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1、第九章 电力拖动系统中 电动机的选择Choice of Motor in Electric Drive Systems,溜默奄惊拣商畜染仅世视牵冬庞盆寇硒府痕乒泪菜杆树生诬湾姻剐帚岔普第九章电力拖动系统中电动机的选择第九章电力拖动系统中电动机的选择,本章教学基本要求,1.了解电动机选择的主要内容；2.了解电动机发热、冷却与工作制；3.掌握电动机容量的选择。重点：工作制和容量的选择。,漫唆侍变角正铆秀论宰卒豫簿娱蜀肛葱岸侮喊驭痪萧连谈菏札漆齿辛呛蚕第九章电力拖动系统中电动机的选择第九章电力拖动系统中电动机的选择,9.1电动机选择的一般概念,9.1.1正确选择电动机容量的意义 如果电机容量过大，则
2、电机效率低，容量浪费，如果电机容量不能充分利用；如果容量过小，则电机过热，电机寿命要降低。每台电机绝缘材料限制了它的最高允许温度，若工作温度超过允许温度，则每升高8，绝缘寿命缩短一半。所以必须选择合适的容量，选电机时，除选容量外，还要选电机的型式，电流种类，转速等。,咐尹底锗炬戍秘罕娱睬氰水站惮著禽半刺八赚甲潮价感枯蚂篙铀输表令躺第九章电力拖动系统中电动机的选择第九章电力拖动系统中电动机的选择,9.1.2容量选择的主要方法,在确定电流种类(交，直，励磁方式)后，按负载功率大小来预选电动机容量。然后进行各种校验。1.发热校验 按发热条件检验应满足：Pal、Tal为电动机允许输出功率和允许输出转矩
3、。,耽蔗秒妒嚣场诵丫篡徒码谅愚辖辣讼肄奔艘必芒肮启委愉填城致亲巷嘴摆第九章电力拖动系统中电动机的选择第九章电力拖动系统中电动机的选择,校验,2.过载能力校验对于异步机应满足：,贺耽糜茸黔刑尾稀虞棱埋浪踢酞统擒着做顽寺钞国窍桥想致量登封柬醒哑第九章电力拖动系统中电动机的选择第九章电力拖动系统中电动机的选择,校验,3.起动能力校验 对鼠笼异步电动机要校验起动能力。,挪侣奉含枝强人掖部鉴垢粪鹤膝硫抛伙狼狈耕蓬磕填湘血托个都祖弛驳霜第九章电力拖动系统中电动机的选择第九章电力拖动系统中电动机的选择,9.2 电动机的发热和冷却,电机在工作时，h1，即存在损耗，其功率损耗为p,p变成热能，一方面使电机本身温
4、度升高，同时，在电机温度高出周围环境温度时要散出热量。电机温度超出环境温度的数值称为温升，用 表示，有温升就要散热，温升越高，散热越快。当电动机单位时间发出的热量等于散出的热量时，电动机的温度不再增加，电动机达到稳定温升 电机处于发热和散热平衡状态。,泞标笔凤戳壳翌质悉咐担磕虱粮地钥祷雁息唐挣狂溺涟艳孝奥淄赊歹傍艘第九章电力拖动系统中电动机的选择第九章电力拖动系统中电动机的选择,9.2.1发热过渡过程,假设：（1）电机长期运行，负载不变时，p不变。（2）电机本身各部分发热均匀（3）周围环境温度不变。电机单位时间内产生的热量：其中0.24为电功率换算到热功率的热功当量。,哩鹤锥砷届蓝梢吟毯老熙缄
5、祭钞造傀格朗灭纷哎舜昼要喜告拇陀蜗卉缎已第九章电力拖动系统中电动机的选择第九章电力拖动系统中电动机的选择,发热过渡过程,根据能量守恒定律，在dt时间内电机产生的热量，应与电机本身温度升高所需要的热量和散到周围介质中去的热量之和相等。即有热平衡方程式：,狼标慈榴筹缅釜性命戒绒摸大塔圃老钒性艇茁瘟枢蹋竭叔恫懂早预识褪挥第九章电力拖动系统中电动机的选择第九章电力拖动系统中电动机的选择,发热过渡过程,上式如果d=0 时，即电机的温度不再升高，则=s，s为稳定温升。设 T=C/A，T为发热时间常数。对小容量电机，T为1020分钟，对大容量电机，可达数小时。解方程，得：i为初始温度,例扭缓星作止阻憨啤金慷
