新《電拖》第5章

1、電力拖動(dòng)基礎(chǔ)電力拖動(dòng)基礎(chǔ) 第五章第五章電力拖動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的選擇電力拖動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的選擇5.1 電動(dòng)機(jī)選擇的原則與主要內(nèi)容電動(dòng)機(jī)選擇的原則與主要內(nèi)容5.1.1 5.1.1 電動(dòng)機(jī)選擇的一般原則電動(dòng)機(jī)選擇的一般原則(1) 選擇在結(jié)構(gòu)上與所處環(huán)境條件相適應(yīng)的電動(dòng)機(jī)，如根據(jù)使用選擇在結(jié)構(gòu)上與所處環(huán)境條件相適應(yīng)的電動(dòng)機(jī)，如根據(jù)使用場(chǎng)合的環(huán)境條件選用相適應(yīng)的防護(hù)方式及冷卻方式的電動(dòng)機(jī)。場(chǎng)合的環(huán)境條件選用相適應(yīng)的防護(hù)方式及冷卻方式的電動(dòng)機(jī)。(2) 選擇電動(dòng)機(jī)應(yīng)滿足生產(chǎn)機(jī)械所提出的各種機(jī)械特性要求。如選擇電動(dòng)機(jī)應(yīng)滿足生產(chǎn)機(jī)械所提出的各種機(jī)械特性要求。如速度、速度的穩(wěn)定性、速度的調(diào)節(jié)以及起動(dòng)、制動(dòng)時(shí)間等。速度、

2、速度的穩(wěn)定性、速度的調(diào)節(jié)以及起動(dòng)、制動(dòng)時(shí)間等。(3) 選擇電動(dòng)機(jī)的功率能被充分利用，防止出現(xiàn)選擇電動(dòng)機(jī)的功率能被充分利用，防止出現(xiàn)“大馬拉小車大馬拉小車”的現(xiàn)象。通過(guò)計(jì)算確定出合適的電動(dòng)機(jī)功率，使設(shè)備需求的功率與的現(xiàn)象。通過(guò)計(jì)算確定出合適的電動(dòng)機(jī)功率，使設(shè)備需求的功率與被選電動(dòng)機(jī)的功率相接近。被選電動(dòng)機(jī)的功率相接近。(4)所選擇的電動(dòng)機(jī)的可靠性高并且便于維護(hù)。所選擇的電動(dòng)機(jī)的可靠性高并且便于維護(hù)。(5) 互換性能要好，一般情況盡量選擇標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品?；Q性能要好，一般情況盡量選擇標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品。(6)綜合考慮電動(dòng)機(jī)的極數(shù)和電壓等級(jí)，使電動(dòng)機(jī)在高效率、低損綜合考慮電動(dòng)機(jī)的極數(shù)和電壓等級(jí)，使電動(dòng)機(jī)

3、在高效率、低損耗狀態(tài)下可靠運(yùn)行。耗狀態(tài)下可靠運(yùn)行。3 在研究電動(dòng)機(jī)發(fā)熱時(shí)，常把電動(dòng)機(jī)溫度與周圍環(huán)境溫度之差稱在研究電動(dòng)機(jī)發(fā)熱時(shí)，常把電動(dòng)機(jī)溫度與周圍環(huán)境溫度之差稱為為“溫升溫升”。顯然，使用不同的絕緣材料的電動(dòng)機(jī)，其最高允許溫。顯然，使用不同的絕緣材料的電動(dòng)機(jī)，其最高允許溫升是不同的。電動(dòng)機(jī)銘牌上所標(biāo)的溫升是指所用絕緣材料的最高允升是不同的。電動(dòng)機(jī)銘牌上所標(biāo)的溫升是指所用絕緣材料的最高允許溫度與許溫度與40之差，或稱為額定溫升，例如，國(guó)產(chǎn)之差，或稱為額定溫升，例如，國(guó)產(chǎn)Z272型直流電型直流電動(dòng)機(jī)用的是動(dòng)機(jī)用的是E級(jí)絕緣，其最高允許溫度是級(jí)絕緣，其最高允許溫度是120，所以其銘牌上標(biāo)的，所以其

