电机及拖动基础 教学课件 作者 刘景林 罗玲 付朝阳 编著第十二章.ppt

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1、第十二章电动机的选择第一节电动机的发热与冷却第二节电动机的工作制与额定功率第三节电动机额定功率的选择第十二章电动机的选择电力拖动系统中电动机的选择，主要包括电动机的工作方式（制式）、种类、形式、额定功率、额定电压以及额定转速等。选择电动机的原则，是在电动机能够拖动生产机械负载的前提下，经济合理地确定电动机的功率。第一节电动机的发热与冷却一．电动机的发热电动机运行时，会产生损耗，最终以热能的形式散发出去，就会使电动机温度升高，超过周围的环境温度，超出的部分称为温升。电动机是由许多物理性质不同的部件组成的，内部的发热和传热过程本质上是一

2、个温度场问题，很复杂。但实践表明，将其作为一个均质等温体来进行分析，可以简化问题，得到的分析结果能够满足工程精度要求。第一节电动机的发热与冷却所谓均质等温体，是指物体各点温度相同，表面散热能力也一致。设电动机在t时刻的温升为，而单位时间Q内产生的热量为，时间间隔内电动机的温升增量为，则由能量守恒定律有:式中，m为均质等温体的质量；c为比热容量；为单位时间内经电动机表面散发到周围空间的热量。第一节电动机的发热与冷却根据传热学原理，有:式中，为散热系数；S为均质等温体的表面积。由以上两式得：第一节电动机的发热与冷却解得电动机的温升为：式

3、中，为稳态温升；为初始温升；为时间常数。时间常数一般约为十几分钟到几十分钟，电动机容量越大，时间常数也越大。热容量越大，热惯性越大，时间常数也越大，达到稳定温升的时间就越长；反之，时间常数则越小，达到稳定温升的时间就越短。第一节电动机的发热与冷却若电动机发热过程从冷态开始，起始温度为环境温度，初始温升，则温升为图12.1电动机的发热曲线第一节电动机的发热与冷却用同样的方法，可以分析电动机的冷却过程，即，电动机的最终温度为环境温度，稳态温升，则冷却曲线为图12.2电动机的冷却曲线第二节电动机的工作制与额定功率一．电动机的工作制1．连续

4、工作制电动机的工作时间很长，其温升可达稳定值。显然，工作时间。电动机铭牌上对工作方式没有特别标注的电动机都属于连续工作方式。属于这一类工作方式的生产机械包括，水泵、鼓风机、纺织机、造纸机、机床主轴等。第二节电动机的工作制与额定功率2．短时工作制电动机的工作时间较短，，在此时间内其温升达不到稳定值，而停歇时间又较长，，电动机的温度又降到周围介质的温度。属于这一类工作方式的生产机械包括机床的辅助运动机械、某些冶金辅助机械、水闸闸门等。我国规定的短时工作的标准时间有15min，30min，60min和90min四种。第二节电动机的工作制与

5、额定功率3．断续周期工作制电动机的工作时间和停歇时间轮流交替，两段时间都较短，即，。在工作时间内温升达不到稳定值，而在停歇时间内电动机的温度也来不及降到周围介质的温度。这样，经过每一周期，温升有所上升，最后温升将在某一范围内波动。第二节电动机的工作制与额定功率在断续周期工作制中，负载工作时间与整个周期之比称为负载持续率，又称为暂载率，即：我国规定的标准负载持续率有15%，25%，40%和60%四种。第二节电动机的工作制与额定功率图12.3连续工作制电动机的功率与温升曲线要充分发挥电动机的效能，就要使它在长期负载运行时达到的稳态温升等

6、于允许温升。因此，我们就取使稳态温升等于(或接近)允许温升时输出功率P作为电动机的额定功率。二．连续工作制下电动机的额定功率第二节电动机的工作制与额定功率其温升与输出功率之间的关系如图12.4所示。可以看出，在工作时间内，电动机实际达到的最高温升低于稳态温升。图12.4短时工作制电动机的功率与温升曲线三．短时工作制下电动机的额定功率第二节电动机的工作制与额定功率由于，其额定功率要依据实际达到的最高温升来确定，即在规定的工作时间内，电动机负载运行达到的实际最高温升恰好等于(或接近于)允许温升，即时，电动机的输出功率则定为额定功率。短时

7、工作制的电动机额定功率是与规定的工作时间相对应的。第二节电动机的工作制与额定功率如图12.6所示，电动机实际达到的最高温升为。当等于(或接近于)电动机允许温升时，相应的输出功率则规定为电动机的额定功率。图12.6周期性断续工作制电动机的功率与温升曲线四．断续周期工作制下电动机的额定功率第二节电动机的工作制与额定功率同一台电动机，负载持续率FS%不同时，其额定功率也不同。只是在各自的负载持续率上，输出各自不同的额定功率，其最后达到的温升都等于电动机的允许温升。FS%值大的，额定功率小；FS%值小的，额定功率大。第三节电动机额定功率的选

8、择一．电动机额定功率选择的步骤电动机额定功率选择一般分成以下三步:第一步，根据负载性质，计算负载功率；第二步，根据负载功率，预选电动机的额定功率及其他参数第三步，校核所选的电动机的性能，包括发热温升、过载能力和起动能力。在满足生产机械