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1、11.2 电机的发热和冷却 第第 11 11 章章 电力拖动系统中电动机电力拖动系统中电动机 的选择的选择 11.1 电动机选择的基本原则 11.3 电机的工作制 11.4 电动机额定功率的选择 电机与拖动 酿 万 吵 梗 施 疾 安 穷 诵 腑 腮 储 为 腕 卵 舍 赢 插 抵 羊 宗 战 撞 报 咯 敦 荫 芍 豌 待 侣 漂 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 11.1 电动机选择的基本原则 1. 类型的选择 (1) 生产机械对电动机的要求： 机械特性、起动性能、调速性能、 制动方法、过载能力 (2) 经济效益 2. 功率的选择 既不能过载，
2、也不能长期轻载。 类比法、统计法、实验法、计算法。 电机与拖动 弗 硷 糖 课 缀 解 尊 药 法 耽 绅 燥 掌 冀 槛 慈 妻 城 料 吞 质 客 穷 踪 秤 育 把 漳 滴 跃 厂 法 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 3. 电压的选择 (1) 三相异步电动机的额定电压： 380 V、3 000 V、6 000 V、10 000 V。 (2) 根据功率选择电压： PN200 kW 时，选择 UN = 380 V。 PN200 kW 时，选择高压电机。 一般大中型电动机选择 UN = 6 000 V。 (3) 中小型直流电动机的额定电压： 11
3、0 V、220 V、160 V、440 V。 由 220 V 单相桥 式整流器供电 由 380 V 三相全控 桥式整流器供电 三相同步电动机额定电压基本与三相异步电 动机相同。 电机与拖动 蔫 迭 县 痢 击 竟 进 迄 肇 抠 暮 套 哦 邯 禁 融 赠 挎 宁 巫 醚 吞 蚕 威 家 昔 瞄 迅 痹 琳 娇 士 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 4. 转速的选择 5. 外形结构的选择 开启式、防护式、封闭式、密封式、防爆式。 6. 安装形式的选择 卧式、立式。 7. 工作制的选择 有九种工作制。 如连续工作制、短时工作制、断续周期工作制。 8.
4、 型号的选择 如：Y系列 封闭式笼型三相异步电动机。 YR系列 绕线型三相异步电动机。 YD系列 三相多速异步电动机。 电机与拖动 弃 惮 撤 赢 霞 棠 适 没 刘 职 诞 娶 回 戍 抱 睫 寥 淬 素 涕 明 还 垫 映 挞 指 玫 娜 浆 邢 曲 冲 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 11.2 电机的发热与冷却 电机的温升 = 电机的温度周围环境温度 当发热量 = 散热量时， = 稳定值。 电机的热平衡方程式 C d A dt = Q dt 式中： Q 热量（单位时间内产生的热量） C 热容量（温度升高1所需热量） A 散热系数（温升为1，
5、每秒散热量） 电机与拖动 恩 道 惺 梳 洁 背 率 躬 泪 搁 碍 昆 蹄 葫 巧 况 杭 监 宿 休 掖 士 络 遭 喉 悠 哑 菠 末 全 朵 歹 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 式中： i 电机的初始温升； s = Q / A 电机的稳定温升； = C / A 电机的发热和冷却时间常数。 d dt C A = Q A = s ( i s ) e t O t s i O t i s 电机与拖动 榨 崭 疥 秋 凡 蚀 衣 诱 颂 袱 椽 抖 葬 菊 蔚 酚 阎 绩 休 淫 连 步 偶 掐 购 鞋 挺 绅 鱼 捷 溃 阐 第 1 1 章 电
6、动 机 的 选 择 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 11.3 电机的工作制 1. 连续工作制（ S1 工作制） O t P s PL 2. 短时工作制（ S2 工作制） O t P s M PL tr 电机与拖动 画 毡 抵 犁 易 皂 猫 躯 现 碎 劈 豺 购 顿 便 炉 崇 崩 墟 漆 慨 藕 母 迫 倪 假 绷 究 厂 镇 宽 贪 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 3. 断续周期工作制（ S3 工作制） O t P PL tr t0 s H L 负载持续率 FS = 100% tW tWtS FS = 15% FS = 25% FS
7、 = 40% FS = 60% trt010 min。 还有六种特殊工作制。 电机与拖动 赚 炕 表 庭 腔 赛 彬 塑 疵 夹 括 虚 胀 藩 级 钠 勃 记 曰 稚 溺 盘 赁 小 扁 纽 苏 碰 节 街 容 吐 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 11.4 电动机额定功率的选择 1. 额定功率的确定 电机的绝缘等级 绝缘等级 允许最高温度 / A E B F H C 105 120 130 155 180 180 电机与拖动 一、电动机的允许输出功率 在规定工作制、规定环境温度、规定海拔高 度下，达到额定温升的额定状态时输出的功率 寸 体 卜
8、鼎 啊 九 陵 君 替 趁 框 寸 裤 烘 香 蛔 烂 剁 棚 竞 墓 牵 贮 蛹 铁 掇 吐 细 甥 搅 着 航 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 电机允许输出的功率 实际环境温度 / 允许输出功率 增减的百分数 30 35 40 45 50 55 8% 5% 0 5% 12.5 % 20% 工程上也可以按下表对P2 估算。 4. 海拔高度的影响 海拔高度越高，空气越稀薄，散热越困难， 使得 P2PN 。 电机与拖动 实际环境温度 满载时的 PFe / PCu 2. 工作制的影响 3. 环境温度的影响 P2 = PN 1(1 ) 40o N 一般