4、銘牌上標(biāo)的溫升是溫升是80。 選擇電動(dòng)機(jī)功率時(shí)，除考慮發(fā)熱外，有時(shí)還要考慮電動(dòng)機(jī)的過(guò)選擇電動(dòng)機(jī)功率時(shí)，除考慮發(fā)熱外，有時(shí)還要考慮電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力是否足夠，因?yàn)楦鞣N電動(dòng)機(jī)的短時(shí)過(guò)載能力都是有限的。校載能力是否足夠，因?yàn)楦鞣N電動(dòng)機(jī)的短時(shí)過(guò)載能力都是有限的。校驗(yàn)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載可按下列條件驗(yàn)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載可按下列條件NmTTmax（額定功率、額定電壓、額定轉(zhuǎn)速、結(jié)構(gòu)型式、工作制、類型）（額定功率、額定電壓、額定轉(zhuǎn)速、結(jié)構(gòu)型式、工作制、類型）5.1.2 電動(dòng)機(jī)選擇的主要內(nèi)容電動(dòng)機(jī)選擇的主要內(nèi)容4 5.2 電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱與電動(dòng)機(jī)工作制的分類電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱與電動(dòng)機(jī)工作制的分類 對(duì)于直流電動(dòng)機(jī)，過(guò)載能力受換向所允許的

5、最大電流值的限對(duì)于直流電動(dòng)機(jī)，過(guò)載能力受換向所允許的最大電流值的限制。制。Z型直流電動(dòng)機(jī)，在額定磁通下，可選為型直流電動(dòng)機(jī)，在額定磁通下，可選為 對(duì)于籠型異步電動(dòng)機(jī)，有時(shí)還須進(jìn)行起動(dòng)能力的校驗(yàn)。對(duì)于籠型異步電動(dòng)機(jī)，有時(shí)還須進(jìn)行起動(dòng)能力的校驗(yàn)。 5.2.1 電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱過(guò)程電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱過(guò)程Cu01221)1 (1)/1 (ppPQPPQPPPPQ電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱是由于工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱是由于工作時(shí)，在其內(nèi)部產(chǎn)生損耗在其內(nèi)部產(chǎn)生損耗 造成的造成的 ，其值為其值為 P式中，式中， 為熱流量（電動(dòng)機(jī)單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的熱量）為熱流量（電動(dòng)機(jī)單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的熱量） Q0 . 25 . 1 m0 . 30 .

6、2 m 對(duì)于異步電動(dòng)機(jī)，可選為對(duì)于異步電動(dòng)機(jī)，可選為 0 . 26 . 1 m對(duì)于同步電動(dòng)機(jī)，可選為對(duì)于同步電動(dòng)機(jī)，可選為 5熱平衡方程式為熱平衡方程式為 tACtQdddAQtACdd整理得整理得令令 ， ，得基本形式的微分方程，得基本形式的微分方程/C ATWAQ/ddWTt 其解為下列形式其解為下列形式/(1 e)et Tt TWQ 式中，式中， 為發(fā)熱過(guò)程的起始溫升。為發(fā)熱過(guò)程的起始溫升。 Q電動(dòng)機(jī)的最高穩(wěn)定溫升可達(dá)電動(dòng)機(jī)的最高穩(wěn)定溫升可達(dá) APAQmNN式中，式中， 電動(dòng)機(jī)在額定功率電動(dòng)機(jī)在額定功率下運(yùn)行時(shí)的損耗功率及熱流量。下運(yùn)行時(shí)的損耗功率及熱流量。NNQP 及電動(dòng)機(jī)發(fā)熱過(guò)電動(dòng)機(jī)

7、發(fā)熱過(guò)程的溫升曲線程的溫升曲線6NNN1APm對(duì)同樣尺寸的電動(dòng)機(jī)，欲使其額定功率提高，可由下列三方面入手對(duì)同樣尺寸的電動(dòng)機(jī)，欲使其額定功率提高，可由下列三方面入手:1）提高額定效率）提高額定效率 N2）提高散熱系數(shù)）提高散熱系數(shù)A 3）提高絕緣材料的允許溫升）提高絕緣材料的允許溫升 5.2.2 電動(dòng)機(jī)的冷卻過(guò)程電動(dòng)機(jī)的冷卻過(guò)程 電動(dòng)機(jī)的冷卻可能有兩種情況。電動(dòng)機(jī)的冷卻可能有兩種情況。其一是負(fù)載減小，電動(dòng)機(jī)損耗其一是負(fù)載減小，電動(dòng)機(jī)損耗功率功率P 下降時(shí)；其二是電動(dòng)下降時(shí)；其二是電動(dòng)機(jī)自電網(wǎng)斷開，不再工作，電機(jī)自電網(wǎng)斷開，不再工作，電動(dòng)機(jī)的動(dòng)機(jī)的P 變?yōu)榱恪Ｗ優(yōu)榱?。電?dòng)機(jī)冷卻電動(dòng)機(jī)冷卻過(guò)程的曲線