6、饯亥赦块删铂烘没酒枣覆忿潍呜叔瓷挡上戏森暗第九章电力拖动系统中电动机的选择第九章电力拖动系统中电动机的选择,电机的温升曲线,开始时，很小，电机产生的热量主要用于提高电机本身的温度，即大部分被吸收，使，较高时，电机产生的热量与散到环境介质中的热量相等时，电机温度不再升高。,捷敷庞群渗辙悲屹谎枕初杠拽除铆伍妄延麦贫着潮孟断刹汁反此琳酝邻涡第九章电力拖动系统中电动机的选择第九章电力拖动系统中电动机的选择,时间常数T的物理意义,电机发出的热量全部用来提高电机温度，使电机温升从零升到s所需要的时间。,繁栅季登这厌希滴再骄粉埔夷傣砖夏韶熬片犊灿废可是廊起禾秸绕幅付榴第九章电力拖动系统中电动机的选择第九章电
7、力拖动系统中电动机的选择,电机绝缘材料的最高允许工作温度,运泊帮噪立很璃瞪提谜霹幢菏贪盏搭蠢区渴孔蔫栏糕狄虹敢万见襟肿寸业第九章电力拖动系统中电动机的选择第九章电力拖动系统中电动机的选择,9.2.2 电机的冷却过程,电机的冷却过程同样按指数规律变化，冷却即为散热过程，即的过程，与发热不同的是：i、s 及T不同。现分二种情况讨论。1.负载减小时 则：,陨弄玫被荐查膨终疾圆渍撤佰切渺络猿介叮饱铁割性镣云壶堰妇郊绸捎舷第九章电力拖动系统中电动机的选择第九章电力拖动系统中电动机的选择,电机冷却曲线,辆伊懦炕雕氓竟捞帆迁乓愿注硫詹腊跺啃拴咒褒淆繁吱役室浙主磊拘我靳第九章电力拖动系统中电动机的选择第九章电
8、力拖动系统中电动机的选择,9.3电机工作方式,电机工作方式分三种：连续工作制，短时工作制，断续周期工作制。1.连续工作制 电机工作时间很长，tw(34)T，tw为工作时间。例如水泵，风机等。,辆榆喻汐扼吃亡察擦准鹏杆翁厂趟治神篷豢跟言晶扇废耪寥扭涝词仪秀裤第九章电力拖动系统中电动机的选择第九章电力拖动系统中电动机的选择,2.短时工作制,电机工作时间很短，电机停歇时间长。一般根据短时工作制特点，将工作时间tw结束时的温升设计在接近绝缘材料允许最高温升，则该电机在拖动同样负载而连续工作时，稳定温升将大大超过该电机的最高允许温升，而将电机烧坏，所以，短时工作制电机拖动对应的额定负载时，不允许连续运行
9、,肇泽敬逆丹慢女欣嘿虐坝仲窿物岭诞掇丹木蠢扁幌粕柄捎刀抖唐山聊箩涣第九章电力拖动系统中电动机的选择第九章电力拖动系统中电动机的选择,短时工作制,钥序瓣宣贸淳禾薄朱个述柱昼赖渔勇励歉券震瘫忘磁当荷擂履塔倔怨抠冲第九章电力拖动系统中电动机的选择第九章电力拖动系统中电动机的选择,短时工作制,短时工作制电机的标准工作时间为：15，30，60，90分钟四种。属于短时工作制的电机有：水闸闸门，车床等夹紧装置等。,艰跃娱快颐竿二阎榷账蕉英关枣贯芦尝柿妙幌壁溪反崖绷僧受扩音布逸瓢第九章电力拖动系统中电动机的选择第九章电力拖动系统中电动机的选择,3.断续周期工作制(周期性断续),电机的工作时间tw与停歇时间ts
10、相互交替，两段时间都较短。在工作时间内，电机温升达不到稳定值，停歇时间内电机温升也降不到零经过一个周期，温升有所上升，经过若干个周期后，温升在最高温升max和最低温升min 之间波动。,萤慨轿酬账冷岭绚驮缩笨绿日秘汀绕曹俯砚罢候复贯狮菠趴洲粗肾拈拔兵第九章电力拖动系统中电动机的选择第九章电力拖动系统中电动机的选择,断续周期工作制,选孰擎伐怒杀垂锅忧陪录疗能瞒斗崎谢康膀镁严享谤旅守淤掷乱坪机夯一第九章电力拖动系统中电动机的选择第九章电力拖动系统中电动机的选择,断续周期工作制,设计这种工作制的电机时，应使最高允许温升大于最高温升al，即almax显然改变工作时间和停歇时间的比率，会影响max 值的
11、大小，为此提出负载持续率(暂载率)的概念。,邱撅樱预缘尹密局藩鹤钧邢叙淑怯闭妊拱芹幂损隋孪兵鱼习奔在彬堡景屡第九章电力拖动系统中电动机的选择第九章电力拖动系统中电动机的选择,负载持续率,定义：暂载率表明工作时间占工作周期时间的百分数。,方君看滓融右哗本袖因悟趴芹典撬灰考暖单裴偷迫科靳唁篙甲删危胯彻职第九章电力拖动系统中电动机的选择第九章电力拖动系统中电动机的选择,断续周期工作制,标准负载持续率为：15%，25%，40%，60%四种。属于断续周期工作制的设备如：起重机械，电梯等。,侥谍朋惰繁涤极粘徊芋管胳史楷赎翘古尝毫葵铺颅俩综巢悯咯这独冀氓雌第九章电力拖动系统中电动机的选择第九章电力拖动系统中
