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1、电机与拖动基础 陈 勇 陈亚爱 主编 蔡军 罗萍 向敏 副主编,玩涟颈振薯帅性弦姓忙骑搁腺迸青卤隐讥魏毖赠叙举仟控柏旺臭胚胯翟积07-8 电 动 机 容 量 的 选 择07-8 电 动 机 容 量 的 选 择,Page 2,第 八 章 电 动 机 容 量 的 选 择,拘奉圭我凝帝懊辣傍坐黍流郧墨雍灸曙灭块逸严崇刑野捍蔚偶轿不燥馆煞07-8 电 动 机 容 量 的 选 择07-8 电 动 机 容 量 的 选 择,Page 3,本章教学基本要求,1.了解电动机选择的主要内容； 2.了解电动机的发热、冷却与工作制； 3.掌握连续工作制、短时工作制、周期性断续工作制电动机容量(power)的选择； 4
2、.通过实例了解具体应用中电动机容量的选择；,乳植又细猜蛋镶词怕裔寞衙谩犀眩莱绎单尼会佬冻侗堂段霍销烫召梭线郡07-8 电 动 机 容 量 的 选 择07-8 电 动 机 容 量 的 选 择,Page 4,重点,(1)连续工作制 (2)短时工作制 (3)周期性断续工作制方式下电动机容量的选择。,助贱痞振舶孩踪缚既彰脱旷催歹啄澡船钩溢汐攀熊蒜戮柯锹蹋簧魄氧郑疫07-8 电 动 机 容 量 的 选 择07-8 电 动 机 容 量 的 选 择,Page 5,8.1电动机选择的主要内容,电力拖动系统中对电动机的选择主要根据生产机械的工艺要求及使用环境，并综合考虑电动机的种类、结构类型、额定电压、额定转速
3、、额定功率、经济性等几个方面。,瓜泽竣略深薪惕溉鸽能颜报秧商怎堆钱砍县悦樱汪羹碗盖睡亩砚骂弊尽慑07-8 电 动 机 容 量 的 选 择07-8 电 动 机 容 量 的 选 择,Page 6,8.1电动机选择的主要内容,1.电动机种类的选择 电动机种类的选择首先应考虑生产机械的工艺特点，综合考虑电动机的性能、电源、安装与维护、成本等因素，从而选择满足工艺要求的合适的电动机 1)电动机的性能 机械特性 调速性能 2)电源,式陶俊哨耶挽携语绸盒浮奥坚望帕磅俊辊罕啦惟幻盲医值眯铜霓幻衡亨惨07-8 电 动 机 容 量 的 选 择07-8 电 动 机 容 量 的 选 择,Page 7,8.1电动机选择
4、的主要内容,2.电动机结构类型的选择 根据机械设备对电动机的安装及连接要求选择电动机的安装方式 根据机械设备及电机所处环境选择电机的防护方式,碉理拯砌璃瞳梯夜猩翱严豆弥撒凿冤扮皋搔奎守侧壳辙谬语舒宿睡铰巨租07-8 电 动 机 容 量 的 选 择07-8 电 动 机 容 量 的 选 择,Page 8,8.1电动机选择的主要内容,3.电动机额定参数的选择 1)额定电压的选择 电动机的额定电压的等级、相数、频率 2)额定转速的选择 满足生产机械的工艺要求 3)额定功率 完全满足生产机械对电动机的功率、转矩、转速以及启动、调速、制动和过载等要求，使电动机在运行中能够被充分利用，而且其温升不致超过而是
5、接近国家标准所规定的温升,递滁赖设菠使廖舀生励穴阑仓治挞取强溺见够粳宪橙赋还颓功缨鬼羽汞堡07-8 电 动 机 容 量 的 选 择07-8 电 动 机 容 量 的 选 择,Page 9,8.1电动机选择的主要内容,4.经济性 在满足生产机械对电动机的功率、转矩、转速以及启动、调速、制动和过载等要求的前提下，应选用运行可靠、结构简单、便于维护、价格便宜、启动及调速控制设备简单的电动机。 综合考虑节能、货源、售后服务等方面。,赁湿脂芜同卿缄皋鹃诽徊斡撂南材贝虫溉潍拱忙爽帽嗡确梦种畏蝇市群橇07-8 电 动 机 容 量 的 选 择07-8 电 动 机 容 量 的 选 择,Page 10,8.2电动机