8、過(guò)程的曲線電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中只要電動(dòng)機(jī)發(fā)出的熱流量電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中只要電動(dòng)機(jī)發(fā)出的熱流量 或或 ，電動(dòng)機(jī)溫度就不會(huì)超過(guò)允許值。，電動(dòng)機(jī)溫度就不會(huì)超過(guò)允許值。 NQQNPP75.2.3 電動(dòng)機(jī)工作制的分類電動(dòng)機(jī)工作制的分類（一）連續(xù)工作制（一）連續(xù)工作制電動(dòng)機(jī)連續(xù)工作時(shí)間很長(zhǎng)，其溫升電動(dòng)機(jī)連續(xù)工作時(shí)間很長(zhǎng)，其溫升可達(dá)穩(wěn)定值。屬于這類的生產(chǎn)機(jī)械可達(dá)穩(wěn)定值。屬于這類的生產(chǎn)機(jī)械有水泵、鼓風(fēng)機(jī)、造紙機(jī)、機(jī)床主有水泵、鼓風(fēng)機(jī)、造紙機(jī)、機(jī)床主軸等。軸等。 （二）短時(shí)工作制（二）短時(shí)工作制電動(dòng)機(jī)的工作時(shí)間較短，在此電動(dòng)機(jī)的工作時(shí)間較短，在此時(shí)間內(nèi)溫升達(dá)不到穩(wěn)定值，而時(shí)間內(nèi)溫升達(dá)不到穩(wěn)定值，而停車時(shí)間又相當(dāng)長(zhǎng)，電動(dòng)機(jī)

9、的停車時(shí)間又相當(dāng)長(zhǎng)，電動(dòng)機(jī)的溫度可以降到周圍介質(zhì)的溫度，溫度可以降到周圍介質(zhì)的溫度，屬此類的生產(chǎn)機(jī)械有機(jī)床的輔屬此類的生產(chǎn)機(jī)械有機(jī)床的輔助運(yùn)動(dòng)機(jī)械、某些冶金輔助機(jī)助運(yùn)動(dòng)機(jī)械、某些冶金輔助機(jī)械、水閘閘門啟閉機(jī)等。械、水閘閘門啟閉機(jī)等。 連續(xù)工作制的曲線連續(xù)工作制的曲線短時(shí)工作制的曲線短時(shí)工作制的曲線8（三）斷續(xù)周期工作制（三）斷續(xù)周期工作制 斷續(xù)周期工斷續(xù)周期工作制的曲線作制的曲線在斷續(xù)周期工作制中，負(fù)載工作時(shí)在斷續(xù)周期工作制中，負(fù)載工作時(shí)間與整個(gè)周期之比稱為負(fù)載持續(xù)率間與整個(gè)周期之比稱為負(fù)載持續(xù)率ZC %100%0tttZCgg連續(xù)周期工作制連續(xù)周期工作制的功率負(fù)載圖的功率負(fù)載圖95.3 連續(xù)

10、工作制電動(dòng)機(jī)的選擇連續(xù)工作制電動(dòng)機(jī)的選擇5.3.1 常值負(fù)載下電動(dòng)機(jī)功率的選擇常值負(fù)載下電動(dòng)機(jī)功率的選擇 ZP在計(jì)算出負(fù)載功率在計(jì)算出負(fù)載功率 后，選擇額定功率后，選擇額定功率 NP在周圍環(huán)境溫度不同時(shí)，電動(dòng)機(jī)功率可粗略地相應(yīng)增減。環(huán)境溫度在周圍環(huán)境溫度不同時(shí)，電動(dòng)機(jī)功率可粗略地相應(yīng)增減。環(huán)境溫度低于低于30時(shí)，一般電動(dòng)機(jī)功率也只增加時(shí)，一般電動(dòng)機(jī)功率也只增加8。kkPPmm) 1(C400N環(huán)境溫度 30 35 40 45 50 55 電動(dòng)機(jī)功率增減的百分?jǐn)?shù) 8 5 05 12.5 25 LPNP10必須指出，工作環(huán)境的海拔高度對(duì)電動(dòng)機(jī)溫升有影響，這必須指出，工作環(huán)境的海拔高度對(duì)電動(dòng)機(jī)溫升有

