(jī)不過(guò)熱的情況下，只能降低負(fù)載使用。因此，電動(dòng)機(jī)不適當(dāng)?shù)剡x得太大或太小，都將會(huì)造成資源的浪費(fèi)

2、和損失。第十四章　電力拖動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的選擇決定電動(dòng)機(jī)功率時(shí)，要考慮電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱、允許的過(guò)載能力與起動(dòng)能力三方面的因素，一般情況下，以發(fā)熱問(wèn)題最為重要。電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱，是由于在實(shí)現(xiàn)能量變換過(guò)程中在電動(dòng)機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生損耗并變成熱量使電動(dòng)機(jī)的溫度升高。在電動(dòng)機(jī)中，耐熱最差的是繞組的絕緣材料，不同的絕緣材料，其最高允許溫度是不同的。電動(dòng)機(jī)中常用的絕緣材料可分為五種等級(jí)。不同絕緣材料的最高允許溫度：1）A級(jí)絕緣：最高允許溫度為105oC；2）E級(jí)絕緣：最高允許溫度為120oC；3）B級(jí)絕緣：最高允許溫度為130oC；4）F級(jí)絕緣：最高允許溫度為155oC；5）H級(jí)絕緣：最高允許溫度為180oC第十四

3、章　電力拖動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的選擇目前的趨勢(shì)是日益廣泛地使用高允許溫度等級(jí)的絕緣材料，如F、H級(jí)絕緣材料。這樣，可以在一定的輸出功率下，使電動(dòng)機(jī)的重量與體積大為降低。當(dāng)電動(dòng)機(jī)溫度不超過(guò)所用絕緣材料的最高允許溫度時(shí)，絕緣材料的壽命較長(zhǎng)，可達(dá)20年以上；反之，如溫度超過(guò)最高允許溫度，則絕緣材料老化、變脆，縮短了電動(dòng)機(jī)的壽命，嚴(yán)重情況下，絕緣材料將碳化、變質(zhì)、失去絕緣性能，從而使電動(dòng)機(jī)燒壞。由此可見(jiàn)，絕緣材料的最高允許溫度是一臺(tái)電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載能力的限度，而電動(dòng)機(jī)的額定功率就是代表這一限度。電動(dòng)機(jī)銘牌上所標(biāo)的額定功率即指如環(huán)境溫度為40℃，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)額定負(fù)載長(zhǎng)期連續(xù)工作，溫度逐漸升高趨于穩(wěn)定后，最高

4、溫度可達(dá)到絕緣材料允許的極限。第十四章　電力拖動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的選擇溫升：電動(dòng)機(jī)溫度與周圍環(huán)境溫度之差。額定溫升：電動(dòng)機(jī)銘牌上所標(biāo)的溫升是指所用絕緣材料的最高允許溫度與40℃之差。選擇電動(dòng)機(jī)功率時(shí)，除考慮發(fā)熱外，有時(shí)還要考慮電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力是否足夠，因?yàn)楦鞣N電動(dòng)機(jī)的短時(shí)過(guò)載能力都是有限的。校驗(yàn)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載可按下列條件式中KT’----電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩允許過(guò)載倍數(shù)；Tmax----電動(dòng)機(jī)在工作中承受的最大轉(zhuǎn)矩。對(duì)于異步電動(dòng)機(jī)第十四章　電力拖動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的選擇對(duì)于直流電動(dòng)機(jī)，過(guò)載能力受換向所允許的最大電流值的限制，對(duì)Z2型與Z型直流電動(dòng)機(jī)，在額定磁通下，一般對(duì)于專為起重機(jī)、軋鋼機(jī)、冶金輔助機(jī)械等設(shè)

5、計(jì)的ZZ型和ZZY型電動(dòng)機(jī)，以及同步電動(dòng)機(jī)，一般當(dāng)過(guò)載校驗(yàn)不能通過(guò)時(shí)，則另選過(guò)載能力較大的電動(dòng)機(jī)或選功率較大的電動(dòng)機(jī)，來(lái)滿足過(guò)載條件的要求。對(duì)于籠型異步電動(dòng)機(jī)，有時(shí)還須進(jìn)行起動(dòng)能力的校驗(yàn)。第十四章　電力拖動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的選擇1、電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱和冷卻及電動(dòng)機(jī)工作制的分類2、連續(xù)工作制電動(dòng)機(jī)的選擇3、短時(shí)工作制電動(dòng)機(jī)的選擇4、斷續(xù)周期工作制電動(dòng)機(jī)的選擇5、籠型異步電動(dòng)機(jī)允許小時(shí)合閘次數(shù)的確定6、帶沖擊負(fù)載時(shí)電動(dòng)機(jī)的選擇7、電力拖動(dòng)調(diào)速電動(dòng)機(jī)功率的選擇8、選擇電動(dòng)機(jī)功率的統(tǒng)計(jì)法9、電動(dòng)機(jī)電流種類、形式、額定電壓與額定轉(zhuǎn)速的選擇14.1電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱和冷卻及電動(dòng)機(jī)工作制的分類電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱過(guò)程電動(dòng)機(jī)

6、的發(fā)熱是由于工作時(shí)，在其內(nèi)部產(chǎn)生損耗ΔP造成的，其值為假設(shè)功率損耗全部轉(zhuǎn)換成熱量，則電動(dòng)機(jī)單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的熱量，即熱流量為14.1電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱和冷卻及電動(dòng)機(jī)工作制的分類電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱過(guò)程設(shè)電動(dòng)機(jī)的熱容為C（電動(dòng)機(jī)溫度升高1oC所需的熱量），A=aS為電動(dòng)機(jī)的散熱系數(shù)（其中S為散熱表面積，a為傳熱系數(shù)，即溫度升高1oC時(shí)，每秒鐘向單位面積上散發(fā)的熱量）則電動(dòng)機(jī)的熱平衡方程式為令tQ為發(fā)熱過(guò)程的起始溫升Tθ為發(fā)熱時(shí)間常數(shù)14.1電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱和冷卻及電動(dòng)機(jī)工作制的分類電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱過(guò)程若發(fā)熱過(guò)程從周圍介質(zhì)溫度開(kāi)始，即tQ＝0，則tt0tWtQ由上式可見(jiàn)，當(dāng)t=∞時(shí)τ=τW=Φ/A即發(fā)熱終了時(shí)，

7、溫升不再增加，表明電動(dòng)機(jī)發(fā)出的熱量將全部向周圍介質(zhì)散發(fā)掉。因此，只要穩(wěn)定溫升τW控制在絕緣材料允許的最高溫升τm以內(nèi)，電動(dòng)機(jī)連續(xù)工作也不會(huì)過(guò)熱。14.1電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱和冷卻及電動(dòng)機(jī)工作制的分類電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱過(guò)程電動(dòng)機(jī)的最高穩(wěn)定溫升可達(dá)對(duì)同樣尺寸的電動(dòng)機(jī)，欲使其額定功率提高，可以:提高額定效率ηN；提高散熱系數(shù)A；提高絕緣材料的允許溫升。14.1電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱和冷卻及電動(dòng)機(jī)工作制的分類電動(dòng)機(jī)的冷卻過(guò)程電動(dòng)機(jī)的冷卻可能有兩種情況。其一是負(fù)載減小，電動(dòng)機(jī)損耗功率△P下