《電動(dòng)機(jī)的選擇》課件

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1、LFChun 制作 10.2 電機(jī)的發(fā)熱和冷卻電機(jī)的發(fā)熱和冷卻10.2 電機(jī)的發(fā)熱和冷卻電機(jī)的發(fā)熱和冷卻第第 10 章章 電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)的選擇10.1 電動(dòng)機(jī)選擇的基本內(nèi)容電動(dòng)機(jī)選擇的基本內(nèi)容10.3 電機(jī)的工作制電機(jī)的工作制10.4 電機(jī)的允許輸出功率電機(jī)的允許輸出功率10.5 恒定負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇恒定負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇10.6 變動(dòng)負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇變動(dòng)負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇第第 10 章章 電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)的選擇10.1 電動(dòng)機(jī)選擇的基本內(nèi)容電動(dòng)機(jī)選擇的基本內(nèi)容 10.3 電機(jī)的工作制電機(jī)的工作制10.4 電機(jī)的允許輸出功率電機(jī)的允許輸出功率10.5 恒定負(fù)載

2、電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇恒定負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇10.6 變動(dòng)負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇變動(dòng)負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇電機(jī)與拖動(dòng)電機(jī)與拖動(dòng)返回主頁返回主頁1a10.1 電動(dòng)機(jī)選擇的基本內(nèi)容電動(dòng)機(jī)選擇的基本內(nèi)容一、類型的選擇一、類型的選擇 1.生產(chǎn)機(jī)械對電動(dòng)機(jī)的要求生產(chǎn)機(jī)械對電動(dòng)機(jī)的要求 機(jī)械特性、起動(dòng)性能、調(diào)速性能、機(jī)械特性、起動(dòng)性能、調(diào)速性能、制動(dòng)方法、過載能力制動(dòng)方法、過載能力 2.經(jīng)濟(jì)效益經(jīng)濟(jì)效益二、功率的選擇二、功率的選擇 既不能過載，也不能長期輕載。既不能過載，也不能長期輕載。類比法、統(tǒng)計(jì)法、實(shí)驗(yàn)法、計(jì)算法。類比法、統(tǒng)計(jì)法、實(shí)驗(yàn)法、計(jì)算法。第第10 章章 電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)的選擇2a三、

3、電壓的選擇三、電壓的選擇1.三相異步電動(dòng)機(jī)的額定電壓三相異步電動(dòng)機(jī)的額定電壓 380 V、3 000 V、6 000 V、10 000 V。2.根據(jù)功率選擇電壓根據(jù)功率選擇電壓 PN200 kW 時(shí)，選擇時(shí)，選擇 UN=380 V。PN200 kW 時(shí)，選擇高壓電機(jī)。時(shí)，選擇高壓電機(jī)。一般大中型電動(dòng)機(jī)選擇一般大中型電動(dòng)機(jī)選擇 UN=6 000 V。3.中小型直流電動(dòng)機(jī)的額定電壓中小型直流電動(dòng)機(jī)的額定電壓 110 V、220 V、160 V、440 V。由由 220 V 單相橋單相橋式整流器供電式整流器供電由由 380 V 三相全控三相全控橋式整流器供電橋式整流器供電 三相同步電動(dòng)機(jī)額定電壓基本

4、與三相異步電三相同步電動(dòng)機(jī)額定電壓基本與三相異步電 動(dòng)機(jī)相同。動(dòng)機(jī)相同。10.1 電動(dòng)機(jī)選擇的基本內(nèi)容電動(dòng)機(jī)選擇的基本內(nèi)容3a四、轉(zhuǎn)速的選擇四、轉(zhuǎn)速的選擇 五、外形結(jié)構(gòu)的選擇五、外形結(jié)構(gòu)的選擇 開啟式、防護(hù)式、封閉式、密封式、開啟式、防護(hù)式、封閉式、密封式、防爆式。防爆式。10.1 電動(dòng)機(jī)選擇的基本內(nèi)容電動(dòng)機(jī)選擇的基本內(nèi)容4a開啟式電動(dòng)機(jī)開啟式電動(dòng)機(jī)10.1 電動(dòng)機(jī)選擇的基本內(nèi)容電動(dòng)機(jī)選擇的基本內(nèi)容 更多的圖片更多的圖片 5a防護(hù)式電動(dòng)機(jī)防護(hù)式電動(dòng)機(jī)Y系列（系列（IP23）電動(dòng)機(jī)是防護(hù)型自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)）電動(dòng)機(jī)是防護(hù)型自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)10.1 電動(dòng)機(jī)選擇的基本內(nèi)容電動(dòng)機(jī)選擇