11、影響，這是由于海拔高度越高，雖然氣溫降低越多，但由于空氣稀是由于海拔高度越高，雖然氣溫降低越多，但由于空氣稀薄，散熱條件大為惡化。這兩方面的因素互相補(bǔ)償，因此薄，散熱條件大為惡化。這兩方面的因素互相補(bǔ)償，因此規(guī)定，使用地點(diǎn)的海撥高度不超過(guò)規(guī)定，使用地點(diǎn)的海撥高度不超過(guò)1000m時(shí)，額定功率不時(shí)，額定功率不必進(jìn)行校正。當(dāng)海拔高度在必進(jìn)行校正。當(dāng)海拔高度在1000m以上時(shí)，平原地區(qū)設(shè)計(jì)以上時(shí)，平原地區(qū)設(shè)計(jì)的電動(dòng)機(jī)，出廠試驗(yàn)時(shí)必須把允許溫升降低，才能供高原的電動(dòng)機(jī)，出廠試驗(yàn)時(shí)必須把允許溫升降低，才能供高原地帶應(yīng)用。地帶應(yīng)用。例例5-15-1 一臺(tái)與電動(dòng)機(jī)直接聯(lián)結(jié)的離心式水泵，流量為一臺(tái)與電動(dòng)機(jī)直接聯(lián)

12、結(jié)的離心式水泵，流量為 揚(yáng)程揚(yáng)程25m， 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為 ，泵的效率，泵的效率 ，試，試選擇電動(dòng)機(jī)。選擇電動(dòng)機(jī)。/hourm903r/min290078. 0B解解 水泵在電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載功率為：水泵在電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載功率為：310102BLHQP式中，式中，Q泵每秒排出的水量（泵每秒排出的水量（ ) /sm3 水的比重水的比重 31000kg/m H排水高度排水高度 （m） 泵的效率，活塞式泵為泵的效率，活塞式泵為0.80.9，高壓離心泵為，高壓離心泵為0.50.8，低壓離心泵為，低壓離心泵為 0.30.6；B11 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)效率，直接聯(lián)接為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)效率，直接聯(lián)接為0.951，皮

13、帶傳動(dòng)為，皮帶傳動(dòng)為0.9 kW3 . 8kW95. 078. 0102251000360090LP選一臺(tái)選一臺(tái)Y2系列的系列的異步電動(dòng)機(jī)即可，其數(shù)據(jù)為：異步電動(dòng)機(jī)即可，其數(shù)據(jù)為： kW11NPV380NUr/min2920Nn對(duì)選用的電動(dòng)機(jī)不必進(jìn)行發(fā)熱校驗(yàn)。對(duì)選用的電動(dòng)機(jī)不必進(jìn)行發(fā)熱校驗(yàn)。 5.3.2 變化負(fù)載下電動(dòng)機(jī)功率的選擇變化負(fù)載下電動(dòng)機(jī)功率的選擇12在變化負(fù)載下所使用的電動(dòng)機(jī)，一般是為常值負(fù)載工作而在變化負(fù)載下所使用的電動(dòng)機(jī)，一般是為常值負(fù)載工作而設(shè)計(jì)的。因此，這種電動(dòng)機(jī)用于變化負(fù)載下的發(fā)熱情況，設(shè)計(jì)的。因此，這種電動(dòng)機(jī)用于變化負(fù)載下的發(fā)熱情況，必須進(jìn)行校驗(yàn)。所謂發(fā)熱校驗(yàn)，就是看電動(dòng)

