《電動(dòng)機(jī)的選擇》PPT課件.ppt

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1、LFChun 制 作 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系10.2 電 機(jī) 的 發(fā) 熱 和 冷 卻 電 機(jī) 的 發(fā) 熱 和 冷 卻 第 10 章 電 動(dòng) 機(jī) 的 選 擇10.1 電 動(dòng) 機(jī) 選 擇 的 基 本 內(nèi) 容10.3 電 機(jī) 的 工 作 制 10.4 電 機(jī) 的 允 許 輸 出 功 率 10.5 恒 定 負(fù) 載 電 動(dòng) 機(jī) 額 定 功 率 的 選 擇 10.6 變 動(dòng) 負(fù) 載 電 動(dòng) 機(jī) 額 定 功 率 的 選 擇 電 動(dòng) 機(jī) 選 擇 的 基 本 內(nèi) 容 電 機(jī) 的 工 作 制 電 機(jī) 的 允 許 輸 出 功 率 恒 定 負(fù) 載 電 動(dòng) 機(jī) 額 定 功 率 的 選 擇 變 動(dòng) 負(fù)

2、 載 電 動(dòng) 機(jī) 額 定 功 率 的 選 擇 電 機(jī) 與 拖 動(dòng) 返 回 主 頁 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 10.1 電 動(dòng) 機(jī) 選 擇 的 基 本 內(nèi) 容一 、 類 型 的 選 擇 1. 生 產(chǎn) 機(jī) 械 對(duì) 電 動(dòng) 機(jī) 的 要 求 機(jī) 械 特 性 、 起 動(dòng) 性 能 、 調(diào) 速 性 能 、 制 動(dòng) 方 法 、 過 載 能 力 2. 經(jīng) 濟(jì) 效 益二 、 功 率 的 選 擇 既 不 能 過 載 ， 也 不 能 長(zhǎng) 期 輕 載 。 類 比 法 、 統(tǒng) 計(jì) 法 、 實(shí) 驗(yàn) 法 、 計(jì) 算 法 。第 10 章 電 動(dòng) 機(jī) 的 選 擇 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 三

3、、 電 壓 的 選 擇1. 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 的 額 定 電 壓 380 V、 3 000 V、 6 000 V、 10 000 V。2. 根 據(jù) 功 率 選 擇 電 壓 PN200 kW 時(shí) ， 選 擇 UN = 380 V。 PN 200 kW 時(shí) ， 選 擇 高 壓 電 機(jī) 。 一 般 大 中 型 電 動(dòng) 機(jī) 選 擇 UN = 6 000 V。 3. 中 小 型 直 流 電 動(dòng) 機(jī) 的 額 定 電 壓 110 V、 220 V、 160 V、 440 V。由 220 V 單 相 橋 式 整 流 器 供 電 由 380 V 三 相 全 控橋 式 整 流 器 供 電 三 相 同 步

4、 電 動(dòng) 機(jī) 額 定 電 壓 基 本 與 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 相 同 。 10.1 電 動(dòng) 機(jī) 選 擇 的 基 本 內(nèi) 容 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 四 、 轉(zhuǎn) 速 的 選 擇 五 、 外 形 結(jié) 構(gòu) 的 選 擇 開 啟 式 、 防 護(hù) 式 、 封 閉 式 、 密 封 式 、 防 爆 式 。 10.1 電 動(dòng) 機(jī) 選 擇 的 基 本 內(nèi) 容 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 開 啟 式 電 動(dòng) 機(jī)10.1 電 動(dòng) 機(jī) 選 擇 的 基 本 內(nèi) 容 更 多 的 圖 片 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 防 護(hù) 式 電 動(dòng) 機(jī)Y系 列 （ IP23） 電

