《電動機(jī)的選擇》 ppt課件

1、第九章 電力拖動系統(tǒng)中 電動機(jī)的選擇Choice of Motor in Electric Drive Systems本章教學(xué)根本要求本章教學(xué)根本要求1.了解電動機(jī)容量選擇的根本實(shí)際和電機(jī)工了解電動機(jī)容量選擇的根本實(shí)際和電機(jī)工作制。作制。2.掌握電動機(jī)容量選擇方法。掌握電動機(jī)容量選擇方法。重點(diǎn)：重點(diǎn)： 電動機(jī)容量選擇方法。電動機(jī)容量選擇方法。9.1電動機(jī)選擇的普通概念電動機(jī)選擇的普通概念9.1.1正確選擇電動機(jī)容量的意義正確選擇電動機(jī)容量的意義 假設(shè)電機(jī)容量過大，那么電機(jī)效率低，容量浪假設(shè)電機(jī)容量過大，那么電機(jī)效率低，容量浪費(fèi)，假設(shè)電機(jī)容量不能充分利用；假設(shè)容量過小，費(fèi)，假設(shè)電機(jī)容量不能充分利

2、用；假設(shè)容量過小，那么電機(jī)過熱，電機(jī)壽命要降低。那么電機(jī)過熱，電機(jī)壽命要降低。 每臺電機(jī)絕緣資料限制了它的最高允許溫度，每臺電機(jī)絕緣資料限制了它的最高允許溫度，假設(shè)任務(wù)溫度超越允許溫度，那么每升高假設(shè)任務(wù)溫度超越允許溫度，那么每升高8，絕，絕緣壽命緣壽命縮短一半?？s短一半。 所以必需選擇適宜的容量，選電機(jī)時，除選容所以必需選擇適宜的容量，選電機(jī)時，除選容量外，還要選電機(jī)的型式，電流種類，轉(zhuǎn)速等。量外，還要選電機(jī)的型式，電流種類，轉(zhuǎn)速等。9.1.2容量選擇的主要方法容量選擇的主要方法 在確定電流種類( 交，直，勵磁方式) 后，按負(fù)載功率大小來預(yù)選電動機(jī)容量。然后進(jìn)展各種校驗(yàn)。1.發(fā)熱效驗(yàn) 按發(fā)熱

3、條件檢驗(yàn)應(yīng)滿足： P、T為電動機(jī)輸出功率和輸出轉(zhuǎn)矩。NNTTPP ,校驗(yàn)校驗(yàn)2. 過載才干校驗(yàn)對于異步機(jī)應(yīng)滿足： NmLTTmaxNmLTT85. 0max校驗(yàn)校驗(yàn)3. 起動才干校驗(yàn) 對鼠籠異步電動機(jī)要校驗(yàn)起動才干。9.2 電動機(jī)的發(fā)熱和冷卻電動機(jī)的發(fā)熱和冷卻 電機(jī)在任務(wù)時，34T，tw為任務(wù)時間。例如水泵，風(fēng)機(jī)等。P、Ps0t圖9-3連續(xù)工作制電機(jī) 的負(fù)載圖和溫升曲線P=f(t)=f(t)2.短時任務(wù)制短時任務(wù)制 電機(jī)任務(wù)時間很短，電機(jī)停歇時間長。 普通根據(jù)短時任務(wù)制特點(diǎn)，將任務(wù)時間ts終了時的溫升設(shè)計在接近絕緣資料允許最高溫升，那么該電機(jī)在拖動同樣負(fù)載而延續(xù)任務(wù)時，穩(wěn)定溫升將大大超越該電機(jī)