5、的基本內(nèi)容 更多的圖片更多的圖片 6a封閉式電動(dòng)機(jī)封閉式電動(dòng)機(jī)離心制冷機(jī)用封閉式電機(jī)離心制冷機(jī)用封閉式電機(jī)螺桿制冷機(jī)用封閉式電機(jī)螺桿制冷機(jī)用封閉式電機(jī)10.1 電動(dòng)機(jī)選擇的基本內(nèi)容電動(dòng)機(jī)選擇的基本內(nèi)容 更多的圖片更多的圖片 7a密封式電動(dòng)機(jī)密封式電動(dòng)機(jī)Y系列（系列（IP44）電動(dòng)機(jī)是全封閉自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)）電動(dòng)機(jī)是全封閉自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)10.1 電動(dòng)機(jī)選擇的基本內(nèi)容電動(dòng)機(jī)選擇的基本內(nèi)容 更多的圖片更多的圖片 8a防爆式電動(dòng)機(jī)（防爆式電動(dòng)機(jī)（YB系列）系列）YB2-B3510.1 電動(dòng)機(jī)選擇的基本內(nèi)容電動(dòng)機(jī)選擇的基本內(nèi)容 更多的圖片更多的圖片 9a 六、安裝型式的選擇六、安裝

6、型式的選擇 臥式、立式。臥式、立式。10.1 電動(dòng)機(jī)選擇的基本內(nèi)容電動(dòng)機(jī)選擇的基本內(nèi)容(1)B3，臥式，臥式 (2)B5，臥式，臥式 (3)B35，臥式，臥式 (4)V1，立式，立式 10aB3 型型10.1 電動(dòng)機(jī)選擇的基本內(nèi)容電動(dòng)機(jī)選擇的基本內(nèi)容 更多的圖片更多的圖片 11aB5 型型10.1 電動(dòng)機(jī)選擇的基本內(nèi)容電動(dòng)機(jī)選擇的基本內(nèi)容 更多的圖片更多的圖片 12aB35 型型10.1 電動(dòng)機(jī)選擇的基本內(nèi)容電動(dòng)機(jī)選擇的基本內(nèi)容 更多的圖片更多的圖片 13a立式電動(dòng)機(jī)立式電動(dòng)機(jī)（V1 型）型）10.1 電動(dòng)機(jī)選擇的基本內(nèi)容電動(dòng)機(jī)選擇的基本內(nèi)容 更多的圖片更多的圖片 14a七、工作制的選擇七、工

7、作制的選擇 有九種工作制。有九種工作制。如連續(xù)工作制、短時(shí)工作制、斷續(xù)周期工作制。如連續(xù)工作制、短時(shí)工作制、斷續(xù)周期工作制。八、型號的選擇八、型號的選擇 Y 系列系列 封閉式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。封閉式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。YR 系列系列 繞線型三相異步電動(dòng)機(jī)。繞線型三相異步電動(dòng)機(jī)。YD 系列系列 三相多速異步電動(dòng)機(jī)。三相多速異步電動(dòng)機(jī)。YB 系列系列 防爆型三相異步電動(dòng)機(jī)。防爆型三相異步電動(dòng)機(jī)。T 系列系列 三相同步電動(dòng)機(jī)。三相同步電動(dòng)機(jī)。Z 系列系列 直流電動(dòng)機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)。10.1 電動(dòng)機(jī)選擇的基本內(nèi)容電動(dòng)機(jī)選擇的基本內(nèi)容15a10.2 電機(jī)的發(fā)熱和冷卻電機(jī)的發(fā)熱和冷卻 電機(jī)的溫升電機(jī)的溫升

8、 =電機(jī)的溫度周圍環(huán)境溫度電機(jī)的溫度周圍環(huán)境溫度 當(dāng)當(dāng) 發(fā)熱量發(fā)熱量=散熱量時(shí)，散熱量時(shí)，=穩(wěn)定值。穩(wěn)定值。電機(jī)的熱平衡方程式電機(jī)的熱平衡方程式 C d A dt=Q dt Q 熱量（單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量）。熱量（單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量）。C 熱容量（溫度每升高熱容量（溫度每升高 1 K 所需的熱量）。所需的熱量）。A 散熱系數(shù)散熱系數(shù) （為為 1 K 時(shí)，每秒所散出的熱量）。時(shí)，每秒所散出的熱量）。第第10 章章 電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)的選擇16a i 電機(jī)的初始溫升。電機(jī)的初始溫升。s=Q/A 電機(jī)的穩(wěn)定溫升。電機(jī)的穩(wěn)定溫升。=C/A 電機(jī)的發(fā)熱和冷卻時(shí)間常數(shù)。電機(jī)的發(fā)熱和冷卻時(shí)間常數(shù)。d dt