5、 動(dòng) 機(jī) 是 防 護(hù) 型 自 扇 冷 式 籠 型 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī)10.1 電 動(dòng) 機(jī) 選 擇 的 基 本 內(nèi) 容 更 多 的 圖 片 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 封 閉 式 電 動(dòng) 機(jī)離 心 制 冷 機(jī) 用 封 閉 式 電 機(jī) 螺 桿 制 冷 機(jī) 用 封 閉 式 電 機(jī)10.1 電 動(dòng) 機(jī) 選 擇 的 基 本 內(nèi) 容 更 多 的 圖 片 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 密 封 式 電 動(dòng) 機(jī) Y系 列 （ IP44） 電 動(dòng) 機(jī) 是 全 封 閉 自 扇 冷 式 籠 型 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 10.1 電 動(dòng) 機(jī) 選 擇 的 基 本 內(nèi) 容 更 多

6、的 圖 片 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 防 爆 式 電 動(dòng) 機(jī) （ YB系 列 ） YB2-B35 10.1 電 動(dòng) 機(jī) 選 擇 的 基 本 內(nèi) 容 更 多 的 圖 片 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 六 、 安 裝 型 式 的 選 擇 臥 式 、 立 式 。10.1 電 動(dòng) 機(jī) 選 擇 的 基 本 內(nèi) 容(1) B3， 臥 式 (2) B5， 臥 式 (3) B 35， 臥 式 (4) V1， 立 式 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 B3 型10.1 電 動(dòng) 機(jī) 選 擇 的 基 本 內(nèi) 容 更 多 的 圖 片 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系

7、 B5 型10.1 電 動(dòng) 機(jī) 選 擇 的 基 本 內(nèi) 容 更 多 的 圖 片 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 B35 型10.1 電 動(dòng) 機(jī) 選 擇 的 基 本 內(nèi) 容 更 多 的 圖 片 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 立 式 電 動(dòng) 機(jī)（ V1 型 ）10.1 電 動(dòng) 機(jī) 選 擇 的 基 本 內(nèi) 容 更 多 的 圖 片 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 七 、 工 作 制 的 選 擇 有 九 種 工 作 制 。 如 連 續(xù) 工 作 制 、 短 時(shí) 工 作 制 、 斷 續(xù) 周 期 工 作 制 。 八 、 型 號(hào) 的 選 擇 Y 系 列 封 閉 式 籠 型

8、三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 。 YR 系 列 繞 線 型 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 。 YD 系 列 三 相 多 速 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 。 YB 系 列 防 爆 型 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 。 T 系 列 三 相 同 步 電 動(dòng) 機(jī) 。 Z 系 列 直 流 電 動(dòng) 機(jī) 。 10.1 電 動(dòng) 機(jī) 選 擇 的 基 本 內(nèi) 容 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 10.2 電 機(jī) 的 發(fā) 熱 和 冷 卻 電 機(jī) 的 溫 升 = 電 機(jī) 的 溫 度 周 圍 環(huán) 境 溫 度 當(dāng) 發(fā) 熱 量 = 散 熱 量 時(shí) ， = 穩(wěn) 定 值 。 電 機(jī) 的 熱 平 衡 方 程 式 C d A dt

9、= Q dt Q 熱 量 （ 單 位 時(shí) 間 內(nèi) 產(chǎn) 生 的 熱 量 ） 。 C 熱 容 量 （ 溫 度 每 升 高 1 K 所 需 的 熱 量 ） 。 A 散 熱 系 數(shù) （ 為 1 K 時(shí) ， 每 秒 所 散 出 的 熱 量 ） 。第 10 章 電 動(dòng) 機(jī) 的 選 擇 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 i 電 機(jī) 的 初 始 溫 升 。 s = Q / A 電 機(jī) 的 穩(wěn) 定 溫 升 。 = C / A 電 機(jī) 的 發(fā) 熱 和 冷 卻 時(shí) 間 常 數(shù) 。 d dtCA = QA = s ( i s ) e tO tsi O tis10.2 電 機(jī) 的 發(fā) 熱 和 冷 卻 大 連