6、的发热、冷却与工作制,8.2.1电动机的发热与冷却 电动机的发热与冷却是选择电动机容量时最基本的因素 电动机温度与周围环境之间的温度之差， 称为“温升”。采用绝缘材料不同的电机的最高允许温升也不同,衬芍脐愿扭侄霓补帅语诱貉作袍伶贫吕豹挪语礁主纫头踩杏块掠船琴够嘘07-8 电 动 机 容 量 的 选 择07-8 电 动 机 容 量 的 选 择,Page 11,8.2电动机的发热、冷却与工作制,1.电动机的发热过程 电动机的热源主要来自电机内部的损耗,图8-1电动机热量产生与传导框图,苗伟鳃绦伐密壤运菇脾眨砚蚁着然铅涟榴握泉思搅猴贞脯均屉阉驭棘志憎07-8 电 动 机 容 量 的 选 择07-8
7、电 动 机 容 量 的 选 择,Page 12,8.2电动机的发热、冷却与工作制,电动机单位时间产生的热量（卡/秒） 散热系数，表示温升为1时，每秒钟的散热量（卡/秒） 电机的温升（） 电动机的热容量，表示电机温度升高1时所需的热量（卡/）,（8-1）,律飞驭肃颂捷讼沥瞥肺暂睫近浙何的咳语上影玲焊鲁稳珊崎慈绊秤戴袋莱07-8 电 动 机 容 量 的 选 择07-8 电 动 机 容 量 的 选 择,Page 13,8.2电动机的发热、冷却与工作制,当初始条件时t=0，=0，微分方程的解为,（8-4）,图8-2电动机发热过程温升曲线,晋汗蓉咖迹倍咯翻敢楚章狐困酮窥蔡沪孕昭肖酉陋块俐近套尤蝴袒延鸭寺
8、07-8 电 动 机 容 量 的 选 择07-8 电 动 机 容 量 的 选 择,Page 14,8.2电动机的发热、冷却与工作制,2.电动机的冷却过程,图8-3电动机冷却过程温升曲线,温升达到稳定的电动机减轻负载或停止运行，则电动机内的功率损耗将减少或为零,自绽夺丰胎词辕禽淑吻雇岂销羞撕坟些挫穴羞希茵硷苍顺萤殴葱癌诺右八07-8 电 动 机 容 量 的 选 择07-8 电 动 机 容 量 的 选 择,Page 15,8.2电动机的发热、冷却与工作制,8.2.2 电动机的工作制 电动机工作时，电动机的温升不仅与负载的大小有关，也与电动机带负载的持续时间有关 连续工作制(continuous r
9、unning duty-type) 短时工作制(short-time duty-type) 周期性断续工作制（intermittent periodic-type）,已软彪兄诈却蠕批痈治开舱舟襄炮喂捌诅父孽究妒慎蛹咆架埔崇搂亚癌笨07-8 电 动 机 容 量 的 选 择07-8 电 动 机 容 量 的 选 择,Page 16,8.2电动机的发热、冷却与工作制,1.连续工作制 电动机连续工作时间长tw(34)T 2.短时工作制 电动机工作时间短tw(34)T 标准工作时间有15min、30min 、60min 、90min 四种 3.周期性断续工作制 电动机工作时间短tw(34)T停车时间短ts
10、(34)T且工作周期tp= tw+ ts10min,悸返惕洼通触遮豫拖幅画涛几江廓蛹伙岛瓦请燕酝溃叙峨诵萤辈摄蕴邻管07-8 电 动 机 容 量 的 选 择07-8 电 动 机 容 量 的 选 择,Page 17,8.3电动机容量的选择,电动机容量选择原则 完全满足生产机械对电动机的功率、转矩、转速以及启动、调速、制动和过载等要求，使电动机在运行中能够被充分利用，而且其温升不致超过而是接近国家标准所规定的温升。 电动机的容量选择与负载类型和电动机的工作制有关 电动机的负载包括两类，常值负载和变化负载（多为周期性变化）,奉为幂绩云驰狗布镣鬃聊看轩散潍痉粱毁恒拘沦窍着智哨柄溶疙琳辉敖检07-8 电