4、的最高允許溫升，而將電機(jī)燒壞，所以，短時任務(wù)制電機(jī)拖動對應(yīng)的額定負(fù)載時，不允許延續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)短時任務(wù)制短時任務(wù)制P、s0ttwtstP圖9-4短時工作制電機(jī) 的負(fù)載圖和穩(wěn)升曲線短時任務(wù)制短時任務(wù)制 短時任務(wù)制電機(jī)的規(guī)范任務(wù)時間為：短時任務(wù)制電機(jī)的規(guī)范任務(wù)時間為：15，30，60，90分鐘四種。分鐘四種。 屬于短時任務(wù)制的電機(jī)有：水閘閘門，屬于短時任務(wù)制的電機(jī)有：水閘閘門，車床等夾緊安裝等。車床等夾緊安裝等。3.斷續(xù)周期任務(wù)制斷續(xù)周期任務(wù)制 電機(jī)的任務(wù)時間tw與停歇時間ts相互交替，兩段時間都較短。在任務(wù)時間內(nèi)，電機(jī)溫升達(dá)不到穩(wěn)定值，停歇時間內(nèi)電機(jī)溫升也降不到零經(jīng)過一個周期，溫升有所上升，經(jīng)過假設(shè)干個

5、周期后，溫升在最高溫升max和最低溫升min 之間動搖。斷續(xù)周期任務(wù)制斷續(xù)周期任務(wù)制P、smaxmin0tP圖9-5周期性斷續(xù)工作制電機(jī)的負(fù)載圖和穩(wěn)升曲線斷續(xù)周期任務(wù)制斷續(xù)周期任務(wù)制 設(shè)計這種任務(wù)制的電機(jī)時，應(yīng)使最高允許溫升大于最高溫升，即almax顯然改動任務(wù)時間和停歇時間的比率，會影響max 值的大小，為此提出負(fù)載繼續(xù)率(暫載率)的概念。負(fù)載繼續(xù)率負(fù)載繼續(xù)率定義：定義：暫載率闡明任務(wù)時間占任務(wù)周期時間的暫載率闡明任務(wù)時間占任務(wù)周期時間的百分?jǐn)?shù)。百分?jǐn)?shù)。(%)100swwtttFS斷續(xù)周期任務(wù)制斷續(xù)周期任務(wù)制 規(guī)范負(fù)載繼續(xù)率為：15%，25%，40%，60%四種。 屬于斷續(xù)周期任務(wù)制的設(shè)備如

6、：起重機(jī)械，電梯等。9.4延續(xù)任務(wù)制電機(jī)的容量選擇延續(xù)任務(wù)制電機(jī)的容量選擇 延續(xù)任務(wù)制電機(jī)的容量選擇其負(fù)載分二種：恒定負(fù)載重點(diǎn)引見，變化負(fù)載。 其中變化負(fù)載是指：負(fù)載長期施加，但大小變化，變化通常具有周期性，或者在統(tǒng)計的規(guī)律下具有周期性，如恒速軋鋼機(jī)、輸送量變化的延續(xù)運(yùn)輸機(jī)等。長時恒定負(fù)載下的電動機(jī)容量選擇長時恒定負(fù)載下的電動機(jī)容量選擇選擇方法：選擇方法： 由知的負(fù)載功率由知的負(fù)載功率PL去選電動機(jī)容量使去選電動機(jī)容量使 PNPL。那么有：。那么有：als。其中：。其中： s電機(jī)電機(jī)穩(wěn)定溫升，穩(wěn)定溫升，al為電機(jī)資料最高允許溫升。為電機(jī)資料最高允許溫升。 校驗(yàn)過載才干和起動才干。校驗(yàn)過載才干和