10、理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 10.3 電 機(jī) 的 工 作 制一 、 連 續(xù) 工 作 制 （ S1 工 作 制 ） O tP sPL 應(yīng) 用 通 風(fēng) 機(jī) 、 水 泵 、 紡 織 機(jī) 、 造 紙 機(jī) 等 。 第 10 章 電 動(dòng) 機(jī) 的 選 擇 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 二 、 短 時(shí) 工 作 制 （ S2 工 作 制 ） 標(biāo) 準(zhǔn) 運(yùn) 行 時(shí) 間 ： 15、 30、 60、 90 min。 O tP sMPL t W 應(yīng) 用 水 閘 啟 閉 機(jī) 、 冶 金 用 的 電 動(dòng) 機(jī) 、 起 重 機(jī) 中 的 電 動(dòng) 機(jī) 。 10.3 電 機(jī) 的 工 作 制 大 連 理 工 大 學(xué)

11、 電 氣 工 程 系 三 、 斷 續(xù) 周 期 工 作 制 （ S3 工 作 制 ）O tP PL t W tSsHL 負(fù) 載 持 續(xù) 率 FC = 100% tWtW tS 標(biāo) 準(zhǔn) 負(fù) 載 持 續(xù) 率 FC = 15% FC = 25% FC = 40% FC = 60% 周 期 ： tW tS 10 min。 應(yīng) 用 起 重 機(jī) 、 電 梯 、 軋 鋼 輔 助 機(jī) 械 中 的 電 動(dòng) 機(jī) 。 10.3 電 機(jī) 的 工 作 制 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 四 、 包 括 起 動(dòng) 的 斷 續(xù) 周 期 工 作 制 （ S4 工 作 制 ）五 、 包 括 電 制 動(dòng) 的 斷 續(xù) 周

12、期 工 作 制 （ S5 工 作 制 ）六 、 連 續(xù) 周 期 工 作 制 （ S6 工 作 制 ）七 、 包 括 電 制 動(dòng) 的 連 續(xù) 周 期 工 作 制 （ S7 工 作 制 ）八 、 包 括 變 速 變 負(fù) 載 的 連 續(xù) 周 期 工 作 制 （ S8 工 作 制 ）九 、 負(fù) 載 和 轉(zhuǎn) 速 非 周 期 變 化 工 作 制 （ S9 工 作 制 ）10.3 電 機(jī) 的 工 作 制 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系實(shí) 際 環(huán) 境 溫 度滿 載 時(shí) 的 PFe / PCu 10.4 電 機(jī) 的 允 許 輸 出 功 率一 、 額 定 功 率 的 確 定 表 10.4.1 電 機(jī)

13、的 絕 緣 等 級(jí) 絕 緣 等 級(jí) 允 許 最 高 溫 度 / A E B F H C105 120 130 155 180 180 二 、 工 作 制 的 影 響三 、 環(huán) 境 溫 度 的 影 響P 2 = PN 1 (1 ) 40 N 第 10 章 電 動(dòng) 機(jī) 的 選 擇 = P FPV 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 表 10.4.2 電 機(jī) 允 許 輸 出 的 功 率 實(shí) 際 環(huán) 境 溫 度 / 允 許 輸 出 功 率增 減 的 百 分 數(shù) 30 35 40 45 50 55 8% 5% 0 5% 12.5 % 20% 工 程 上 也 可 以 按 下 表 對(duì) P2 估 算

14、。 四 、 海 拔 高 度 的 影 響 海 拔 高 度 越 高 ， 空 氣 越 稀 薄 ， 散 熱 越 困 難 ， 使 得 P2 PN 。 海 拔 1 000 m h 4 000 m h = 100 m， N 降 低 1% ， P2 降 低 0.5% 。 10.4 電 機(jī) 的 允 許 輸 出 功 率 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 10.5 恒 定 負(fù) 載 電 動(dòng) 機(jī) 額 定 功 率 的 選 擇一 、 連 續(xù) 運(yùn) 行 的 電 動(dòng) 機(jī)(1) 選 擇 工 作 制 為 S1 的 電 動(dòng) 機(jī) 。(2) 求 出 電 動(dòng) 機(jī) 的 負(fù) 載 功 率 PLPL = Pmmt Pm 生 產(chǎn) 機(jī) 械 的