14、機(jī)在整個(gè)運(yùn)行必須進(jìn)行校驗(yàn)。所謂發(fā)熱校驗(yàn)，就是看電動(dòng)機(jī)在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中所達(dá)到的最高溫升是否接近并低于允許溫升，因?yàn)檫^(guò)程中所達(dá)到的最高溫升是否接近并低于允許溫升，因?yàn)橹挥羞@樣，電動(dòng)機(jī)的絕緣材料才能充分利用而又不致過(guò)熱。只有這樣，電動(dòng)機(jī)的絕緣材料才能充分利用而又不致過(guò)熱。 變化負(fù)載下電動(dòng)機(jī)功率選擇的一般步驟如下：變化負(fù)載下電動(dòng)機(jī)功率選擇的一般步驟如下：)(tfTZ1）計(jì)算并繪制生產(chǎn)機(jī)械負(fù)載圖）計(jì)算并繪制生產(chǎn)機(jī)械負(fù)載圖 或或 。)(tfPZ2）預(yù)選電動(dòng)機(jī)的功率。）預(yù)選電動(dòng)機(jī)的功率。 niniZiZZZdttPtttPtPP11212211niniZiZZZdttTtttTtTT11212211在過(guò)渡過(guò)

15、程中，可變損耗與電流平方成正比，電動(dòng)機(jī)發(fā)熱較為嚴(yán)重，在過(guò)渡過(guò)程中，可變損耗與電流平方成正比，電動(dòng)機(jī)發(fā)熱較為嚴(yán)重，電動(dòng)機(jī)額定功率按下式預(yù)選電動(dòng)機(jī)額定功率按下式預(yù)選 ZdP)6 . 11 . 1 (NPNP9550)6 . 11 . 1 (NnTZd133）作出電動(dòng)機(jī)的負(fù)載圖）作出電動(dòng)機(jī)的負(fù)載圖 ，作圖時(shí)已考慮了電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定，作圖時(shí)已考慮了電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)及過(guò)渡過(guò)程等工作情況。運(yùn)轉(zhuǎn)及過(guò)渡過(guò)程等工作情況。4）進(jìn)行發(fā)熱、過(guò)載能力及必要時(shí)的起動(dòng)能力校驗(yàn)。）進(jìn)行發(fā)熱、過(guò)載能力及必要時(shí)的起動(dòng)能力校驗(yàn)。下面著重介紹校驗(yàn)發(fā)熱的方法：下面著重介紹校驗(yàn)發(fā)熱的方法：（一）平均損耗法（一）平均損耗法ZZZZttttAC

16、tPtQ0000ddddAAPAtztPttddtztdzz/dd00niniidttPP11NNNNdPPPP 只要只要 ，發(fā)熱校核通過(guò)發(fā)熱校核通過(guò) 。 14（二）等效法（二）等效法1等效電流法等效電流法 Cui0ppPi20iCIp （式中（式中C為常數(shù)為常數(shù) ）把平均損耗中的可變損耗把平均損耗中的可變損耗 所對(duì)應(yīng)的電流稱為等效電流所對(duì)應(yīng)的電流稱為等效電流 dPdxIniniininiidxttICpttCIpCIp1120112020)(niniidxttII112等效電流法，就是按照損耗相等的原則，求出一個(gè)等效的不變的電等效電流法，就是按照損耗相等的原則，求出一個(gè)等效的不變的電流流 來(lái)

17、代替變化的負(fù)載電流來(lái)代替變化的負(fù)載電流 （對(duì)于交流異步電動(dòng)機(jī)，應(yīng)為（對(duì)于交流異步電動(dòng)機(jī)，應(yīng)為定子電流），如果預(yù)選電動(dòng)機(jī)的額定電流滿足下列條件：定子電流），如果預(yù)選電動(dòng)機(jī)的額定電流滿足下列條件：則發(fā)熱校驗(yàn)通過(guò)則發(fā)熱校驗(yàn)通過(guò)。 dxI)(tfI dxINI152等效轉(zhuǎn)矩法等效轉(zhuǎn)矩法 niniidxttTT112有時(shí)已知的不是負(fù)載電流圖，而有時(shí)已知的不是負(fù)載電流圖，而是轉(zhuǎn)矩圖是轉(zhuǎn)矩圖 ，可以寫成轉(zhuǎn)矩形式，可以寫成轉(zhuǎn)矩形式 NNN9550nPT 3等效功率法等效功率法 等效功率法是當(dāng)轉(zhuǎn)速基本不變等效功率法是當(dāng)轉(zhuǎn)速基本不變時(shí)由等效轉(zhuǎn)矩法引出來(lái)的。時(shí)由等效轉(zhuǎn)矩法引出來(lái)的。 iniindxttPP11NT如