9、CA =QA =s(i s)e t Ot s iOt i s10.2 電機(jī)的發(fā)熱和冷卻電機(jī)的發(fā)熱和冷卻17a10.3 電機(jī)的工作制電機(jī)的工作制一、連續(xù)工作制（一、連續(xù)工作制（S1 工作制）工作制）OtP sPL 應(yīng)用應(yīng)用 通風(fēng)機(jī)、水泵、通風(fēng)機(jī)、水泵、紡織機(jī)、造紙機(jī)等。紡織機(jī)、造紙機(jī)等。第第10 章章 電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)的選擇18a二、短時(shí)工作制（二、短時(shí)工作制（S2 工作制）工作制）標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行時(shí)間：標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行時(shí)間：15、30、60、90 min。OtP s MPLtW 應(yīng)用應(yīng)用 水閘啟閉機(jī)、水閘啟閉機(jī)、冶金用的電動(dòng)機(jī)、冶金用的電動(dòng)機(jī)、起重機(jī)中的電動(dòng)機(jī)。起重機(jī)中的電動(dòng)機(jī)。10.3 電機(jī)的工作制電機(jī)的

10、工作制19a三、斷續(xù)周期工作制（三、斷續(xù)周期工作制（S3 工作制）工作制）OtP PLtW tS s H L 負(fù)載持續(xù)率負(fù)載持續(xù)率 FC=100%tWtWtS 標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載持續(xù)率標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載持續(xù)率 FC=15%FC=25%FC=40%FC=60%周期：周期：tWtS 10 min。應(yīng)用應(yīng)用 起重機(jī)、電梯、軋鋼輔助機(jī)械中的電動(dòng)機(jī)。起重機(jī)、電梯、軋鋼輔助機(jī)械中的電動(dòng)機(jī)。10.3 電機(jī)的工作制電機(jī)的工作制20a四、包括起動(dòng)的斷續(xù)周期工作制（四、包括起動(dòng)的斷續(xù)周期工作制（S4 工作制）工作制）五、包括電制動(dòng)的斷續(xù)周期工作制（五、包括電制動(dòng)的斷續(xù)周期工作制（S5 工作制）工作制）六、連續(xù)周期工作制（六、連續(xù)周期

11、工作制（S6 工作制）工作制）七、包括電制動(dòng)的連續(xù)周期工作制（七、包括電制動(dòng)的連續(xù)周期工作制（S7 工作制）工作制）八、包括變速變負(fù)載的連續(xù)周期工作制（八、包括變速變負(fù)載的連續(xù)周期工作制（S8 工作制）工作制）九、負(fù)載和轉(zhuǎn)速非周期變化工作制（九、負(fù)載和轉(zhuǎn)速非周期變化工作制（S9 工作制）工作制）10.3 電機(jī)的工作制電機(jī)的工作制21a實(shí)際環(huán)境溫度實(shí)際環(huán)境溫度滿載時(shí)的滿載時(shí)的 PFe/PCu10.4 電機(jī)的允許輸出功率電機(jī)的允許輸出功率一、額定功率的確定一、額定功率的確定 表表10.4.1 電機(jī)的絕緣等級電機(jī)的絕緣等級 絕緣等級絕緣等級 允許最高溫度允許最高溫度 /A E B F H C105

12、120 130 155 180 180 二、工作制的影響二、工作制的影響三、環(huán)境溫度的影響三、環(huán)境溫度的影響P2=PN 1(1 )40 N 第第10 章章 電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)的選擇=PFPV22a 表表10.4.2 電機(jī)允許輸出的功率電機(jī)允許輸出的功率 實(shí)際環(huán)境溫度實(shí)際環(huán)境溫度 /允許輸出功率允許輸出功率增減的百分?jǐn)?shù)增減的百分?jǐn)?shù) 30 35 40 45 50 558%5%0 5%12.5%20%工程上也可以按下表對工程上也可以按下表對 P2 估算。估算。四、海拔高度的影響四、海拔高度的影響 海拔高度越高，空氣越稀薄，散熱越困難，海拔高度越高，空氣越稀薄，散熱越困難，使得使得 P2PN。海拔海拔