15、 輸 出 功 率 ； m 生 產(chǎn) 機(jī) 械 的 效 率 ； t 電 動(dòng) 機(jī) 與 生 產(chǎn) 機(jī) 械 之 間 傳 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) 的 效 率 。 (3) 選 擇 P N = PL 或 略 大 于 PL 的 電 動(dòng) 機(jī) 。(4) 校 驗(yàn) 起 動(dòng) 能 力 。 第 10 章 電 動(dòng) 機(jī) 的 選 擇 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 【 例 10.5.1】 有 一 臺(tái) 由 電 動(dòng) 機(jī) 直 接 拖 動(dòng) 的 離 心 水 泵 ，流 量 Q = 0.04 m3/s， 揚(yáng) 程 h = 8 m， 效 率 m = 0.58，轉(zhuǎn) 速 n = 1 440 r/min 。 試 選 擇 電 動(dòng) 機(jī) 的 額 定 功 率 。 解

16、 ： (1) 該 電 機(jī) 屬 于 恒 定 負(fù) 載 連 續(xù) 運(yùn) 行 工 作 方式 ， 故 選 擇 工 作 制 為 S1 的 電 動(dòng) 機(jī) 。(2) 由 水 泵 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 查 得Pm = Q h102 水 的 密 度 = 1 000 kg /m3。 Pm = kW = 3.14 kW 0.04 1 000 8 10210.5 恒 定 負(fù) 載 電 動(dòng) 機(jī) 額 定 功 率 的 選 擇 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 對(duì) 于 直 接 傳 動(dòng) t = 1， 故 PL = Pmmt = kW = 5.41 kW 3.14 0.58 1 (3) 選 擇 PN PL 的 電 動(dòng) 機(jī) 。 例 如

17、選 擇 PN = 5.5 kW， nN = 1 440 r/min 的 Y 系 列 三 相 籠 型 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 。 (4) 起 動(dòng) 能 力 校 驗(yàn) 水 泵 為 通 風(fēng) 機(jī) 負(fù) 載 特 性 類 的 生 產(chǎn) 機(jī) 械 ，起 動(dòng) 能 力 不 會(huì) 有 問 題 。10.5 恒 定 負(fù) 載 電 動(dòng) 機(jī) 額 定 功 率 的 選 擇 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系滿 載 時(shí) 的PFe / PCu 實(shí) 際 運(yùn) 行 時(shí) 間標(biāo) 準(zhǔn) 運(yùn) 行 時(shí) 間 二 、 短 時(shí) 運(yùn) 行 的 電 動(dòng) 機(jī)1. 選 擇 工 作 制 為 S2 的 電 動(dòng) 機(jī)(1) 選 擇 標(biāo) 準(zhǔn) 運(yùn) 行 時(shí) 間 與 實(shí) 際 運(yùn) 行 時(shí)

18、間 相 同 或 相 近 的 電 動(dòng) 機(jī) 。(2) 求 出 電 動(dòng) 機(jī) 的 負(fù) 載 功 率 PL 。(3) 將 PL 折 算 成 標(biāo) 準(zhǔn) 運(yùn) 行 時(shí) 間 的 負(fù) 載 功 率 PLN 。PLPLN = 1tWNtW tWNtW( )10.5 恒 定 負(fù) 載 電 動(dòng) 機(jī) 額 定 功 率 的 選 擇 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 當(dāng) tWtWN 時(shí) ， 則 上 式 可 簡(jiǎn) 化 為 (4) 選 擇 額 定 功 率 PN PLN 的 電 動(dòng) 機(jī) 。(5) 校 驗(yàn) 起 動(dòng) 能 力 （ 對(duì) 三 相 籠 型 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 而 言 ） 。 PLN = PL tWtWN10.5 恒 定 負(fù) 載

19、電 動(dòng) 機(jī) 額 定 功 率 的 選 擇 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 2. 選 擇 工 作 制 為 S3 的 電 動(dòng) 機(jī)(1) 將 S3 工 作 制 的 FCN 換 算 成 S2 工 作 制 的 tWN ， 其 對(duì) 應(yīng) 關(guān) 系 為 FCN = 15% tWN = 30 min FCN = 25% tWN = 60 min FCN = 40% tWN = 90 min(2) 再 按 (1) 中 步 驟 進(jìn) 行 計(jì) 算 。10.5 恒 定 負(fù) 載 電 動(dòng) 機(jī) 額 定 功 率 的 選 擇 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系(3) 選 擇 PN PLN 的 電 動(dòng) 機(jī) 。(4)

