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永坤電機分享電動機選型需要知道的基本內(nèi)容?

來源: 時間:2019-10-15 16:40:39 瀏覽次數(shù):

電動機選型前需要知道的基本內(nèi)容有:所驅(qū)動的負載類型、額定功率、額定電壓、額定轉(zhuǎn)速、其他條件
佛山永坤電機分享電動機選型需要知道的基本內(nèi)容

電動機選型前需要知道的基本內(nèi)容有:所驅(qū)動的負載類型、額定功率、額定電壓、額定轉(zhuǎn)速、其他條件。

一:所驅(qū)動的負載類型

選擇電動機的原則是電動機性能滿足生產(chǎn)機械要求的前提下,優(yōu)先選用結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、工作可靠、維護方便的電動機。在這方面交流電動機優(yōu)于直流電動機,交流異步電動機優(yōu)于交流同步電動機,鼠籠型異步電動機優(yōu)于繞線型異步電動機。

負載平穩(wěn),對起、制動無特殊要求的連續(xù)運行的生產(chǎn)機械,宜優(yōu)先選用普通鼠籠型異步電動機,其廣泛用于機械、水泵、風(fēng)機等。

對于起動、制動比較頻繁,要求有較大的起動、制動轉(zhuǎn)矩的生產(chǎn)機械,如橋式起重機、礦井提升機、空氣壓縮機、不可逆軋鋼機等,應(yīng)采用繞線式異步電動機。

無調(diào)速要求,需要轉(zhuǎn)速恒定或要求改善功率因數(shù)的場合,應(yīng)采用同步電動機,例如中、大容量的水泵,空氣壓縮機、提升機、磨機等。

調(diào)速范圍要求在1∶3以上,且需連續(xù)穩(wěn)定平滑調(diào)速的生產(chǎn)機械,宜采用他勵直流電動機或用變頻調(diào)速的鼠籠式異步電動機或同步電機,例如大型精密機床、龍門刨床、軋鋼機、提升機等。

要求起動轉(zhuǎn)距大,機械特性軟的生產(chǎn)機械,使用串勵或復(fù)勵直流電動機,例如電車、電機車、重型起重機等。

由此可體現(xiàn)出不同驅(qū)動的負載類選用不同的電機更為恬當(dāng)。


二、額定功率

電動機的額定功率是指輸出功率,即軸功率,也稱容量大小,是電動機標(biāo)志性參數(shù)。常有人問電機多大的,一般不是指電機的尺寸大小,而是指額定功率。它是量化電動機拖動負載能力的最重要的指標(biāo),也是電機選型時必須提供的參數(shù)要求。

正確選擇電動機容量的原則,應(yīng)在電動機能夠勝任生產(chǎn)機械負載要求的前提下,最經(jīng)濟最合理地決定電動機的功率。若功率選得過大,設(shè)備投資增大,造成浪費,且電動機經(jīng)常欠載運行,效率及交流電動機的功率因數(shù)較低;反之,若功率選得過小,電動機將過載運行,造成電動機過早損壞。

決定電動機主要功率的因素有三個:

1)電動機的發(fā)熱與溫升,這是決定電動機功率的最主要因素;

2)允許短時過載能力;

3)對異步鼠籠型電動機還要考慮起動能力。

首先需要根據(jù)具體生產(chǎn)機械的發(fā)熱、溫升及其負載要求,計算并選擇負載功率,再根據(jù)負載功率、工作制、過載要求預(yù)選電動機合適的額定功率。電動機的額定功率預(yù)選好后,還要進行發(fā)熱、過載能力及必要時的起動能力校驗。若其中有一項不合格,須重新選擇電動機,再進行校核,直到各項都合格為止。因此工作制也是必要提供的要求之一,若無要求則默認按最常規(guī)的S1工作制處理;有過載要求的電機也需要提供過載倍數(shù)及相應(yīng)運行時間;異步鼠籠型電機驅(qū)動風(fēng)機等大轉(zhuǎn)動慣量負載時,還需要提供負載的轉(zhuǎn)動慣量及起動阻力矩曲線圖來校核起動能力。

以上關(guān)于額定功率的選擇是在標(biāo)準環(huán)境溫度為40℃前提下進行的。若電動機工作的環(huán)境溫度發(fā)生變化,則必須對電動機的額定功率進行修正。根據(jù)理論計算和實踐,在周圍環(huán)境溫度不同時,電動機的功率可粗略地按下表相應(yīng)增減。


因此氣候惡劣地區(qū)還需要提供環(huán)境溫度,例如印度,環(huán)境溫度就需要按50℃進行校核。此外,高海拔對電機功率也, 會有影響,海拔越高,電機溫升越大,輸出功率越小。并且高海拔使用的電機還需考慮電暈現(xiàn)象的影響。