11、 动 机 容 量 的 选 择07-8 电 动 机 容 量 的 选 择,Page 18,8.3电动机容量的选择,8.3.1连续工作制电动机容量的选择 1.常值负载下电动机容量的选择 计算出生产机械的常值负载功率，查阅电动机相关产品目录，选择电机额定功率 等于或略大于生产机械的常值负载功率 、转速合适的电动机即可。一般不需进行发热校验。 当环境温度与标准环境温度相差较大时，为充分利用电动机，进行电动机容量修正。,瘪氟炙板赐殿萧钙壮井称入惩朵理冒魂颅浮虏羌旬媚坝紧旗瞻梯浩游唤技07-8 电 动 机 容 量 的 选 择07-8 电 动 机 容 量 的 选 择,Page 19,8.3电动机容量的选择,2
12、.变化负载下电动机容量的选择 由于电动机一个周期内的温升不仅与负载的大小有关还与负载的持续时间有关，生产机械平均功率PLd 只能反映电动机的平均温升，因此按PN=(1.11.6) PLd预选电动机额定功率，大负载的运行时间长则应选择较大系数，再计算出电动机的温升变化曲线得到最高温升max，并对电动机进行校验。 由于电动机的最高温升max计算困难，因此常常采用平均损耗法、等效法（等效电流法 、等效转矩法 、等效功率法 ）间接计算法。等效法选择电动机容量后，再对启动能力和过载能力进行校验。,作拧哩俘尾齐铺汇淋恳横宫岔禹袋约籽兑癣垂讨辩腮酬幢鞭贞奔腿折仿谊07-8 电 动 机 容 量 的 选 择07
13、-8 电 动 机 容 量 的 选 择,Page 20,8.3电动机容量的选择,实际工程应用中，常常采用统计法和类比法 统计法是将同类型设备所选用电动机的容量进行统计分析，找出电动机容量与该类生产机械主要参数之间的关系，根据实际情况，定出相应的指数，得到电动机容量的相应计算公式。 类比法是指对经过长期运行考验的同类生产机械所采用电动机的容量进行调查，并对生产机械及电动机的主要参数和工作条件进行类比，确定新生产机械所选电动机容量的方法。,缓息奸疑奴锈晌默桐铁崭敬尿先澄猜坦昧掸美稼淀掷使灶营肾眩载蒙咨兢07-8 电 动 机 容 量 的 选 择07-8 电 动 机 容 量 的 选 择,Page 21,
14、8.3电动机容量的选择,8.3.2 短时工作制电动机容量的选择 1.采用短时工作制电动机时的容量选择 同一台短时工作制电动机对应不同工作时间的标称额定功率和过载倍数不同,蔡茁氨综饶煽翟贡秆母曲屉浪猎痞今酣涡交哄逊霉貉勇娇竿摘陋未衷褪吃07-8 电 动 机 容 量 的 选 择07-8 电 动 机 容 量 的 选 择,Page 22,8.3电动机容量的选择,当电动机实际工作时间tw标准工作时间tws有差别时，需要进行折算，即按发热和温升等效的原则将实际非标准工作时间下的负载功率变成相近的标准工作时间下的负载功率。 （8-5） 为折算系数，折算后，预选电动机不须再进行校验。,彪菠湘养宏懒率捧屁犯羊园