20、校 驗(yàn) 起 動(dòng) 能 力 。 如 果 tW (0.3 0.4) ， 此 時(shí) 可 以 直 接 由 過 載 能 力 和 起 動(dòng) 能 力 選 擇 電 動(dòng) 機(jī) 的 PN 。 3. 選 擇 工 作 制 為 S1 的 電 動(dòng) 機(jī) (1) 求 出 電 動(dòng) 機(jī) 的 負(fù) 載 功 率 PL 。(2) 將 PL 折 算 成 S1 工 作 制 時(shí) 的 負(fù) 載 功 率 PLN 。滿 載 時(shí) 的P Fe / PCu 短 時(shí) 運(yùn) 行 時(shí) 間電 機(jī) 的 發(fā) 熱時(shí) 間 常 數(shù)PLN = PL 1 e 1 e tW tW 10.5 恒 定 負(fù) 載 電 動(dòng) 機(jī) 額 定 功 率 的 選 擇 校 驗(yàn) 過 載 能 力 。 則 P LN P

21、L ， （ 對(duì) 籠 型 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 而 言 ） 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 【 例 10.5.2】 某 生 產(chǎn) 機(jī) 械 為 短 時(shí) 運(yùn) 行 ， 每 次 工 作 時(shí)間 12 min， 停 機(jī) 時(shí) 間 足 夠 長(zhǎng) ， 輸 出 功 率 Pm = 20 kW， 效 率m = 0.833， 傳 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) 效 率 t = 0.8， 采 用 S2 工 作 制 的 直 流電 動(dòng) 機(jī) 拖 動(dòng) 。 試 問 電 動(dòng) 機(jī) 的 額 定 功 率 應(yīng) 為 多 少 ？ 解 ： (1) 電 動(dòng) 機(jī) 的 負(fù) 載 功 率 為(2) 選 擇 tW = 15 min 的 S2 工 作 制 電 動(dòng) 機(jī) ， 其

22、等 效 負(fù) 載 功 率 為 (3) 選 擇 電 動(dòng) 機(jī) 的 額 定 功 率 P N 26.83 kW 。 PL = Pmmt = kW = 30 kW 20 0.833 0.8 PLN = PL tWtWN = 30 kW = 26.83 kW 1215 10.5 恒 定 負(fù) 載 電 動(dòng) 機(jī) 額 定 功 率 的 選 擇 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 三 、 斷 續(xù) 周 期 運(yùn) 行 的 電 動(dòng) 機(jī) (1) 選 擇 標(biāo) 準(zhǔn) 負(fù) 載 持 續(xù) 率 FCN 與 實(shí) 際 負(fù) 載 持 續(xù) 率 FC 相 同 或 相 近 的 S3 工 作 制 電 動(dòng) 機(jī) 。(2) 求 出 電 動(dòng) 機(jī) 的 負(fù) 載

23、功 率 PL 。(3) 將 PL 換 算 成 標(biāo) 準(zhǔn) 負(fù) 載 持 續(xù) 率 時(shí) 的 負(fù) 載 功 率 PLN 。 ( )PLPLN = FCN FC 1 FCN FC當(dāng) FCFCN 時(shí) ， 則 PLN = PL FCFC N 10.5 恒 定 負(fù) 載 電 動(dòng) 機(jī) 額 定 功 率 的 選 擇 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 如 果 FC 10%， 可 按 短 時(shí) 運(yùn) 行 選 擇 電 動(dòng) 機(jī) 。 如 果 FC 70%， 可 按 連 續(xù) 運(yùn) 行 選 擇 電 動(dòng) 機(jī) 。10.5 恒 定 負(fù) 載 電 動(dòng) 機(jī) 額 定 功 率 的 選 擇(4) 選 擇 PN PLN 的 電 動(dòng) 機(jī) 。(5) 校 驗(yàn)