13、 1 000 m h 4 000 m h=100 m，N 降低降低 1%，P2 降低降低 0.5%。10.4 電機(jī)的允許輸出功率電機(jī)的允許輸出功率23a10.5 恒定負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇恒定負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇一、連續(xù)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)一、連續(xù)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)(1)選擇工作制為選擇工作制為 S1 的電動(dòng)機(jī)。的電動(dòng)機(jī)。(2)求出電動(dòng)機(jī)的負(fù)載功率求出電動(dòng)機(jī)的負(fù)載功率 PLPL=Pm m t Pm 生產(chǎn)機(jī)械的輸出功率；生產(chǎn)機(jī)械的輸出功率；m 生產(chǎn)機(jī)械的效率；生產(chǎn)機(jī)械的效率；t 電動(dòng)機(jī)與生產(chǎn)機(jī)械之間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的效率。電動(dòng)機(jī)與生產(chǎn)機(jī)械之間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的效率。(3)選擇選擇 PN=PL 或略大于或略大于PL 的電

14、動(dòng)機(jī)。的電動(dòng)機(jī)。(4)校驗(yàn)起動(dòng)能力。校驗(yàn)起動(dòng)能力。第第10 章章 電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)的選擇24a 【例例 10.5.1】有一臺(tái)由電動(dòng)機(jī)直接拖動(dòng)的離心水泵，有一臺(tái)由電動(dòng)機(jī)直接拖動(dòng)的離心水泵，流量流量 Q=0.04 m3/s，揚(yáng)程，揚(yáng)程 h=8 m，效率，效率 m=0.58，轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 n=1 440 r/min。試選擇電動(dòng)機(jī)的額定功率。試選擇電動(dòng)機(jī)的額定功率。解：解：(1)該電機(jī)屬于恒定負(fù)載連續(xù)運(yùn)行工作方該電機(jī)屬于恒定負(fù)載連續(xù)運(yùn)行工作方式，故選擇工作制為式，故選擇工作制為 S1 的電動(dòng)機(jī)。的電動(dòng)機(jī)。(2)由水泵設(shè)計(jì)手冊查得由水泵設(shè)計(jì)手冊查得Pm=Q h102 水的密度水的密度 =1 000 kg/

15、m3。Pm=kW=3.14 kW 0.041 0008 10210.5 恒定負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇恒定負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇25a對于直接傳動(dòng)對于直接傳動(dòng) t=1，故，故 PL=Pm m t=kW=5.41 kW 3.14 0.581(3)選擇選擇 PN PL 的電動(dòng)機(jī)。的電動(dòng)機(jī)。例如選擇例如選擇 PN=5.5 kW，nN=1 440 r/min 的的 Y 系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)。系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)。(4)起動(dòng)能力校驗(yàn)起動(dòng)能力校驗(yàn) 水泵為通風(fēng)機(jī)負(fù)載特性類的生產(chǎn)機(jī)械，水泵為通風(fēng)機(jī)負(fù)載特性類的生產(chǎn)機(jī)械，起動(dòng)能力不會(huì)有問題。起動(dòng)能力不會(huì)有問題。10.5 恒定負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇恒定負(fù)載電

16、動(dòng)機(jī)額定功率的選擇26a滿載時(shí)的滿載時(shí)的PFe/PCu實(shí)際運(yùn)行時(shí)間實(shí)際運(yùn)行時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行時(shí)間二、短時(shí)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)二、短時(shí)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)1.選擇工作制為選擇工作制為 S2 的電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)(1)選擇標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行時(shí)間與實(shí)際運(yùn)行時(shí)間相同或相選擇標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行時(shí)間與實(shí)際運(yùn)行時(shí)間相同或相 近的電動(dòng)機(jī)。近的電動(dòng)機(jī)。(2)求出電動(dòng)機(jī)的負(fù)載功率求出電動(dòng)機(jī)的負(fù)載功率 PL。(3)將將 PL 折算成標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行時(shí)間的負(fù)載功率折算成標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行時(shí)間的負(fù)載功率 PLN。PLPLN=1tWNtW tWNtW()10.5 恒定負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇恒定負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇27a當(dāng)當(dāng) tWtWN 時(shí)，則上式可簡化為時(shí)，則上式可

