电机选择参数,原理和方法

电机加热和冷却

1.电机的加热过程

在电动机运行期间,由于总损耗转换产生的热量,电动机的温度升高,并且温度升高,电动机会将热量散发到周围环境中。温升越高,散热越快。当每单位时间散发的热量等于散发的热量时,电动机的温度不再升高,而是保持稳定且恒定的温度升高,即处于加热与热量之间的平衡状态。耗散。该过程是升高的热转变过程,称为加热。

由于电动机加热的具体情况较为复杂,为便于研究和分析,假设电动机长时间运行,负载不变,总损耗不变,因此各部分的温度电机本身是均匀的,环境温度不变。

2.电机的冷却过程

对于在负载下运行的电动机,如果温度上升稳定,如果减小或停止负载,则电动机的总损耗和每单位时间的发热量Q将减小或不再产生。这样,发热量小于散热量,这破坏了热平衡状态,电动机的温度下降,温度上升减小。

在冷却过程中,随着温度升高降低,每单位时间的散热量也降低。当发热量等于散热量时,电动机不再继续冷却,并且其温度上升稳定在新值。在停车期间,温度上升将降至零。温度上升和下降的过程称为冷却。

电动机容量的选择方法

选择电动机的容量很麻烦,不仅需要一定的理论分析和计算,而且还需要进行验证。基本步骤是:根据生产机械负载提供的负载图PL = f(t)和温升曲线τ= f(t),并考虑电动机的过载能力,预先选择电动机,然后根据负载图进行热量验证,将验证结果与预选电机的参数进行比较。如果发现预选电动机的容量太大或太小,请重新选择它,直到其容量被充分利用为止,最后检查其过载能力和起动转矩是否满足要求。

选择电动机类型,类型,电压,速度

1.电机型号的选择

电机选型的原则是在满足生产机械技术性能的前提下,结构简单,工作可靠,价格便宜,维修方便,经济运行的电机是首选。从这个意义上讲,交流电动机优于直流电动机,异步电动机优于同步电动机,笼型异步电动机优于绕线转子异步电动机。

当生产机械负载稳定且对启动,制动和调速性能的要求不高时,应首先使用异步电动机。例如,普通的机床,水泵,风扇等可以使用普通的笼型异步电动机。如果要求空气压缩机,皮带输送机和其他电动机具有良好的启动性能,则可以选择深槽或双笼式异步电动机。对于升降机和桥式起重机等起振频繁的起重机械,当对电动机的起振,制动和调速有一定要求时,应选择绕线转子异步电动机。对于大功率不需要调速的生产机械,例如大功率水泵和空气压缩机,

调速范围不大,可以与机械齿轮箱配套的生产机械,如普通机床,锅炉引风机等,可以使用多速笼型异步电动机。

如果调速范围较大,则需要平稳调速的生产机械(例如轧机,龙门刨床,大型精密机床和造纸机)应使用单独励磁的直流电动机或笼型异步电动机变频调速

需要高启动扭矩和柔和机械特性的生产机械,例如电车,电力机车,重型起重机,挖掘机,便携式工具等,通常应选择串联或复合励磁直流电动机。如果在有易燃易爆气体的煤矿等特殊场所,则不能使用直流电动机,而应使用异步电动机和同步电动机。

随着交流变频调速技术的发展,交流电动机的应用将越来越广泛,并正在逐步取代直流电动机。

2.电机电压等级的选择

交流电动机的额定电压的选择主要基于使用地点的电源电压水平。通常,低压电网为380 V,因此中小型三相异步电动机的额定电压主要为380 V(Y或△形方法),220/380 V(△/ Y形连接方法) )和380/660 V(△/ Y形连接方法)。单相异步电动机的额定电压通常为220V。适用于采矿和钢铁企业的大型设备的大功率电动机可以使用高压电动机,从而减小了电动机的尺寸并节省了铜的数量线。

直流电动机的额定电压也应与电源电压相匹配。由直流发电机供电的直流电动机的额定电压通常为110 V或220V。大功率电动机可以增加到600〜1000V。当电网电压为380 V时,直流电动机由晶闸管供电整流电路,可选的额定电压为440 V(使用三相整流),可选的额定电压为160 V或单相整流。180V。

3.电机额定转速的选择

电机的额定转速是根据生产机械传动系统的要求选择的。在一定功率下,电动机的额定转速越高,体积越小,重量越轻,价格越低,运行效率越高,电动机的飞轮转矩就越小,因此更加经济。选择高速电机。然而,如果生产机械所需的转速低,则如果选择高速电动机,则传动机构将变得复杂。

对于频繁启动,制动和倒车的生产机械,如果过渡过程时间对生产效率有较大影响,则应选择电动机的额定转速,且最小GD2·nN。如果过渡过程时间对生产效率影响不大,则应在过渡过程中选择能量损失最小的电动机额定转速。

4.电机结构的选择

电动机的结构有四种:开放型,保护型,封闭型和防爆型。为了使电动机在不同的环境中正常工作,必须根据工作环境条件选择电动机的保护形式,以防止电动机长期工作而不受损坏。

(1)开式

敞开式电动机很便宜并且具有良好的散热条件,但是由于转子和绕组暴露在空气中,它们很容易被湿气,灰尘,铁屑,油渍等侵蚀,从而影响电动机的正常运行和使用寿命。发动机。因此,它只能在没有腐蚀性和爆炸性气体的干燥,无尘的环境中使用。

(2)防护性

保护性电动机通常可以防止诸如水滴和铁屑之类的外部碎屑掉入电动机,但是不能防止水分和灰尘侵入。仅适用于相对干燥,粉尘少,无腐蚀性,爆炸性气体的工作环境。该电动机的通风和散热条件也良好。

(3)封闭

封闭式电动机分为三种:自冷式,强制通风式和密封式。自冷式电动机通常具有自己的风扇。自冷却和强制通风的电动机可以防止水滴或碎屑从任何方向进入电动机,并且潮湿的空气和灰尘不易侵入,因此它们适合潮湿,灰尘,并且容易被风雨侵蚀腐蚀性气体等恶劣的工作环境被广泛使用。封闭式电动机适用于浸入液体的生产机械,例如潜水泵。

(4)防爆

防爆电机在密封结构的基础上,采用防爆型,高安全型和正压型,适用于矿山,油库,加油站等有爆炸危险的工作环境。

另外,对于在高温多湿地区,高海拔地区和船舶上使用的电动机,也应选择有特殊保护要求的电动机。

电机温升和绝缘

当电动机在负载下运行时,总的内部损耗会转换为热能,从而提高电动机的温度。电动机中耐热性差的是绝缘材料。如果电动机的负载太大而损耗太大而无法使温度超过绝缘材料的允许极限,则绝缘材料的寿命将急剧缩短。在严重的情况下,绝缘会损坏,并且会冒烟并燃烧。该温度极限称为绝缘材料的容许温度。可以看出,绝缘材料的允许温度是电动机的允许温度;绝缘材料的寿命就是电动机的寿命。