24、 起 動(dòng) 能 力 （ 對(duì) 三 相 籠 型 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 而 言 ） 。 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 【 例 10.5.3】 有 一 斷 續(xù) 周 期 工 作 的 生 產(chǎn) 機(jī) 械 ， 運(yùn) 行時(shí) 間 tW = 90 s， 停 機(jī) 時(shí) 間 tS = 240 s， 需 要 轉(zhuǎn) 速 n = 700 r/min左 右 的 三 相 繞 線 型 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 拖 動(dòng) ， 電 動(dòng) 機(jī) 的 負(fù) 載 轉(zhuǎn)矩 TL = 275 Nm。 試 選 擇 電 動(dòng) 機(jī) 的 額 定 功 率 。 解 ： (1) 電 動(dòng) 機(jī) 的 實(shí) 際 負(fù) 載 持 續(xù) 率(2) 選 擇 FCN = 25% 的 S3 工 作

25、制 繞 線 型 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 。 (3) 電 動(dòng) 機(jī) 的 負(fù) 載 功 率 FC = 100% tWtW tS = 100% = 27.27% 9090 240 PL = TL n 260 = 275 700 W = 20.15 kW 2 3.14 6010.5 恒 定 負(fù) 載 電 動(dòng) 機(jī) 額 定 功 率 的 選 擇 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 PLN = PL FCFCN= 20.15 kW = 21 kW 0.27270.25換 算 到 標(biāo) 準(zhǔn) 負(fù) 載 持 續(xù) 率 時(shí) 的 負(fù) 載 功 率 (3) 選 擇 電 動(dòng) 機(jī) 的 額 定 功 率 PN21 kW 。 10.5 恒

26、定 負(fù) 載 電 動(dòng) 機(jī) 額 定 功 率 的 選 擇 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 10.6 變 動(dòng) 負(fù) 載 電 動(dòng) 機(jī) 額 定 功 率 的 選 擇一 、 周 期 性 變 動(dòng) 負(fù) 載 的 電 動(dòng) 機(jī)1. 求 出 各 段 時(shí) 間 電 動(dòng) 機(jī) 的 負(fù) 載 功 率O tP PL1t 1 t2 t3 t4PL2 PL3 PL4 PL1 t1 PL2t2 t1 t2 PL =2. 求 出 平 均 負(fù) 載 功 率3. 預(yù) 選 電 動(dòng) 機(jī) 的 PN PN = ( 1.1 1.6 ) PL 第 10 章 電 動(dòng) 機(jī) 的 選 擇 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 4. 發(fā) 熱 校 驗(yàn) (1

27、) 平 均 損 耗 法 電 動(dòng) 機(jī) 的 平 均 功 率 損 耗 為 PalL1 t1 PalL2t2 t1 t2 PalL = PalL1 、 PalL2 每 段 時(shí) 間 的 功 率 損 耗 。 由 電 動(dòng) 機(jī) 的 效 率 曲 線 = f (P2) 可 得PalLi = PLi PLii 電 動(dòng) 機(jī) 的 額 定 功 率 損 耗 P alN = PNPNN 10.6 變 動(dòng) 負(fù) 載 電 動(dòng) 機(jī) 額 定 功 率 的 選 擇 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 如 果 PalLPalN ， 發(fā) 熱 校 驗(yàn) 合 格 。 否 則 需 加 大 電 動(dòng) 機(jī) 的 PN ， 再 做 發(fā) 熱 校 驗(yàn) 。

28、(2) 等 效 電 流 法 適 用 于 電 動(dòng) 機(jī) 的 P0 和 電 阻 不 變 的 情 況 。 電 動(dòng) 機(jī) 的 平 均 銅 損 耗 為 RIL1 t1 RIL2 t2 t1 t2 PCuL = 2 2 = RIL 2 IL 產(chǎn) 生 該 平 均 銅 損 耗 相 當(dāng) 的 等 效 電 流 。 I L = IL1 t1 IL2 t2 t1 t2 2 2 10.6 變 動(dòng) 負(fù) 載 電 動(dòng) 機(jī) 額 定 功 率 的 選 擇 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 當(dāng) ILIN ， 發(fā) 熱 校 驗(yàn) 合 格 。 否 則 需 加 大 電 動(dòng) 機(jī) 的 PN ， 再 做 發(fā) 熱 校 驗(yàn) 。(3) 等 效 轉(zhuǎn) 矩