17、簡化為(4)選擇額定功率選擇額定功率 PN PLN 的電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)。(5)校驗(yàn)起動(dòng)能力（對三相籠型異步電動(dòng)機(jī)而言）。校驗(yàn)起動(dòng)能力（對三相籠型異步電動(dòng)機(jī)而言）。PLN=PLtWtWN10.5 恒定負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇恒定負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇28a2.選擇工作制為選擇工作制為 S3 的電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)(1)將將 S3 工作制的工作制的 FCN 換算成換算成 S2 工作制的工作制的 tWN，其對應(yīng)關(guān)系為其對應(yīng)關(guān)系為 FCN=15%tWN=30 min FCN=25%tWN=60 min FCN=40%tWN=90 min(2)再按再按(1)中步驟進(jìn)行計(jì)算。中步驟進(jìn)行計(jì)算。10.5 恒定負(fù)載電

18、動(dòng)機(jī)額定功率的選擇恒定負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇29a(3)選擇選擇 PN PLN 的電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)。(4)校驗(yàn)起動(dòng)能力。校驗(yàn)起動(dòng)能力。如果如果 tW(0.3 0.4)，此時(shí)可以直接由過載能力和起動(dòng)能力選擇電此時(shí)可以直接由過載能力和起動(dòng)能力選擇電 動(dòng)機(jī)的動(dòng)機(jī)的 PN。3.選擇工作制為選擇工作制為 S1 的電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī) (1)求出電動(dòng)機(jī)的負(fù)載功率求出電動(dòng)機(jī)的負(fù)載功率 PL。(2)將將 PL 折算成折算成 S1 工作制時(shí)的負(fù)載功率工作制時(shí)的負(fù)載功率 PLN。滿載時(shí)的滿載時(shí)的PFe/PCu短時(shí)運(yùn)行時(shí)間短時(shí)運(yùn)行時(shí)間電機(jī)的發(fā)熱電機(jī)的發(fā)熱時(shí)間常數(shù)時(shí)間常數(shù)PLN=PL1e 1 e tW tW 10.5 恒定

19、負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇恒定負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇 校驗(yàn)過載能力。校驗(yàn)過載能力。則則 PLNPL，（對籠型異步電動(dòng)機(jī)而言）（對籠型異步電動(dòng)機(jī)而言）30a 【例例 10.5.2】某生產(chǎn)機(jī)械為短時(shí)運(yùn)行，每次工作時(shí)某生產(chǎn)機(jī)械為短時(shí)運(yùn)行，每次工作時(shí)間間 12 min，停機(jī)時(shí)間足夠長，輸出功率，停機(jī)時(shí)間足夠長，輸出功率 Pm=20 kW，效率，效率 m=0.833，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)效率，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)效率 t=0.8，采用，采用 S2 工作制的直流工作制的直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。試問電動(dòng)機(jī)的額定功率應(yīng)為多少？電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。試問電動(dòng)機(jī)的額定功率應(yīng)為多少？解：解：(1)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載功率為電動(dòng)機(jī)的負(fù)載功率為(2)選擇選擇 tW=1

20、5 min 的的 S2 工作制電動(dòng)機(jī)，工作制電動(dòng)機(jī)，其等效負(fù)載功率為其等效負(fù)載功率為 (3)選擇電動(dòng)機(jī)的額定功率選擇電動(dòng)機(jī)的額定功率 PN 26.83 kW。PL=Pm m t=kW=30 kW 20 0.8330.8 PLN=PLtWtWN=30 kW=26.83 kW 121510.5 恒定負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇恒定負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇31a三、斷續(xù)周期運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)三、斷續(xù)周期運(yùn)行的電動(dòng)機(jī) (1)選擇標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載持續(xù)率選擇標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載持續(xù)率 FCN 與實(shí)際負(fù)載持續(xù)率與實(shí)際負(fù)載持續(xù)率FC 相同或相近的相同或相近的 S3 工作制電動(dòng)機(jī)。工作制電動(dòng)機(jī)。(2)求出電動(dòng)機(jī)的負(fù)載功率求出電動(dòng)機(jī)的負(fù)載功率