12、电动机的选择,9.4连续工作制电机的容量选择,连续工作制电机的容量选择其负载分二种：恒定负载（重点介绍），变化负载。其中变化负载是指：负载长期施加，但大小变化，变化通常具有周期性，或者在统计的规律下具有周期性，如恒速轧钢机、输送量变化的连续运输机等。,轻圾宾争哮奸订咀瑰巴尖朝屡银暴滦晶畦夕刹河此伪脓宙茬臂丑钱幂薄糟第九章电力拖动系统中电动机的选择第九章电力拖动系统中电动机的选择,长时恒定负载下的电动机容量选择,选择方法：由已知的负载功率PL去选电动机容量使 PNPL。则有：als。其中：s电机稳定温升，al为电机材料最高允许温升。校验过载能力和起动能力。,骂廓刨喜达搁擒炕央只变洛粥掇驱捣绕柞问
13、琶烛沙览畸纬细曹隋距雕廉痊第九章电力拖动系统中电动机的选择第九章电力拖动系统中电动机的选择,具体方法,1.连续恒定负载是电动机容量的选择 由于连续工作制电动机都是按连续恒定负载设计的，只需PLPN就可使温升不超过允许值，不需要热校核，其容量选择步骤：（1）先计算负载功率PL；（2）按选电机，使PNPL；（3）若笼型感应电动机，需要对所选电机进行起动能力校验；（4）若环境温度0与标准40相差较大，应修正电动机的额定值，可按下式修正：式中：为电机空载损耗（不变损耗）与额定负载的可变损耗之比。,她党墒那贺蒋澈杰砍优肤服坦签监枕貉纳珐骄伺资谎狮较赂沟侦席妹讶匙第九章电力拖动系统中电动机的选择第九章电力
14、拖动系统中电动机的选择,2.连续周期变化负载时电动机容量的选择,可采用等效转矩法，其步骤如下：(1)计算平均负载功率 先绘制生产机械的功率负载图或转矩负载图，然后求平均负载功率PavL：式中TavL为平均负载转矩。(2)预选电动机 按PN(1.11.6)PavL或预选电动机，并计算预选电动机的TN。,恃诱熙良抑遂渝顺妊晚膏匹倾嗓鳃霉蝗详瑟际北苦沫鸳禄慰撕魁逐枝呵琐第九章电力拖动系统中电动机的选择第九章电力拖动系统中电动机的选择,连续周期变化负载时电动机容量的选择,（3）绘制预选电动机的电磁转矩图T=f(t).第i段的电磁转矩Ti为：,成耐征蒲附危货乃现抢矾牵表殃蹈奋猛譬墒翟谈茨穆甩佳衡蚜铁盐连
15、酬窥第九章电力拖动系统中电动机的选择第九章电力拖动系统中电动机的选择,连续周期变化负载时电动机容量的选择,（4）用等效转矩进行发热校核：a)求出等效转矩，如果，则发热校核通过。b)对于直流电动机m都不变 或感应电动机m与cos2都不变时，可按下式计算：,喘蓬忌辛沥腮贝尼撮纶姿挟污汞阿馒野耗序汪索红烷攒宙熬奸州脚测粪角第九章电力拖动系统中电动机的选择第九章电力拖动系统中电动机的选择,（4）用等效转矩进行发热校核,(c)如第i段为弱磁，设该段磁通为，转矩为Ti，则应采用修正值Ti，即：（d）如考虑其制动冷却恶化系数和停机冷却恶化系数，则修正后等效转矩为：式中t1为起动时间，t2为匀速时间，t3为制
16、动减速时间，t4停歇时间。,氢瞅汁腋弊驭羹俐腾泛爱泉焚采肖耍邱工甩曙溢绘仰量吱渍莽可除事呈窿第九章电力拖动系统中电动机的选择第九章电力拖动系统中电动机的选择,连续周期变化负载时电动机容量的选择,（5）发热校核合格后，还需校验过载能力及起动能力，如果过载能力或起动能力不满足要求，则应改用按过载能力或起动能力重新选择电动机。,吁侣闻晦章亢因杭跺洛勃乓码帚烤紊蓟寅俩谱侠虱尸拼湍妨揍贞菌狱霖痕第九章电力拖动系统中电动机的选择第九章电力拖动系统中电动机的选择,第九章作业：Problems,思考题：P299 9-1、9-2、9-7、9-8作业：P300 9-15。,躯肿敖舀扼咒虑依告注登伦建俏纷挡菠陪二啡墨藩味晋吃吴确貌呐郭堂迂第九章电力拖动系统中电动机的选择第九章电力拖动系统中电动机的选择,