7、起動才干。詳細(xì)方法詳細(xì)方法1.延續(xù)恒定負(fù)載是電動機(jī)容量的選擇延續(xù)恒定負(fù)載是電動機(jī)容量的選擇 由于延續(xù)任務(wù)制電動機(jī)都是按延續(xù)恒定負(fù)載由于延續(xù)任務(wù)制電動機(jī)都是按延續(xù)恒定負(fù)載設(shè)計的，只需設(shè)計的，只需PLPN就可使溫升不超越允許就可使溫升不超越允許值，不需求熱校核，其容量選擇步驟：值，不需求熱校核，其容量選擇步驟：1先計算負(fù)載功率先計算負(fù)載功率PL；2按按PL選電機(jī)，使選電機(jī)，使PNPL；3假設(shè)籠型感應(yīng)電動機(jī)，需求對所選電機(jī)進(jìn)假設(shè)籠型感應(yīng)電動機(jī)，需求對所選電機(jī)進(jìn)展展起動才干校驗(yàn)；起動才干校驗(yàn)；CuNPPk0詳細(xì)方法詳細(xì)方法4假設(shè)環(huán)境溫度0與規(guī)范40相差較大，應(yīng)修正電動機(jī)的額定值，可按下式修正：式中：

8、為電機(jī)空載損耗不變損耗 與額定負(fù)載的可變損耗之比，sN為電機(jī)額定穩(wěn)定溫升。 14010kPPsNNCuNppk02.延續(xù)周期變化負(fù)載時電動機(jī)容量延續(xù)周期變化負(fù)載時電動機(jī)容量的選擇的選擇 可采用等效轉(zhuǎn)矩法，其步驟如下：(1)計算平均負(fù)載功率 先繪制消費(fèi)機(jī)械的功率負(fù)載圖或轉(zhuǎn)矩負(fù)載圖，然后求平均負(fù)載功率PavL：式中TavL為平均負(fù)載轉(zhuǎn)矩。(2)預(yù)選電動機(jī) 按PN (1.11.6) PavL預(yù)選電動機(jī)，并計算預(yù)選電動機(jī)的TN。avLNniiLiLNniiLiLnnLnLLavLTntTtntPtttttPtPtPP955019550111212211延續(xù)周期變化負(fù)載時電動機(jī)容量的延續(xù)周期變化負(fù)載時電

9、動機(jī)容量的選擇選擇3繪制預(yù)選電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩圖T=f(t) . 第i段的電磁轉(zhuǎn)矩Ti為：LiiTdtdnGDT3752延續(xù)周期變化負(fù)載時電動機(jī)容量的延續(xù)周期變化負(fù)載時電動機(jī)容量的選擇選擇4用等效轉(zhuǎn)矩進(jìn)展發(fā)熱校核：用等效轉(zhuǎn)矩進(jìn)展發(fā)熱校核：a)求出等效轉(zhuǎn)矩，假設(shè)求出等效轉(zhuǎn)矩，假設(shè) ，那么發(fā)熱校，那么發(fā)熱校核核經(jīng)過。經(jīng)過。b)對于直流電動機(jī)對于直流電動機(jī)m都不變都不變 或感應(yīng)電動機(jī)或感應(yīng)電動機(jī)m與與cos2都不變時，可按下式計算：都不變時，可按下式計算：NeqTTiixeqtTtT214用等效轉(zhuǎn)矩進(jìn)展發(fā)熱校核用等效轉(zhuǎn)矩進(jìn)展發(fā)熱校核(c)如第如第i段為弱磁，設(shè)該段磁通為段為弱磁，設(shè)該段磁通為，轉(zhuǎn)矩為，轉(zhuǎn)矩為Ti，那么應(yīng)采用修正值那么應(yīng)采用修正值Ti ，即：，即：d如思索其制動冷卻惡化系數(shù)如思索其制動冷卻惡化系數(shù)和停機(jī)冷卻和停機(jī)冷卻惡化系數(shù)惡化系數(shù)，那么修正后等效轉(zhuǎn)矩為：，那么修正后等效轉(zhuǎn)矩為： 式中式中t1為起動時間，為起動時間，t2為勻速時間，為勻速時間，t3為制為制動減速時間，動減速時間，t4停歇時間。停歇時間。iNiTT4321323222121tttttTtTtTTeq延續(xù)周期變化負(fù)載時電動機(jī)容量的延續(xù)周期變化負(fù)載時電動機(jī)容量的選擇選擇5發(fā)熱校核合格后，還需校驗(yàn)過載才干及發(fā)熱校核合格后，還需校驗(yàn)