21、 PL。(3)將將 PL 換算成標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載持續(xù)率時(shí)的負(fù)載功率換算成標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載持續(xù)率時(shí)的負(fù)載功率 PLN。()PLPLN=FCN FC 1 FCN FC當(dāng)當(dāng) FCFCN 時(shí)，則時(shí)，則PLN=PLFCFCN10.5 恒定負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇恒定負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇32a大連理工大學(xué)電氣工程系 如果如果 FC10%，可按短時(shí)運(yùn)行選擇電動(dòng)機(jī)。，可按短時(shí)運(yùn)行選擇電動(dòng)機(jī)。如果如果 FC70%，可按連續(xù)運(yùn)行選擇電動(dòng)機(jī)。，可按連續(xù)運(yùn)行選擇電動(dòng)機(jī)。10.5 恒定負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇恒定負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇(4)選擇選擇 PN PLN 的電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)。(5)校驗(yàn)起動(dòng)能力（對三相籠型異步電動(dòng)機(jī)而言）。

22、校驗(yàn)起動(dòng)能力（對三相籠型異步電動(dòng)機(jī)而言）。33a大連理工大學(xué)電氣工程系 【例例 10.5.3】有一斷續(xù)周期工作的生產(chǎn)機(jī)械，運(yùn)行有一斷續(xù)周期工作的生產(chǎn)機(jī)械，運(yùn)行時(shí)間時(shí)間 tW=90 s，停機(jī)時(shí)間，停機(jī)時(shí)間 tS=240 s，需要轉(zhuǎn)速，需要轉(zhuǎn)速 n=700 r/min左右的三相繞線型異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)左右的三相繞線型異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩矩 TL=275 Nm。試選擇電動(dòng)機(jī)的額定功率。試選擇電動(dòng)機(jī)的額定功率。解：解：(1)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際負(fù)載持續(xù)率電動(dòng)機(jī)的實(shí)際負(fù)載持續(xù)率(2)選擇選擇 FCN=25%的的 S3 工作制繞線型異步電動(dòng)機(jī)。工作制繞線型異步電動(dòng)機(jī)。(3)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載功率

23、電動(dòng)機(jī)的負(fù)載功率 FC=100%tWtWtS=100%=27.27%9090240 PL=TL n 2 60=275700 W=20.15 kW 23.14 6010.5 恒定負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇恒定負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇34aPLN=PLFCFCN=20.15 kW=21 kW 0.27270.25換算到標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載持續(xù)率時(shí)的負(fù)載功率換算到標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載持續(xù)率時(shí)的負(fù)載功率 (3)選擇電動(dòng)機(jī)的額定功率選擇電動(dòng)機(jī)的額定功率 PN21 kW。10.5 恒定負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇恒定負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇35a10.6 變動(dòng)負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇變動(dòng)負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇一、周期性變動(dòng)負(fù)載的電動(dòng)

24、機(jī)一、周期性變動(dòng)負(fù)載的電動(dòng)機(jī)1.求出各段時(shí)間電動(dòng)機(jī)的負(fù)載功率求出各段時(shí)間電動(dòng)機(jī)的負(fù)載功率OtPPL1t1 t2 t3 t4PL2PL3PL4 PL1 t1 PL2t2 t1t2 PL=2.求出平均負(fù)載功率求出平均負(fù)載功率3.預(yù)選電動(dòng)機(jī)的預(yù)選電動(dòng)機(jī)的 PN PN=(1.1 1.6)PL第第10 章章 電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)的選擇36a4.發(fā)熱校驗(yàn)發(fā)熱校驗(yàn) (1)平均損耗法平均損耗法 電動(dòng)機(jī)的平均功率損耗為電動(dòng)機(jī)的平均功率損耗為 PalL1 t1 PalL2t2 t1t2 PalL=PalL1、PalL2 每段時(shí)間的功率損耗。每段時(shí)間的功率損耗。由電動(dòng)機(jī)的效率曲線由電動(dòng)機(jī)的效率曲線 =f(P2)可得可

25、得PalLi=PLi PLi i 電動(dòng)機(jī)的額定功率損耗電動(dòng)機(jī)的額定功率損耗 PalN=PNPN N10.6 變動(dòng)負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇變動(dòng)負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇37a 如果如果 PalLPalN，發(fā)熱校驗(yàn)合格。，發(fā)熱校驗(yàn)合格。否則需加大電動(dòng)機(jī)的否則需加大電動(dòng)機(jī)的 PN，再做發(fā)熱校驗(yàn)。，再做發(fā)熱校驗(yàn)。(2)等效電流法等效電流法 適用于電動(dòng)機(jī)的適用于電動(dòng)機(jī)的 P0 和電阻不變的情況。和電阻不變的情況。電動(dòng)機(jī)的平均銅損耗為電動(dòng)機(jī)的平均銅損耗為 RIL1 t1 RIL2 t2 t1t2 PCuL=2 2=RIL 2 IL 產(chǎn)生該平均銅損耗產(chǎn)生該平均銅損耗 相當(dāng)?shù)牡刃щ娏?。相?dāng)?shù)牡刃щ娏鳌L=IL