18、果預(yù)選電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩如果預(yù)選電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩 ，則發(fā)熱校驗(yàn)通過(guò)則發(fā)熱校驗(yàn)通過(guò)。 可由可由預(yù)選電動(dòng)機(jī)的額定功率及額定轉(zhuǎn)速算出，即預(yù)選電動(dòng)機(jī)的額定功率及額定轉(zhuǎn)速算出，即 dxTNT如如 ，則電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱校驗(yàn)即告通過(guò)則電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱校驗(yàn)即告通過(guò)。同樣，必須進(jìn)行功率。同樣，必須進(jìn)行功率過(guò)載能力的校驗(yàn)。過(guò)載能力的校驗(yàn)。dxPNP16有起、制動(dòng)，停歇時(shí)有起、制動(dòng)，停歇時(shí)間的變化負(fù)載電流圖間的變化負(fù)載電流圖5.3.3 有起動(dòng)、制動(dòng)及停歇過(guò)程有起動(dòng)、制動(dòng)及停歇過(guò)程時(shí)校驗(yàn)發(fā)熱公式的修正時(shí)校驗(yàn)發(fā)熱公式的修正以右圖所示的負(fù)載電流圖為例以右圖所示的負(fù)載電流圖為例 00321323222121taattattItItI

19、Idx5.3.4 等效法在非恒值變化等效法在非恒值變化負(fù)載下的應(yīng)用負(fù)載下的應(yīng)用 如果非恒值變化負(fù)載如左如果非恒值變化負(fù)載如左圖的電流圖所示圖的電流圖所示 ttittiItttdx02002ddd用直線段代替曲線用直線段代替曲線變化負(fù)載電流圖變化負(fù)載電流圖異步電動(dòng)機(jī)可取：異步電動(dòng)機(jī)可?。褐绷麟妱?dòng)機(jī)可?。褐绷麟妱?dòng)機(jī)可?。? . 0;75. 0025. 0; 5 . 0017另一種較簡(jiǎn)便的方法是把變化曲線分成許多直線段，求出另一種較簡(jiǎn)便的方法是把變化曲線分成許多直線段，求出各段的等效值，然后求出等效電流值。各段的等效值，然后求出等效電流值。 3d11221210111ItttItItdx325542

20、45IIIIIdx185.4 短時(shí)工作制電動(dòng)機(jī)的選擇短時(shí)工作制電動(dòng)機(jī)的選擇5.4.1 選用為連續(xù)工作制而設(shè)計(jì)的電動(dòng)機(jī)選用為連續(xù)工作制而設(shè)計(jì)的電動(dòng)機(jī)gt設(shè)短時(shí)功率為設(shè)短時(shí)功率為 ，時(shí)間為，時(shí)間為 。如果選擇連續(xù)工作制電動(dòng)機(jī)，。如果選擇連續(xù)工作制電動(dòng)機(jī)，由發(fā)熱觀點(diǎn)，電動(dòng)機(jī)不能得到充分利用由發(fā)熱觀點(diǎn)，電動(dòng)機(jī)不能得到充分利用 。 gPAPAPWTtgggN/)e1 (短時(shí)工作時(shí)的功短時(shí)工作時(shí)的功率和溫度曲線圖率和溫度曲線圖當(dāng)當(dāng)k=1k=1時(shí)的關(guān)系曲線時(shí)的關(guān)系曲線19TtTtgQggkPP/Ne1e1按發(fā)熱觀點(diǎn)的功率過(guò)載倍數(shù)按發(fā)熱觀點(diǎn)的功率過(guò)載倍數(shù) 例例5-35-3 大型車床刀架快速移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其拖動(dòng)電機(jī)