29、 法 適 用 于 電 動(dòng) 機(jī) 的 P0 和 R 不 變 且 T I 的 情 況 。 與 等 效 電 流 對(duì) 應(yīng) 的 等 效 轉(zhuǎn) 矩 電 動(dòng) 機(jī) 的 額 定 銅 損 耗 為 PCuN = RIN 2TL = TL1 t1 TL2 t2 t1 t2 2 2 只 要 TLTN ， 發(fā) 熱 校 驗(yàn) 合 格 。 10.6 變 動(dòng) 負(fù) 載 電 動(dòng) 機(jī) 額 定 功 率 的 選 擇 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 (4) 等 效 功 率 法 適 用 于 電 動(dòng) 機(jī) 的 P0 和 R 不 變 ， T I ， 且 n 基 本 不 變 的 情 況 。 由 于 n 不 變 ， 有 P T ， 則 等 效

30、負(fù) 載 功 率 為 PL = PL1 t1 PL2 t2 t1 t2 2 2 只 要 PLPN ， 發(fā) 熱 校 驗(yàn) 合 格 。 5. 校 驗(yàn) 過 載 能 力 交 流 電 動(dòng) 機(jī) ： TLmaxTM = MTTN 直 流 電 動(dòng) 機(jī) ： I Lmax Iamax = (1.5 2) IaN 6. 校 驗(yàn) 起 動(dòng) 能 力 滿 足 對(duì) TST 和 IST 的 要 求 。 10.6 變 動(dòng) 負(fù) 載 電 動(dòng) 機(jī) 額 定 功 率 的 選 擇 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 10.6 變 動(dòng) 負(fù) 載 電 動(dòng) 機(jī) 額 定 功 率 的 選 擇 【 例 10.6.1】 某 生 產(chǎn) 機(jī) 械 擬 用 一

31、臺(tái) 轉(zhuǎn) 速 為 1 000 r/min 左 右 的 籠 型 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 拖 動(dòng) 。 負(fù) 載 曲 線 如 圖 所示 。 其 中 PL1 = 18 kW， t1 = 40 s， PL2 = 24 kW， t2 = 80 s， PL3 = 14 kW， t3 = 60 s， PL4 = 16 kW， t4 = 70 s。 起 動(dòng) 時(shí)的 負(fù) 載 轉(zhuǎn) 矩 TLst = 300 Nm， 采 用 直 接 起 動(dòng) ， 起 動(dòng) 電 流 的影 響 可 不 考 慮 。 試 選 擇 電 動(dòng) 機(jī) 的 額 定 功 率 。 解 ： (1) 平 均 負(fù) 載 功 率 O tP PL1t1 t2 t3 t4PL2

32、 PL3 PL4 PL1 t1 PL2t2 PL3t3 PL4t4 t1 t2 t3 t4 PL = 18 40 24 80 14 60 16 70 40 80 60 70 = kW = 18.4 kW 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 10.6 變 動(dòng) 負(fù) 載 電 動(dòng) 機(jī) 額 定 功 率 的 選 擇(2) 預(yù) 選 Y200L2 6 型 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) ， 該 電 動(dòng) 機(jī) 的 PN = 22 kW， nN = 970 r/min， ST = 1.8， MT = 2.0。(3) 進(jìn) 行 發(fā) 熱 校 驗(yàn) （ 用 等 效 功 率 法 ）PL = PL1 t1 PL2 t2 PL

33、3t3 PL4t4 t1 t2 t3 t4 2 2 2 2= 18 40 24 80 14 60 16 7040 80 60 702 2 2 2 kW = 18.84 kW 由 于 P L PN， 發(fā) 熱 校 驗(yàn) 合 格 。 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 10.6 變 動(dòng) 負(fù) 載 電 動(dòng) 機(jī) 額 定 功 率 的 選 擇(4) 校 驗(yàn) 過 載 能 力 由 于 n 基 本 不 變 ， P T， 因 此 直 接 用 PM 校 驗(yàn) 。 因 為 PM = MTPN = 2 22 kW = 44 kW PLmax = 24 kW所 以 PM PLmax ， 過 載 能 力 合 格 。(5)