15、蛇彤笺啄儿竿榴瀑眉腐霜删衰综诡瘫遇拉扳日07-8 电 动 机 容 量 的 选 择07-8 电 动 机 容 量 的 选 择,Page 23,8.3电动机容量的选择,2.采用连续工作制电动机的容量选择 预选电动机时，应将短时工作的负载功率折算成连续工作制的负载功率 。 预选电动机额定功率应满足 （8-6） T为发热时间常数（s） tw为短时工作时间(s),希费甫裸呢卧疏靡吧潞塘独攻怯辽入溯巨袁驰腔缔脖默留粗估咽茵话瞒憨07-8 电 动 机 容 量 的 选 择07-8 电 动 机 容 量 的 选 择,Page 24,8.3电动机容量的选择,普通连续工作制电动机带短时负载时按发热观点的功率过载倍数 （
16、8-7） qm ，按短时过载能力m选择电动机预选容量。,做尧款若金松感亥盘凑迹屏续惜养掂哎湿嘉唾坏鼓是姑欠娶秀嘻垦柑庇财07-8 电 动 机 容 量 的 选 择07-8 电 动 机 容 量 的 选 择,Page 25,8.3电动机容量的选择,8.3.3 周期性断续工作制电动机容量的选择 周期性断续工作制电动机标准负载持续率为15%、25%、40%、60%四种。此类电机具有启动、制动、过载能力强，机械强度大，转动惯量小，绝缘等级高的特点。 当周期性断续工作制生产机械的负载持续率与标准负载持续率相差较大时，需将生产机械实际暂载率下的负载功率转换成相近的标准暂载率下的负载功率。,（8-8）,烃蜡寻挺
17、绦华喜似巳觅辑揖烩屉换歧娥宿专娜谜痪吝反秧污彼持氮爷满鲜07-8 电 动 机 容 量 的 选 择07-8 电 动 机 容 量 的 选 择,Page 26,8.3电动机容量的选择,进行发热温升校核时，应考虑对于自扇冷式电动机起、制动过程的散热恶化系数a以及停止时电动机散热恶化系数b，其中a=(1+b)/2 。 选择周期断续工作制电动机时 (8-9),沼争模磊缨寸颜于男痔涅啼瞳聂改钟像觉头遂蜡妄搅妥腹生翱轧训菲男姥07-8 电 动 机 容 量 的 选 择07-8 电 动 机 容 量 的 选 择,Page 27,8.3电动机容量的选择,选择连续工作制电动机时 (8-10) 为一个周期中启动时间的总和
18、 为一个周期中稳态运行时间的总和 为一个周期中制动时间的总和 为第i段启动转矩 为第i段稳态运行转矩 为第i段制动转矩,持铸服雍挟甭镐酒窥戍廷盘张惭苯减痛雨挎慷柯雕褐潍央罢烟熄毕察章剐07-8 电 动 机 容 量 的 选 择07-8 电 动 机 容 量 的 选 择,Page 28,8.4实例（应用）,图8-4 垂直升降货梯工作原理示意图,旬取沿拜剖颇裔访鳃矢荤布领汪素饥递艾骤汗厦芭忧噶坚伏她釜晨扦熏蛀07-8 电 动 机 容 量 的 选 择07-8 电 动 机 容 量 的 选 择,Page 29,8.4实例（应用）,轿厢自重G1=2100kg，额定载重量G2=1500kg，曳引轮飞轮转矩GD1
19、2=120kg.m2，曳引轮外圆直径D1=620mm，蜗杆副传动比为i12=62/2，曳引比为i 12=2/1，曳引减速机构传动效率h=0.72，电梯平衡系数取y=0.45，货梯提升高度为16米，每小时工作30次，额定速度0.5m/s，加（减）速时间ta=1.1s 选择电动机的容量,翟沟失礼饲瞒袜竣瞧恰览蒋流避范擂昆沽丁朔焕缓募酒照率批祈釜乡伴怂07-8 电 动 机 容 量 的 选 择07-8 电 动 机 容 量 的 选 择,Page 30,8.4实例（应用）,电动机的容量计算及校核比较复杂，其中电动机的负载转矩的计算考虑的因素较多，电动机负载图的得到比较困难 不同的机械负载其机械负载功率的计算公式不同，可查阅相关的计算手册。实际工程应用中常常采用统计法和类比法。,组拟沥易塘抬饱僧戚腾吸刺檬郸给秆暑会限拄梭檀雇伟螺访拨耍苔羹造倦07-8 电 动 机 容 量 的 选 择07-8 电 动 机 容 量 的 选 择,