21、是短時(shí)工作制，大型車床刀架快速移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其拖動(dòng)電機(jī)是短時(shí)工作制，刀架重刀架重5300N ，移動(dòng)速度移動(dòng)速度15m/min ，傳動(dòng)比，傳動(dòng)比100r/m ，動(dòng)摩擦系數(shù)，動(dòng)摩擦系數(shù)0.1，靜摩擦系數(shù)靜摩擦系數(shù)0.2，傳動(dòng)效率，傳動(dòng)效率0.1，試選擇電動(dòng)機(jī)的功率。，試選擇電動(dòng)機(jī)的功率。解解 刀架移動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的負(fù)載功率刀架移動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的負(fù)載功率 100060vGPL式中，式中，G刀架重；刀架重；摩擦系數(shù)（起動(dòng)時(shí)摩擦系數(shù)（起動(dòng)時(shí)0.2，移動(dòng)時(shí)，移動(dòng)時(shí)0.1）；）； v移動(dòng)的速度（移動(dòng)的速度（r/min）；）； 傳動(dòng)效率。傳動(dòng)效率。 kW33. 1kW1 . 0100060151 . 05300LP按

22、發(fā)熱觀點(diǎn)可選額定功率為的連續(xù)工作制電動(dòng)機(jī)，此時(shí)按發(fā)熱觀點(diǎn)可選額定功率為的連續(xù)工作制電動(dòng)機(jī)，此時(shí)QgPNPcuppk0式中為發(fā)熱時(shí)間常數(shù)T20式中式中 0.9考慮交流電網(wǎng)波動(dòng)考慮交流電網(wǎng)波動(dòng)10%； 交流電動(dòng)機(jī)的過(guò)載倍交流電動(dòng)機(jī)的過(guò)載倍數(shù)數(shù) 。必須校驗(yàn)起動(dòng)能力：必須校驗(yàn)起動(dòng)能力：由于靜摩擦系數(shù)為動(dòng)摩擦系數(shù)的兩倍，故起動(dòng)負(fù)載的功率為：由于靜摩擦系數(shù)為動(dòng)摩擦系數(shù)的兩倍，故起動(dòng)負(fù)載的功率為：kW66. 2kW33. 122LLstPP電動(dòng)機(jī)能發(fā)出的起動(dòng)功率為：電動(dòng)機(jī)能發(fā)出的起動(dòng)功率為： kW98. 1kW1 . 18 . 1NPKPTst由于由于 ，故起動(dòng)能力校驗(yàn)通不過(guò)。，故起動(dòng)能力校驗(yàn)通不過(guò)。 Ls

23、tstPP 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù) ，過(guò)載倍數(shù)，過(guò)載倍數(shù) 8 . 1TK2mr/min1410NnA68. 21NIV380NUkW1 . 1NP如果由產(chǎn)品目錄，初選如果由產(chǎn)品目錄，初選Y2系列某型籠型異步電動(dòng)機(jī)，其數(shù)據(jù)為：系列某型籠型異步電動(dòng)機(jī)，其數(shù)據(jù)為：kW82. 0kW29 . 033. 19 . 033. 122mmgPNPm212m改選另一型號(hào)的電動(dòng)機(jī)，改選另一型號(hào)的電動(dòng)機(jī)， kW5 . 1NPr/min1410Nn8 . 1TKkW7 . 2kW5 . 18 . 1NPKPTst5.4.2 選用專為短時(shí)工作制而設(shè)計(jì)的電動(dòng)機(jī)選用專為短時(shí)工作制而設(shè)計(jì)的電動(dòng)機(jī)我國(guó)專為短時(shí)工作制設(shè)計(jì)的電

24、動(dòng)機(jī)，其工作時(shí)間為我國(guó)專為短時(shí)工作制設(shè)計(jì)的電動(dòng)機(jī)，其工作時(shí)間為15min、30min、60min、90min四種。對(duì)于某一電動(dòng)機(jī)，對(duì)應(yīng)不同的工作時(shí)間，其功四種。對(duì)于某一電動(dòng)機(jī)，對(duì)應(yīng)不同的工作時(shí)間，其功率是不同的，其關(guān)系為率是不同的，其關(guān)系為 ，顯然其過(guò)載倍數(shù)也是，顯然其過(guò)載倍數(shù)也是不同的，其關(guān)系為不同的，其關(guān)系為 。 90603015PPPP906030152m8 . 1TKr/min1430NnkW2 . 2NP為了提高可靠性，可選用為了提高可靠性，可選用Y2系列另一型電機(jī)，系列另一型電機(jī)， 此時(shí)此時(shí) ，起動(dòng)能力校驗(yàn)可通過(guò)。，起動(dòng)能力校驗(yàn)可通過(guò)。 LstPstP22當(dāng)電動(dòng)機(jī)實(shí)際工作時(shí)間當(dāng)電動(dòng)