26、1 t1IL2 t2 t1t2 2 210.6 變動(dòng)負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇變動(dòng)負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇38a 當(dāng)當(dāng) ILIN，發(fā)熱校驗(yàn)合格。，發(fā)熱校驗(yàn)合格。否則需加大電動(dòng)機(jī)的否則需加大電動(dòng)機(jī)的 PN，再做發(fā)熱校驗(yàn)。，再做發(fā)熱校驗(yàn)。(3)等效轉(zhuǎn)矩法等效轉(zhuǎn)矩法 適用于電動(dòng)機(jī)的適用于電動(dòng)機(jī)的 P0 和和 R 不變且不變且 T I 的情況。的情況。與等效電流對應(yīng)的等效轉(zhuǎn)矩與等效電流對應(yīng)的等效轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)的額定銅損耗為電動(dòng)機(jī)的額定銅損耗為 PCuN=RIN 2TL=TL1 t1TL2 t2 t1t2 2 2 只要只要 TLTN，發(fā)熱校驗(yàn)合格。，發(fā)熱校驗(yàn)合格。10.6 變動(dòng)負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇變動(dòng)負(fù)

27、載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇39a(4)等效功率法等效功率法 適用于電動(dòng)機(jī)的適用于電動(dòng)機(jī)的 P0 和和 R 不變，不變，T I，且且 n 基本不變的情況。基本不變的情況。由于由于 n 不變，有不變，有 P T，則等效負(fù)載功率為，則等效負(fù)載功率為 PL=PL1 t1PL2 t2 t1t2 2 2 只要只要 PLPN，發(fā)熱校驗(yàn)合格。，發(fā)熱校驗(yàn)合格。5.校驗(yàn)過載能力校驗(yàn)過載能力 交流電動(dòng)機(jī)：交流電動(dòng)機(jī)：TLmaxTM=MTTN 直流電動(dòng)機(jī)：直流電動(dòng)機(jī)：ILmax Iamax=(1.5 2)IaN 6.校驗(yàn)起動(dòng)能力校驗(yàn)起動(dòng)能力 滿足對滿足對 TST 和和 IST 的要求。的要求。10.6 變動(dòng)負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定

28、功率的選擇變動(dòng)負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇40a10.6 變動(dòng)負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇變動(dòng)負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇 【例例 10.6.1】某生產(chǎn)機(jī)械擬用一臺(tái)轉(zhuǎn)速為某生產(chǎn)機(jī)械擬用一臺(tái)轉(zhuǎn)速為 1 000 r/min 左右的籠型三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。負(fù)載曲線如圖所左右的籠型三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。負(fù)載曲線如圖所示。其中示。其中 PL1=18 kW，t1=40 s，PL2=24 kW，t2=80 s，PL3=14 kW，t3=60 s，PL4=16 kW，t4=70 s。起動(dòng)。起動(dòng)時(shí)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩時(shí)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TLst=300 Nm，采用直接起動(dòng)，起動(dòng)電流，采用直接起動(dòng)，起動(dòng)電流的影響可不考慮。試選擇電動(dòng)機(jī)的額定功

29、率。的影響可不考慮。試選擇電動(dòng)機(jī)的額定功率。解：解：(1)平均負(fù)載功率平均負(fù)載功率OtPPL1t1 t2 t3 t4PL2PL3PL4 PL1 t1PL2t2PL3t3PL4t4 t1t2t3t4 PL=184024801460 1670 40806070=kW=18.4 kW 41a10.6 變動(dòng)負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇變動(dòng)負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇(2)預(yù)選預(yù)選 Y200L26 型三相異步電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)型三相異步電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng) 機(jī)的機(jī)的 PN=22 kW，nN=970 r/min，ST=1.8，MT=2.0。(3)進(jìn)行發(fā)熱校驗(yàn)（用等效功率法）進(jìn)行發(fā)熱校驗(yàn)（用等效功率法）PL=PL1 t1PL

