第8章电力拖动系统中电动机的选择第4版(终稿)ppt课件.ppt
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1、8.2 电动机的工作制分类,8.3 电动机容量的选择方法,8.4 电动机种类、形式、电压、转速的选择,本章介绍了电力拖动系统中选择电动机的基本原理和方法。电动机的选择主要是指电动机的额定功率、额定电压、额定转速、种类及形式的选择。,8.1 电动机的发热和冷却,教学内容:,1.了解电动机的发热和冷却情况;2.掌握电动机的工作制类型;3.掌握电动机容量的选择方法;4.掌握电动机种类、形式、电压、转速的选择。,教学目的与要求:,8.0 电动机的选择概述,1.电动机的选择:主要是指电动机的额定功率、额定电压、额定转速、种类、型式等的选择。,2.选择电动机的原则:,3.额定功率选择的重要性:功率选得太大
2、,电动机容量得不到充分利用,电机处于轻载工作,效率低,运行费用高;功率选得太小,电机处于过载,电机寿命会缩短。所以,额定功率选得太大或太小都不经济。,4.电动机功率选择考虑的因素:发热、过载能力、起动能力。,一是满足生产机械负载的要求;二是经济上应该是最合理的。,说明:电力拖动系统的设计中,电动机的选择是非常重要的。,8.1 电动机的发热和冷却,1.发热:电动机负载运行时,因产生损耗而发热。,2.温升:电动机温度比环境温度高出的数值。,3.稳定温升:电动机的发热与散热相等,电动机温度不再增加,保持一个稳定不变的温升值,此时电动机处于散热与发热的动平衡状态。,4.电动机发热的过度过程:从开始发热
3、到热平衡状态的过程。,式中:0 ,s 分别为电动机发热过程的起始温升和稳定温升。T为电动机的发热时间常数。,若发热开始时,电动机的温度与周围介质的温度相等即起始温升0=0,则温升表达式为: 。,5.电动机的发热曲线:,温升变化解释:发热开始,由于温升小,散发出的热量较少,大部分热量被电动机吸收,因而温升增长得较快;其后,随着温升的增高,散发的热量不断增多,而电动机产生的热量因负载不变而不变,则电动机吸收的热量不断减少,温升曲线趋于平缓,当发热量与散热量相等时,电动机的温升不再升高而达到稳定值。,温度变化,理论上t时才能达到稳定温升s,实际上当t=(3-4)T时接近s。小容量电动机T=20-30
4、min;大容量电动机T=2-3h。,6.电动机的冷却过程方程:负载减小或电动机断电,电动机降温,式中:os且分别为电动机冷却开始时的温升和稳定温升。T为电动机的冷却时间常数,一般TT。,7.电动机的冷却曲线:,显然,发热与冷却曲线均按指数规律变化。注意:电动机断电时, s=0。,*电动机的温升或者说最高温度,由电动机使用的绝缘材料来决定。,8.绝缘材料与绝缘等级,说明:电动机的使用寿命主要由它的绝缘材料决定的,当电动机工作温度不超过其绝缘材料的最高允许温度时,绝缘材料寿命可达20年。最高温度每超过8C,寿命减少一半。电动机的工作温度不要超过绝缘材料的极限温度。,8.2 电动机的工作制分类,为了
5、适应不同负载的需要,按负载持续时间的不同,国家标准把电动机分成三种工作方式或三种工作制,细分八类,用S1S8表示。,8.2.1 连续工作制(S1),1.连续工作制:工作时间 tw(34)T,可达几小时或几十小时,温升可达稳定值又称长期工作制。,2.功率负载图P=f(t)及温升曲线=f(t)。,3.典型例子:水泵、通风机、造纸机、纺 织机等。,8.2.2 短时工作制(S2),1.短时工作制:工作时间很短,tw(34)T,停机时电动机的温度足以降至周围环境温度,温升降至零。,2.功率负载图P=f(t)及温升曲线=f(t)。,3.典型例子:水闸闸门、吊车、车床的夹紧装置等。,4.我国短时工作制标准工
6、作时间有: 15min、30min、60min、90min四种。,8.2.3 断续周期工作制(S3),1.断续周期工作制:电动机按一系列相同的工作周期运行,在一个周期内,工作时间tw(34)T,停歇时间t0 (34)T,即工作时温升达不到稳定值,停歇时温升也降不到零。国家标准规定:每个工作周期tc=tw+t010min,称为重复短时工作制。,2.断续周期工作制可分为六类(见国家标准GB755-81), 断续周期工作制(S3) 包括起动的断续周期工作制(S4) 包括电制动的断续周期工作制(S5) 连续周期工作制(S6) 包括电制动的连续周期工作制(S7) 包括负载与转速相应变化的连续周期工作制(
7、S8),3.断续周期工作制(S3)功率负载图P=f(t)及温升曲线=f(t),4.典型例子:起重机、电梯、某些自动机床的工作机构等。,结论:温升经过若干周期后,会在某一范围波动。,5.负载持续率或暂载率:在断续周期工作制中,工作时间与工作周期之比,用FC%表示。,6.我国规定的标准负载持续率:15%、25%、40%、60%等四种。,7.注意:断续周期工作制电动机因起动频繁,要求过载能力强、飞轮矩小、机械强度好,需要专门设计。,8.3.1 连续工作制电动机容量的选择,连续工作制负载类型:常值负载和变化负载。,一、常值负载下电动机容量的选择,选择一台额定容量等于或略大于负载容量、转速又合适的电动机
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