25、機(jī)實(shí)際工作時(shí)間tgx與標(biāo)準(zhǔn)值與標(biāo)準(zhǔn)值tg不同時(shí)，應(yīng)把不同時(shí)，應(yīng)把tgx下的下的功率功率Px換算到換算到tg下的功率下的功率Pg ，再按，再按Pg來(lái)進(jìn)行電動(dòng)機(jī)功率的來(lái)進(jìn)行電動(dòng)機(jī)功率的選擇或發(fā)熱校驗(yàn)。選擇或發(fā)熱校驗(yàn)。 1gxggxgxgttkttPPggxxgttPP 5.5 斷續(xù)周期工作制電動(dòng)機(jī)的選擇斷續(xù)周期工作制電動(dòng)機(jī)的選擇這類電動(dòng)機(jī)的共同特點(diǎn)是起動(dòng)能力強(qiáng)、過(guò)載能力大、慣性?。w輪這類電動(dòng)機(jī)的共同特點(diǎn)是起動(dòng)能力強(qiáng)、過(guò)載能力大、慣性小（飛輪慣量?。?、機(jī)械強(qiáng)度大、絕緣材料的等級(jí)高、較多采用封閉式結(jié)構(gòu)、慣量小）、機(jī)械強(qiáng)度大、絕緣材料的等級(jí)高、較多采用封閉式結(jié)構(gòu)、臨界轉(zhuǎn)差率（對(duì)于籠型異步電動(dòng)機(jī)）設(shè)計(jì)得

26、較高。臨界轉(zhuǎn)差率（對(duì)于籠型異步電動(dòng)機(jī)）設(shè)計(jì)得較高。對(duì)一臺(tái)具體的電動(dòng)機(jī)而言，不同負(fù)載持續(xù)率對(duì)一臺(tái)具體的電動(dòng)機(jī)而言，不同負(fù)載持續(xù)率ZC時(shí)，其額定輸出功時(shí)，其額定輸出功率不同。以國(guó)產(chǎn)的一臺(tái)起重機(jī)用繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)為例，其型號(hào)率不同。以國(guó)產(chǎn)的一臺(tái)起重機(jī)用繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)為例，其型號(hào)及數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。及數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。231%xxxZCZCkZCZCPP%ZCZCPPxx如果負(fù)載持續(xù)率如果負(fù)載持續(xù)率 ，可按短時(shí)工作制選擇電動(dòng)機(jī)；另外，可按短時(shí)工作制選擇電動(dòng)機(jī)；另外，如如 ，可按連續(xù)工作制選擇電動(dòng)機(jī)。，可按連續(xù)工作制選擇電動(dòng)機(jī)。 %10% xZC%70% xZC24 例例5-45-4 電動(dòng)機(jī)的負(fù)載圖如右圖，試

27、校驗(yàn)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載圖如右圖，試校驗(yàn)YZR200L型繞線轉(zhuǎn)子異步型繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)能否適用，該電動(dòng)機(jī)在負(fù)載持續(xù)率電動(dòng)機(jī)能否適用，該電動(dòng)機(jī)在負(fù)載持續(xù)率 時(shí)，額定功率時(shí)，額定功率為為 ，額定轉(zhuǎn)速，額定轉(zhuǎn)速 ，過(guò)載倍數(shù)，過(guò)載倍數(shù) 。假定。假定電動(dòng)機(jī)為他扇冷式，而且在不同輸出功率時(shí)，其功率因數(shù)不變。電動(dòng)機(jī)為他扇冷式，而且在不同輸出功率時(shí)，其功率因數(shù)不變。%25% ZCkW5 .18NPr/min700Nn解解： 由于負(fù)載圖第一階段，轉(zhuǎn)速是變化的，故不能直接用等效功率由于負(fù)載圖第一階段，轉(zhuǎn)速是變化的，故不能直接用等效功率法進(jìn)行發(fā)熱校驗(yàn)。法進(jìn)行發(fā)熱校驗(yàn)。 在電動(dòng)機(jī)工作期間的等效功率在電動(dòng)機(jī)工作期間的等效功率 kW5 .15kW205201252522dxP%275 .92205%xZCkW5 .15dxxPP%25% ZCkW1 .16kW%25%275 .15dx