30、2 t2PL3t3PL4t4 t1t2t3t4 2 2 2 2=18 4024 8014 6016 70408060702 2 2 2kW=18.84 kW 由于由于 PLPN，發(fā)熱校驗(yàn)發(fā)熱校驗(yàn)合格。合格。42a10.6 變動(dòng)負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇變動(dòng)負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇(4)校驗(yàn)過載能力校驗(yàn)過載能力 由于由于n 基本不變，基本不變，P T，因此直接用因此直接用 PM 校驗(yàn)。校驗(yàn)。因?yàn)橐驗(yàn)?PM=MTPN=222 kW=44 kW PLmax=24 kW所以所以 PMPLmax，過載能力過載能力合格。合格。(5)校驗(yàn)起動(dòng)能力校驗(yàn)起動(dòng)能力TN=2 60PNnN=Nm=216.7 Nm 60

31、 23.14 22103 97043a10.6 變動(dòng)負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇變動(dòng)負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇 TST=ST TN =1.8216.7 Nm =390 Nm 因?yàn)橐驗(yàn)?要求要求 TST(1.1 1.2)TLST =(1.1 1.2)300 Nm =330 360 Nm 所以所以 起動(dòng)能力校驗(yàn)起動(dòng)能力校驗(yàn)合格。合格。44a二、需考慮起動(dòng)、制動(dòng)和停機(jī)過程時(shí)發(fā)熱公式二、需考慮起動(dòng)、制動(dòng)和停機(jī)過程時(shí)發(fā)熱公式 的修正的修正OtP nPL2PL1t1 t2 t3 t4PL3PL1n考慮起動(dòng)、制動(dòng)、考慮起動(dòng)、制動(dòng)、停機(jī)的負(fù)載曲線停機(jī)的負(fù)載曲線 PalL1 t1 PalL2t2PalL3t3 t1t

32、2 t2 t4PalL=IL=IL1 t1IL2 t2IL3 t3 t1t2 t2 t42 2 2TL=TL1 t1TL2 t2TL3 t3 t1t2 t2 t42 2 2PL=PL1 t1PL2 t2PL3 t3 t1t2 t2 t42 2 2 修正系數(shù)修正系數(shù) 交流電動(dòng)機(jī)：交流電動(dòng)機(jī)：=0.5，=0.25 直流電動(dòng)機(jī)：直流電動(dòng)機(jī)：=0.75，=0.510.6 變動(dòng)負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇變動(dòng)負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇 運(yùn)行運(yùn)行起動(dòng)起動(dòng) 制動(dòng)制動(dòng) 停機(jī)停機(jī)45a10.6 變動(dòng)負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇變動(dòng)負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇 【例例 10.6.2】一生產(chǎn)機(jī)械一生產(chǎn)機(jī)械擬采用他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)

33、。擬采用他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。用轉(zhuǎn)矩表示的負(fù)載曲線如圖所示。用轉(zhuǎn)矩表示的負(fù)載曲線如圖所示。圖中圖中 TL1=60 Nm，t1=5 s，TL2=40 Nm，t2=40 s，TL3=30Nm，t3=2 s，t4=10 s。現(xiàn)初步?，F(xiàn)初步選擇電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)的 PN=7.5 kW，nN=1 500 r/min。試對該電動(dòng)機(jī)進(jìn)。試對該電動(dòng)機(jī)進(jìn)行發(fā)熱校驗(yàn)。行發(fā)熱校驗(yàn)。解解：(1)求出等效轉(zhuǎn)矩求出等效轉(zhuǎn)矩OtTTL1t1 t2 t3 t4TL2TL3起動(dòng)起動(dòng) 運(yùn)行運(yùn)行 停機(jī)停機(jī) 制動(dòng)制動(dòng)TL=TL1 t1TL2 t2TL3 t3 t1t2 t2 t42 2 246a10.6 變動(dòng)負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇變動(dòng)負(fù)載電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇 =40.84 kW(2)求出額定轉(zhuǎn)矩求出額定轉(zhuǎn)矩 =47.77 Nm(3)由于由于 TLTN，發(fā)熱校驗(yàn)發(fā)熱校驗(yàn)合格。合格。TN=60 2 PN nN=Nm 60 23.14 7.5103 1 500kW=60 540 4030 20.755400.7520.5102 2 2 47aLFChun 制作 練練 習(xí)習(xí) 題題第第10 章章 電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)的選擇v10.4.1 10.4.2v10.5.1 10.5.2 10.5.3 10.5.4 10.5.5v10.6.1 10.6.2 10.6.3 *以教師畫勾的題為準(zhǔn)。以教師畫勾的題為準(zhǔn)。下一章下一章48a