电动机的有关术语知识和选用方法.doc

电动机的有关术语知识和选用方法电动机的有关术语知识和选用方法一、 术语1 电压：指定子绕组规定使用的线电压V或KV。2 额定功率：电机在额定条件下，转轴上所能输出的机械功率W。额定条件是指额定电压、额定频率和额定工作制。3 工作制：电机承受负载情况的说明，包括起动、电制动、空载、断能停转以及这些阶段的持续时间和先后顺序。工作制分类10类，常见的有：1连续工作制S1工作制。在恒定负载下的运行时间是以达到热稳定。2短时工作制S2工作制。在恒定负载下按给定的时间运行，该时间不足以达到热稳定，随之即断能停转足够时间，使电机再度冷却到与冷却介质温度之差在2K以内。3断续周期工作制S3工作制。按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段恒定负载运行时间和一段断能转时间，这种工作制中每一周期的起动电流不致对温升产生显著影响。4包括起动的断续周期工作制S4工作制。按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段对温升有显著影响的起动时间，一段恒定负载运行和一段断能停转时间。5包括电制动的断续周期工作制S5工制。按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段起动时间，一段恒定负载运行时间，一段电制动时间和一段停机和断能时间。6S6工作制连续周期工作制。按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段恒定负载运行时间和一段空载运行时间，无停机和断能时间。S1S10工作制定义请见GB755-2000。4负载持续率：工作周期中的负载（包括起动与电制动在内）持续时间与整个周期的时间之比，以百分数表示。各工作制负载持续率的计算参见GB755-2000。5绝缘等级：在电机中导体与导体之间，导体与铁芯间，都有一层绝缘材料隔开，绝缘材料种类很多，性能差异大，根据温度指数（耐热等级）把绝缘材料划分为A、E、B、F、H、C等级别，其耐热温度分别为105、115、130、155、180、200。 二、 有关知识1绕组温升限值（温度计测得的电机最热点，温升在任何情况下，不应超过下表数值） 绝缘等级EBFH温升限值75801051252电机轴承的允许温度滚动轴承95，滑动轴承80。注：轴承温度的测量应接近轴承的外圈处。 3绕组的绝缘电阻电机绕组的绝缘电阻在热状态时或温升试验后，应不低于按下下式所求得的值。Ri1=U1/(1000+P/100) ， Ri2=2.5U2/(1000+P/U) 式中：U电机绕组的额定电压（V）P电机的宝宝功率（kW）三、 电动机的选用 电动机的选用应根据负载的性质，对电动机的起动、反转、调速等要求；负载转矩、转速变化范围和起、制动频繁程度等要求；考虑电动机的温升限制、过载能力、起动转矩及起动电流的限制；以及工作环境条件等诸多因素，合理选择电动机的功率、工作制、防护结构型式。若工程机械系设计院（所）设计、制造单位应按设计院（所）选用的电机型号、规格及要求，到设计院（所）指定的电机厂家订购电动机。 1电动机的工作环境1)、最高环境空气温度 adg 一般起重用电动机最高环境空气温度不超过40；冶金用电动机最高环境空气温度不超过60。2)、海拔sfg 电动机工作地的海拔一般不超过1000m。超过1000m使用时，高于海拔1000m的环境温度必须补偿量为每高出100m降低1%温升限值，则运行地点的最高环境温度见表32。表32假定的最高环境温度海拔F级（起重电机）H级（冶金电机）1000m40602000m30483000m19354000m923如环境温度超过上表温度值，则选型时可选大一个功率等级的电机。3)、电动机的周围空气不应含有腐蚀性、可然性及爆炸性气体。4)、用于亚热带、沿海地区应适用热带或三防电机。5)、对具有凝露环境的地方、应选用有防冷凝加热器的电机。2电动机的工作制电动机的工作制分为：短时工作制S2；断续周期工作制S3、S4、S5；连续工作制S1及其他非周期性工作制。短时工作制的持续时间为：30min和60min。断续周期工作制的每一工作周期的时间为10min。负载持续率分为：15%、25%、40%、60%和100%，以40%为基准负载持续率。电动机每小时起动次数：S3工作制为6次；S4、S5工作制分150、300和600次三个等级3变频电机的工作频率 变频电机一般设计以50Hz为基准点5（3）50Hz为恒转矩调速，50100Hz为恒功率调速，选用时应充分考虑最低工作频率。