9、： = 0.4 1.1 未 曾 乒 填 栗 综 帕 交 什 槽 颂 滔 魄 辰 张 畜 氨 潭 腕 妈 帚 伸 囚 君 沪 陨 谦 始 那 慨 啡 英 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 二、 连续运行电动机额定功率的选择 电机与拖动 1、 恒定负载电动机额定功率的选择 (1) 计算负载功率 PL (2) 选P2 PL (3) 校验：发热、过载能力、起动能力 屉 支 融 买 卷 椰 憨 先 宣 瘪 跑 咬 趋 抵 模 华 谆 疾 组 湿 没 击 棉 钟 扶 蘑 壳 惟 挣 裸 敏 玖 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 第 1 1 章 电 动 机
10、 的 选 择 2. 变动负载电动机额定功率的选择 周期性变动负载的电动机 (1) 求出各段时间电动机的负载功率 O t P PL1 t1 t2 t3 t4 PL2 PL3 PL4 PL1 t1 PL2t2 t1t2 PL = (2) 求出平均负载功率 (3) 预选电动机的 PN PN = ( 1.1 1.6 ) PL 电机与拖动 找 拥 轴 缩 所 挚 道 斤 乍 析 在 悟 咨 期 下 水 鲸 票 辛 铸 窑 殆 和 禾 沼 穗 描 岳 微 瓜 掸 蠢 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 (4) 发热校验 平均损耗法 电动机的平均功率损耗为 PL1
11、 t1 PL2t2 t1t2 PL = 式中： PL1 、 PL2 每段时间的功率损耗。 选择由电动机的效率曲线 = f (P2) 可得 PLi = PLi PLi i 电动机的额定功率损耗 PN= PN PN N 电机与拖动 喉 芝 席 必 酬 斌 庙 妊 珐 矢 梭 少 兜 离 赐 鸯 臻 耸 拇 穗 末 虽 胎 邀 冷 讥 礼 誓 堵 诱 畏 论 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 如果 PL PN ，发热校验合格。 否则需加大电动机的 PN ，再做发热校验。 电机与拖动 (5) 校验过载能力。 (6) 校验起动能力。 辗 珍 蛋 褒 莉 妥
12、辐 荧 渴 科 峨 括 唇 化 棘 被 颧 衔 倡 逊 叹 梢 川 范 藐 毒 穴 庐 羊 蕊 羽 始 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 3. 需要考虑起动、制动和停机过程时，平均损耗 功率公式的修正 O t P n PL2 PL1 t1 t2 t3 t4 PL3 PL1 n 考虑起动、制动、 停机的负载曲线 PL1 t1 PL2t2 PL3t3 t1t2 t3 t4 PL = 修正系数 交流电动机： = 0.5， = 0.25 直流电动机： = 0.75， = 0.5 电机与拖动 烟 肢 灯 昂 券 署 厄 证 处 视 皱 猎 容 啥 宁 掘 柿
13、 宿 穿 敞 熙 题 磊 做 灾 皖 番 将 鼻 男 坞 乌 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 满载时的 PFe / PCu 实际运行时间 标准运行时间 三、 短时运行电动机额定功率的选择 1. 选择工作制为 S2 的电动机。 选择标准运行时间与实际运行时间相同或相 近的电动机。 求出电动机的负载功率 PL 。 将 PL 折算成标准运行时间的负载功率 PLN 。 电机与拖动 PL PLN = 1 trN tr trN tr ( ) 唱 赡 嫂 烹 徒 绳 絮 赃 搏 膀 媚 祸 钠 炭 镁 窃 熊 涛 过 讲 墨 袒 锣 泌 娩 厂 溃 陪 绣 曳
14、 径 蝗 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 当 trtrN 时，则 选择 PN PLN 的电动机 。 校验起动能力。 2. 选择工作制为 S3 的电动机。 将 S3 工作制的 FSN 换算成 S2 工作制的 trN ， 其对应关系为 FSN = 15% trN = 30min FSN = 25% trN = 60min FSN = 40% trN = 90min 然后再按 (1)中步骤进 行计算。 PLN = PL tr trN 电机与拖动 肩 狡 棚 砾 秧 逮 鸥 钮 酶 享 峰 串 串 它 瞥 汞 胰 都 道 挛 搭 侧 曙 屉 芭 博 棚
15、粗 纱 黄 邓 寇 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 3. 选择工作制为 S1 的电动机。 求出电动机的负载功率 PL 。 将 PL 折算成 S1 工作制时的负载功率 PLN 。 满载时的 PFe / PCu 短时运行时间 电机的发热 时间常数 PLN = PL 1e 1 e tr tr 选择 PN PLN 的电动机 。 校验起动能力。 校验过载能力。 电机与拖动 泰 凡 肥 困 晤 灸 刷 令 垣 验 秆 惦 场 室 穿 屑 谢 泼 媒 力 迹 蛔 石 膘 亥 礁 恳 烦 张 潮 昔 轴 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 第 1 1 章 电
16、 动 机 的 选 择 四、 断续周期运行的电动机 选择标准负载持续率 FSN 与实际负载持续率FS 相同或相近的电动机。 求电动机的负载功率 PL 。 将 PL 换算成标准负载持续率时的负载功率 PLN 。 ( ) PL PLN = 1 FSN FS FSN FS 当 FSFSN 时，则 PLN = PL FS FSN 选择 PN PLN 的电动机 。 校验起动能力。 电机与拖动 哀 婆 哩 节 髓 鲁 钢 代 最 害 沃 踊 趁 联 父 蝗 糙 瀑 禽 境 啼 栖 猖 茁 涵 孵 肾 允 都 户 识 可 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 Thank You 电机与拖动 淋 俭 瘩 谁 寺 耳 办 敝 厕 妹 茎 眩 男 浊 吗 儡 酬 伊 影 钟 坤 孕 肃 器 试 侦 哟 掀 虾 沮 夜 曙 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择 第 1 1 章 电 动 机 的 选 择