连续工作制电动机的选择连续工作制电动机的选择.pptVIP

* 第二节 连续工作制电动机的选择 连续工作制电动机的负载可分为两类，即常值负载与变化负载 一、常值负载下电动机功率的选择 在计算出负载功率Pz后，选择额定功率pN等于或略大干Pz的电动机，即 电动机起动电流较大，但由于起动时间较短，对电动机发热影响不大，可不予考虑。如果选用笼型异步电动机，一般还须校验具起动能力。 如果电动机周围的环境温度θ0与标准值400C相差较大，为了充分利用电动机，其输出功率可与PN不同，两者的关系可由下法计算： 设在400C时，电动机的稳定温升为τwN ，热流量为ΦN，额定功率为PN。 实际环境温度θ0时，稳定温升为τw，热流量为Φ，允许输出功率为P。 为了在发热方面充分利用，电动机在不同的环境温度下，都应能达到绝缘材料的最高允许温度θm 即 在标准环境温度工作时 在特殊环境温度工作时 以上两式相除得 其中 代入整理即可得 二、变化负载下电动机功率的选择 在变化负载下所使用的电动机，一般是为常值负载工作而设计的。因此，这种电动机用于变化负载下的发热情况，必须进行校验。 所谓发热校验，就是看电动机在整个运行过程中所达到的最高温升是否接近接近并低于允许温升，因为只有这样，电动机的绝缘材料才能充分利用而又不致过热。 下面讨论变化负载下电动机发热校验的问题 温升曲线法 绘制电动机工作中的温升曲线，若电机的最大温升τmax接近并小于电动机的容许温升τm。电动机的发热校验即通过。这种发热校验的方法称为温升曲线法， 由于直接绘制温升曲线比较困难(参数T及A难以预知)，所以一般校验发热用一些间接的方法(如平均损耗法、等效法等)。但这些方法实际上都是由温升曲线法引出来的 变化负载下电动机功率选择的一般步骤如下： 1)计算并绘制生产机械的功率负载图Pz=f(t)或Tz=f(t)。 2)预选电动机的功率。在Pz=f(t)或Tz=f(t)的基础上，求出负载的平均功率Pzd或平均转矩Tzd为 考虑到过渡过程发热较为严重，电动机额定功率按下式预选 电动机预选后，按下式可算出电动机额定损耗功率ΔPN 3)作出电动机的功率负载图ΔP=f(t)、I= f(t) 、T= f(t)或P= f(t)。作图时已考虑了电动机的稳定运转及过渡过程等工作情况。 4)进行发热、过载能力及必要时的起动能力校验。 如果校验通过，并且功率适当，则电动机功率即可决定下来。如果校验不能通过或者电动机功率预选过大，需重新选择电动机，再作电动机的负载图进行校验，如此反复进行，直到所选功率合适为止(注意不同电机其效率不同）。 下面着重介绍校验发热的方法。 1．平均损耗法 当发热时间常数T大于大于负载变化周期tz时，稳态循环中温升曲线上下波动不大。在校验发热时，可以用温升平缓变化的稳态循环中的平均温升τd代替最大温升τmax。 注意到 在稳态循环中，τQn= τ xn 得 平均温升τd 可以看到，平均损耗ΔPd，对应的稳定温升ΔΦd／A正好等于变化负载稳态循环的平均温升τd ，这样，我们可用平均损耗功率ΔPd ，来校验电动机的发热。 如果给出的功率负载图为P=f(t)，则应改变为ΔP=f(t)， ΔP 与P间的关系为 这样，变化负载下的平均损耗为 若 则预选电动机的功率是合适的，说明平均温升略低于绝缘材料允许的最高温升，发热校验通过。 若 说明预选电动机功率太小，发热校验通不过，需重选功率较大的电动机，再进行发热校验。 若 说明预选电动机功率太大，电动机得不到充分利用，需改选功率较小的电动机，重新进行发热校验 (14-32) 基于平均温升τ d≤τm的平均损耗法，可用于电动机大多数工作情况下的发热校验，其缺点是计算步骤较为复杂。 2．等效法 等效法包括等效电流法、等效转矩法及等效功率法三种。 (1)等效电流法 由上述平均损耗法可引出等效电流法。变化负载下第 i 级负载的损耗 ΔPi=p0+pCui；在不变损耗和主电路电阻均为常数时 把平均损耗ΔPd中的可变损耗所对应的电流称为等效电流Idx则 把式(14-33)及式(14-34)代入式(14-32)，得 (14-33) (14-34) 化简，得 （14－36） 等效电流法，就是按照损耗相等的原则，求出一个等效的不变的电流Idx来代替变化的负载电流I=f(t)(对于交流异步电动机I应为定子电流)，如果预选电动机的额定电流IN满足下列条件 则发热校验通过。 如果电流负载图中某一段的电流较大，则应作短时电流过载能力的校验 (2)等效转矩法 有时已知的不是负载电流图，而是转矩图，如果转矩与电流成正比(当直流电动机励磁不变、异步电动机磁通中与cosφ2不变时)，则可用