4电动机的起动次数换算 电动机从静止状态起动，达到额定转速称为一次起动，若电动机转速没达到额定转速即停止运转，称为点动。点动：最终转速不超过额定转速的25%；电制动：制动到额定转速的33.3%。选用电动机时，各种起动及制动状态均要按等效发热折算成每小时等效全起动次数，以该等效全起动次数确定电动机的定额。折算的方法：点动四次相当于1次全起动；电制动1次相当于0.8次全起动。折算典型例子见表32。表33工作方式起 制 动 状 态热等效全起动次数每 小 时起动次数每 小 时点动次数每 小 时制动次数每小时制动并反转次数S3S3S36420880020006S4S4S5S5S51501008065300200013016000856530000030150S4S4S5S5S530020016013060040002603200016013060000060300S4S4S5S5S5600400320260120080005206400032020012000001206005电动机功率的选用1)、起重机用电动机功率的计算a、负载持续率Fc的选择：起重机械类型不同，负载持续率也不一样，通常如表34所示。表34类型轻中重特重Fc%15254060起重机械种类手动和吊钩起重机抓斗、冶金及热加工专用桥式起重机，龙门吊，装卸桥等。b、初算电动机功率P2：P2=(FV*10-8) 或 P2=(FL-n)/9555 （kW）式中 n起重机转速（r/min）；TL回转阻力矩（Nm）；V起重机的运动速度（m/s）；F沿运动方向的运动阻力（N）。对于起重机各种行走机构F=G（c+7V）9.8（N）式中 G运动部分总量重量（kg）；c 行走阻力系数，采用滚动轴承时，c=1012；采用滑动轴承时，c=2025。提升机构：以额定的提升重量GN（kg）计算，即F=9.8GN（N）机构的总效率，数值范围如表35。 表35机 构传动型式机构总效率用滚动轴承用滑动轴承提升机构圆柱正齿轮传动0.80.850.70.8蜗轮蜗杆传动0.650.70.650.7运行机构圆柱正齿轮传动0.80.90.750.85蜗轮蜗杆传动0.650.750.650.75回转机构齿 轮 传 动0.750.850.70.8蜗轮蜗杆传动0.50.70.50.7c、功率校验：初算的功率，有时不一定满足电机发热的要求，因此应进行发热校验。平均损耗法是一种行之有效的校验方法。短时工作的电机，一般不需要进行发热校验只注意短时过载能力和起动转矩的校验。选用电动机短时额定时间应大于短时工作时间。若选用断续工作制电动机作短时工作使用时，其等效额定时间Tstr与Fc的对应关系如表36。表36FC（%）Tstr（min）152540153060若需进行发热校验，可按下式进行：tc=TlnP /(P-PN100 )t（s）式中PN100连续工作制电动机的额定损耗或断续工作制电动机FC=100%时的额定损耗（kW）PN100=（1/N -1）PN100P短时负载下功率损耗（kW）；tc电动机允许的通电时间（s）；t 实际的短时工作时间（s）；T 电机的发热时间常数（h），对Y系列，T=0.450.95。2)、断续周期工作制下电动机功率的一般计算方法首先根据实际工作的负载持续率FC：选取接近的电机额定负载持续率FCz。然后计算电机的等效功率Pe。电机的实际负载持续率FCz为：FCZ=(ts+tst+tb)/T Pe=(FCz/FCn )*P2（kW） P2=Tenn/9555 （kW）Te=(T s2 ts+T2sttst+T 2b tb)/ca(ts+tb)+ tst1/2（N.m）选取电机的额定功率PNPe。3)、S3工作制电动机各负载持续率下功率的换算换算公式为：PNPL*K(FC 100)/40 式中 FC 工作机械的实际负载持续率；PL 负载实际所需的功率kW；K和按表37选择。 表37系列极数FC / %KYZ6，81010010.4YZR6，8101010010100110. 340.366电动机的起动次数与输出功率的关系YZR系列电动机的PCZ曲线，纵座标P为电动机的容许输出功率，横坐标CZ是电动机飞轮力矩率C和每小时起动次数或等效起动次数Z的乘积。C=(GDm2+GDext2)/ GDm2 式中 GD2m电动机的飞轮力矩（Nm2）；GD2 extGD2 ext外加负载的飞轮力矩（Nm2）具体曲线参看有关电机手册，这些曲线给出了不同负载持续率下电动机允许输出功率与CZ值的关系，供选用电动机时参考。