34、校 驗(yàn) 起 動(dòng) 能 力TN = 260 PNn N = Nm = 216.7 Nm 60 2 3.14 22 103 970 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 10.6 變 動(dòng) 負(fù) 載 電 動(dòng) 機(jī) 額 定 功 率 的 選 擇 TST = ST TN = 1.8 216.7 Nm = 390 Nm 因 為 要 求 TST (1.1 1.2) TLST = (1.1 1.2) 300 Nm = 330 360 Nm 所 以 起 動(dòng) 能 力 校 驗(yàn) 合 格 。 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 二 、 需 考 慮 起 動(dòng) 、 制 動(dòng) 和 停 機(jī) 過 程 時(shí) 發(fā) 熱 公 式 的 修

35、 正 O tP n PL2PL1t 1 t2 t3 t4PL3 PL1n考 慮 起 動(dòng) 、 制 動(dòng) 、停 機(jī) 的 負(fù) 載 曲 線 PalL1 t1 PalL2t2 PalL3t3 t1 t2 t2 t4PalL =IL = IL1 t1 IL2 t2 IL3 t3 t1 t2 t2 t42 2 2TL = TL1 t1 TL2 t2 TL3 t3 t1 t2 t2 t42 2 2PL = PL1 t1 PL2 t2 PL3 t3 t1 t2 t2 t42 2 2 修 正 系 數(shù) 交 流 電 動(dòng) 機(jī) ： = 0.5， = 0.25 直 流 電 動(dòng) 機(jī) ： = 0.75， = 0.5 10.6 變

36、 動(dòng) 負(fù) 載 電 動(dòng) 機(jī) 額 定 功 率 的 選 擇 運(yùn) 行起 動(dòng) 制 動(dòng) 停 機(jī) 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 10.6 變 動(dòng) 負(fù) 載 電 動(dòng) 機(jī) 額 定 功 率 的 選 擇 【 例 10.6.2】 一 生 產(chǎn) 機(jī) 械擬 采 用 他 勵(lì) 直 流 電 動(dòng) 機(jī) 拖 動(dòng) 。用 轉(zhuǎn) 矩 表 示 的 負(fù) 載 曲 線 如 圖 所 示 。圖 中 TL1 = 60 Nm， t1 = 5 s， TL2= 40 Nm， t2 = 40 s， TL3 = 30Nm， t3 = 2 s， t4 = 10 s。 現(xiàn) 初 步選 擇 電 動(dòng) 機(jī) 的 PN = 7.5 kW， nN = 1 500 r/mi

37、n 。 試 對(duì) 該 電 動(dòng) 機(jī) 進(jìn)行 發(fā) 熱 校 驗(yàn) 。 解 ： (1) 求 出 等 效 轉(zhuǎn) 矩 O tT TL1t 1 t2 t3 t4TL2 TL3起 動(dòng) 運(yùn) 行 停 機(jī) 制 動(dòng)TL = TL1 t1 TL2 t2 TL3 t3 t1 t2 t2 t42 2 2 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 10.6 變 動(dòng) 負(fù) 載 電 動(dòng) 機(jī) 額 定 功 率 的 選 擇 = 40.84 kW(2) 求 出 額 定 轉(zhuǎn) 矩 = 47.77 Nm(3) 由 于 T L TN， 發(fā) 熱 校 驗(yàn) 合 格 。 TN = 60 2 PN nN = Nm 60 2 3.14 7.5 103 1 500 kW = 60 5 40 40 30 20.75 5 40 0.75 2 0.5 102 2 2 LFChun 制 作 大 連 理 工 大 學(xué) 電 氣 工 程 系 練 習(xí) 題第 10 章 電 動(dòng) 機(jī) 的 選 擇v 10.4.1 10.4.2v 10.5.1 10.5.2 10.5.3 10.5.4 10.5.5v 10.6.1 10.6.2 10.6.3 * 以 教 師 畫 勾 的 題 為 準(zhǔn) 。 下 一 章