2015年电动机与电气传动123【荐】.ppt

注册电气工程师（供配电）专业执业资格考试专业部分14. 电动机与电气传动 北京建筑工程学院 李惠昇 14. 电动机与电气传动（考试大纲） 14．1 熟悉电气传动系统的组成及分类 14．2 了解电动机的选择 14．3 掌握交、直流电动机的起动方式及起动校验 14．4 掌握交、直流电动机调速技术 14．5 掌握交、直流电动机的电气制动方式及计算方法 14．6 掌握电动机保护配置及计算方法 14．7 熟悉低压电动机控制电器的选择 14．8 了解电动机调速系统性能指标 14．9 了解传动系统动态指标的运用 14．10 了解调节理论在电气传动工程中的运用 14．11 熟悉PLC的组成及工作原理 14. 电动机与电气传动 14．1 电气传动系统的组成及分类 14．1．1 电气传动系统的组成 电气传动控制系统通常由电动机、电源装置和信息、控制装置三部分组成。 14．1．2 电气传动的分类与比较 （1）按是否调速来划分： 从节约电能、改善机械性能的角度，将有越来越多的调速传动取代不调速传动，如：风机、泵类负载，平均可节电15％～20％。 参考题 P229 多选题 1，2 14．2 电动机的选择 14．2．1 选择电动机的原则 （1）要从供电电网的质量、起制动特性、调速性能、控制特性等几个方面综合考虑，选择适当类型的电动机及其控制方式。 （2）额定功率要满足负载需要，但不宜过大。过大会使投资增高，而且会造成轻载运行时损耗大、效率低、功率因数低、起动时冲击大等问题。 （3）根据温升和使用环境条件，选择合适的通风方式、结构型式和防护等级。 14．2．1 选择电动机的原则 （4）按照现场使用状况和被传动机械的要求，选择结构和安装方式，与传动机械的连接方式，传动机构有无振动和冲击以及安装基础的牢固程度等。 （5）尽量选用可靠性高、互换性好、维护方便，且有标准定额的电动机。 （6）考虑初期投资和运行费用，要从电动机及其控制设备的总投资、效率、功率因数和电费以及全部设备的年维修费用等因素加以选择。 14．2 电动机的选择 14．2．2 选择电动机的步骤框图 14．2．2 选择电动机的步骤1. 电动机类型的选择 （1）根据环境条件选择电动机的类型 不同的使用环境条件对电动机的结构、通风及类型均有不同的要求（详见表23-2-1）。 其中：①爆炸和火灾危险场所的分级详见《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》 ②IP的分级及定义详见GB4208－93《外壳防护等级（IP代码）》 3）无换向器电机 a.特点： ①输入电流为120°方波，导致转矩脉动及低速性能差； ②电路设计时需计及谐波电流带来的附加损耗； ③要求变频器容量及励磁电流较大；电机过载能力差（1．5～2），电机短粗，GD2大。 ④无转速和频率上限。 b.应用场合： ①大中功率用于负载平稳、过载不多的场合，例如风机、泵等，一般600r／min以上； ②小功率常与PWM 变频器配合，用于性能一般的伺服系统。 4）异步电动机 a. 特点： ①笼型电动机结构简单，制造容易，价格便宜； ②绕线转子电动机可以通过在转子回路中串电阻、频敏电阻或通过双馈改变电机特性，改善起动性能或实现调速； ③功率因数及效率低。在采用变频调速时加大变频器容量； ④气隙小，大功率电机制造困难， ⑤调速控制系统比同步电动机的简单。 b. 应用场合 ①2000～3000kW以下、不调速、操作不频繁场合，宜用笼型电动机； ②2000～3000kw以下、不调速，但要求起动力矩大或操作较频繁场合，宜用绕线转子电动机； ③环境恶劣场合宜用笼型电动机； ④2000～3000kW以下、转速＞100r/min的交流调速系统。 5）磁阻电机 是一种与小功率笼型电动机竞争的新型调速电机，转子为实心铁芯，d、q轴磁路不对称，定子有多相绕组，利用大功率晶体管轮流接通定子各绕组，靠反应力矩使电机旋转。 这种电机调速装置简单，不用逆变器，无逆变失败故障，可靠性高，它的结构比笼型电动机简单，而功率因数和效率两者差不多。目前容量范围在几千瓦以下，个别达几十千瓦，近些年用于小功率调速装置。 （5）直流电动机的选择 1）需要较大起动转矩和恒功率调速的机械，如电车、牵引机车等，用直流串励电动机。 2）其他使用直流机场合一般均用他励直流电动机。注意要按生产机械的恒转矩和恒功率调速范围，合理地选择电动机的基速及弱磁倍数。 2. 电动机转速的选择 应从技术指标及经济指标全面考虑。 允许的最大飞轮力矩GD xm2为（大型生产机械） 式中 GD mec2——折算到电动机轴上传动机械