三、額定電壓


電動機的額定電壓,是指在額定工作方式下的線電壓。電動機的額定電壓的選擇,取決于電力系統(tǒng)對該企業(yè)的供電電壓和電動機容量的大小。


交流電動機電壓等級的選擇主要依使用場所供電電壓等級而定。一般低電壓網(wǎng)為380V,故額定電壓為380V(Y或△接法)、220/380V(△/Y接法)、380/660V(△/Y接法)3種。低壓電機功率增大到一定程度(如300KW/380V),電流受到導(dǎo)線承受能力的限制就難以做大,或成本過高。需要通過提高電壓實現(xiàn)大功率輸出。 高壓電網(wǎng)供電電壓一般為為6000V或10000V,國外也有3300V、6600V和11000V的電壓等級。 高壓電機優(yōu)點是功率大,承受沖擊能力強;缺點是慣性大,啟動和制動都困難。

直流電動機的額定電壓也要與電源電壓相配合。一般為110V、220V和440V。其中220V為常用電壓等級,大功率電機可提高到600~1000V。當(dāng)交流電源為380V,用三相橋式可控硅整流電路供電時,其直流電動機的額定電壓應(yīng)選440V,當(dāng)用三相半波可控硅整流電源供電時,直流電動機的額定電壓應(yīng)為220V。

四、額定轉(zhuǎn)速


電動機的額定轉(zhuǎn)速,是指在額定工作方式下的轉(zhuǎn)速。


電動機和由它拖動的工作機械都有各自的額定轉(zhuǎn)速。在選擇電動機的轉(zhuǎn)速時,應(yīng)注意轉(zhuǎn)速不宜選的過低,因為電動機額定轉(zhuǎn)速越低,其級數(shù)越多,體積就越大,價格也就越高;同時,電動機的轉(zhuǎn)速也不宜選的過高,因為這樣會使傳動機構(gòu)過于復(fù)雜,而且難以維護。此外功率一定時,電機轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比。

所以啟動、制動要求不高者可從設(shè)備初始投資、占地面積和維護費用等方面,以幾個不同的額定轉(zhuǎn)速進行全面比較,最后確定額定轉(zhuǎn)速;而經(jīng)常啟動、制動及反轉(zhuǎn),但過渡過程持續(xù)時間對生產(chǎn)率影響不大者,除考慮初始投資外,主要以過渡過程量損耗最小為條件來選擇轉(zhuǎn)速比及電動機額定轉(zhuǎn)速。例如提升機電機,需要頻繁正反轉(zhuǎn)且轉(zhuǎn)矩很大,轉(zhuǎn)速就很低,電機體積龐大,價格昂貴。


當(dāng)電機轉(zhuǎn)速較高時,還需考慮電機的臨界轉(zhuǎn)速。電機轉(zhuǎn)子在運轉(zhuǎn)中都會發(fā)生振動,轉(zhuǎn)子的振幅隨轉(zhuǎn)速的增大而增大,到某一轉(zhuǎn)速時振幅達到最大值(也就是平常所說的共振),超過這一轉(zhuǎn)速后振幅隨轉(zhuǎn)速增大逐漸減少,且穩(wěn)定于某一范圍內(nèi),這一轉(zhuǎn)子振幅最大的轉(zhuǎn)速稱為轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速。這個轉(zhuǎn)速等于轉(zhuǎn)子的固有頻率。當(dāng)轉(zhuǎn)速繼續(xù)增大,接近2倍固有頻率時振幅又會增大,當(dāng)轉(zhuǎn)速等于2倍固有頻率時稱為二階臨界轉(zhuǎn)速 ,依次類推有三階、四階等臨界轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)子如果在臨界轉(zhuǎn)速下運行,會出現(xiàn)劇烈的振動,而且軸的彎曲度明顯增大,長時間運行還會造成軸的嚴重彎曲變形,甚至折斷。電機的一階臨界轉(zhuǎn)速一般在1500轉(zhuǎn)/分以上,故而常規(guī)低速電機一般不考慮臨界轉(zhuǎn)速的影響。反之,對2極高速電機,額定轉(zhuǎn)速接近3000轉(zhuǎn)/分,則需考慮該影響,需避免讓電機長期使用在臨界轉(zhuǎn)速范圍。


盡管提供了驅(qū)動的負載類型、電機的額定功率、額定電壓、額定轉(zhuǎn)速便可以將電機大致確定下來。但如果要最優(yōu)化地滿足負載要求,這些基本參數(shù)就遠遠不夠了。還需要提供的參數(shù)包括:頻率,工作制,過載要求,絕緣等級,防護等級,轉(zhuǎn)動慣量,負載阻力矩曲線,安裝方式,環(huán)境溫度,海拔高度,戶外要求等具體情況提供相應(yīng)參數(shù)。

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