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永坤电机分享电动机选型需要知道的基本内容​

来源: 时间:2019-10-15 16:40:39 次数:

电动机选型前需要知道的基本内容有:所驱动的负载类型、额定功率、额定电压、额定转速、其他条件
佛山永坤电机分享电动机选型需要知道的基本内容

电动机选型前需要知道的基本内容有:所驱动的负载类型、额定功率、额定电压、额定转速、其他条件。

一:所驱动的负载类型

选择电动机的原则是电动机性能满足生产机械要求的前提下,优先选用结构简单、价格便宜、工作可靠、维护方便的电动机。在这方面交流电动机优于直流电动机,交流异步电动机优于交流同步电动机,鼠笼型异步电动机优于绕线型异步电动机。

负载平稳,对起、制动无特殊要求的连续运行的生产机械,宜优先选用普通鼠笼型异步电动机,其广泛用于机械、水泵、风机等。

对于起动、制动比较频繁,要求有较大的起动、制动转矩的生产机械,如桥式起重机、矿井提升机、空气压缩机、不可逆轧钢机等,应采用绕线式异步电动机。

无调速要求,需要转速恒定或要求改善功率因数的场合,应采用同步电动机,例如中、大容量的水泵,空气压缩机、提升机、磨机等。

调速范围要求在1∶3以上,且需连续稳定平滑调速的生产机械,宜采用他励直流电动机或用变频调速的鼠笼式异步电动机或同步电机,例如大型精密机床、龙门刨床、轧钢机、提升机等。

要求起动转距大,机械特性软的生产机械,使用串励或复励直流电动机,例如电车、电机车、重型起重机等。

由此可体现出不同驱动的负载类选用不同的电机更为恬当。


二、额定功率

电动机的额定功率是指输出功率,即轴功率,也称容量大小,是电动机标志性参数。常有人问电机多大的,一般不是指电机的尺寸大小,而是指额定功率。它是量化电动机拖动负载能力的最重要的指标,也是电机选型时必须提供的参数要求。

正确选择电动机容量的原则,应在电动机能够胜任生产机械负载要求的前提下,最经济最合理地决定电动机的功率。若功率选得过大,设备投资增大,造成浪费,且电动机经常欠载运行,效率及交流电动机的功率因数较低;反之,若功率选得过小,电动机将过载运行,造成电动机过早损坏。

决定电动机主要功率的因素有三个:

1)电动机的发热与温升,这是决定电动机功率的最主要因素;

2)允许短时过载能力;

3)对异步鼠笼型电动机还要考虑起动能力。

首先需要根据具体生产机械的发热、温升及其负载要求,计算并选择负载功率,再根据负载功率、工作制、过载要求预选电动机合适的额定功率。电动机的额定功率预选好后,还要进行发热、过载能力及必要时的起动能力校验。若其中有一项不合格,须重新选择电动机,再进行校核,直到各项都合格为止。因此工作制也是必要提供的要求之一,若无要求则默认按最常规的S1工作制处理;有过载要求的电机也需要提供过载倍数及相应运行时间;异步鼠笼型电机驱动风机等大转动惯量负载时,还需要提供负载的转动惯量及起动阻力矩曲线图来校核起动能力。

以上关于额定功率的选择是在标准环境温度为40℃前提下进行的。若电动机工作的环境温度发生变化,则必须对电动机的额定功率进行修正。根据理论计算和实践,在周围环境温度不同时,电动机的功率可粗略地按下表相应增减。


因此气候恶劣地区还需要提供环境温度,例如印度,环境温度就需要按50℃进行校核。此外,高海拔对电机功率也, 会有影响,海拔越高,电机温升越大,输出功率越小。并且高海拔使用的电机还需考虑电晕现象的影响。


三、额定电压


电动机的额定电压,是指在额定工作方式下的线电压。电动机的额定电压的选择,取决于电力系统对该企业的供电电压和电动机容量的大小。


交流电动机电压等级的选择主要依使用场所供电电压等级而定。一般低电压网为380V,故额定电压为380V(Y或△接法)、220/380V(△/Y接法)、380/660V(△/Y接法)3种。低压电机功率增大到一定程度(如300KW/380V),电流受到导线承受能力的限制就难以做大,或成本过高。需要通过提高电压实现大功率输出。 高压电网供电电压一般为为6000V或10000V,国外也有3300V、6600V和11000V的电压等级。 高压电机优点是功率大,承受冲击能力强;缺点是惯性大,启动和制动都困难。

直流电动机的额定电压也要与电源电压相配合。一般为110V、220V和440V。其中220V为常用电压等级,大功率电机可提高到600~1000V。当交流电源为380V,用三相桥式可控硅整流电路供电时,其直流电动机的额定电压应选440V,当用三相半波可控硅整流电源供电时,直流电动机的额定电压应为220V。

四、额定转速


电动机的额定转速,是指在额定工作方式下的转速。


电动机和由它拖动的工作机械都有各自的额定转速。在选择电动机的转速时,应注意转速不宜选的过低,因为电动机额定转速越低,其级数越多,体积就越大,价格也就越高;同时,电动机的转速也不宜选的过高,因为这样会使传动机构过于复杂,而且难以维护。此外功率一定时,电机转矩与转速成反比。

所以启动、制动要求不高者可从设备初始投资、占地面积和维护费用等方面,以几个不同的额定转速进行全面比较,最后确定额定转速;而经常启动、制动及反转,但过渡过程持续时间对生产率影响不大者,除考虑初始投资外,主要以过渡过程量损耗最小为条件来选择转速比及电动机额定转速。例如提升机电机,需要频繁正反转且转矩很大,转速就很低,电机体积庞大,价格昂贵。


当电机转速较高时,还需考虑电机的临界转速。电机转子在运转中都会发生振动,转子的振幅随转速的增大而增大,到某一转速时振幅达到最大值(也就是平常所说的共振),超过这一转速后振幅随转速增大逐渐减少,且稳定于某一范围内,这一转子振幅最大的转速称为转子的临界转速。这个转速等于转子的固有频率。当转速继续增大,接近2倍固有频率时振幅又会增大,当转速等于2倍固有频率时称为二阶临界转速 ,依次类推有三阶、四阶等临界转速。转子如果在临界转速下运行,会出现剧烈的振动,而且轴的弯曲度明显增大,长时间运行还会造成轴的严重弯曲变形,甚至折断。电机的一阶临界转速一般在1500转/分以上,故而常规低速电机一般不考虑临界转速的影响。反之,对2极高速电机,额定转速接近3000转/分,则需考虑该影响,需避免让电机长期使用在临界转速范围。


尽管提供了驱动的负载类型、电机的额定功率、额定电压、额定转速便可以将电机大致确定下来。但如果要最优化地满足负载要求,这些基本参数就远远不够了。还需要提供的参数包括:频率,工作制,过载要求,绝缘等级,防护等级,转动惯量,负载阻力矩曲线,安装方式,环境温度,海拔高度,户外要求等具体情况提供相应参数。

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