佛山永坤電機(jī)分享電動(dòng)機(jī)選型需要知道的基本內(nèi)容

電動(dòng)機(jī)選型前需要知道的基本內(nèi)容有：所驅(qū)動(dòng)的負(fù)載類型、額定功率、額定電壓、額定轉(zhuǎn)速、其他條件。

一：所驅(qū)動(dòng)的負(fù)載類型

選擇電動(dòng)機(jī)的原則是電動(dòng)機(jī)性能滿足生產(chǎn)機(jī)械要求的前提下，優(yōu)先選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、工作可靠、維護(hù)方便的電動(dòng)機(jī)。在這方面交流電動(dòng)機(jī)優(yōu)于直流電動(dòng)機(jī)，交流異步電動(dòng)機(jī)優(yōu)于交流同步電動(dòng)機(jī)，鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)優(yōu)于繞線型異步電動(dòng)機(jī)。

負(fù)載平穩(wěn)，對(duì)起、制動(dòng)無(wú)特殊要求的連續(xù)運(yùn)行的生產(chǎn)機(jī)械，宜優(yōu)先選用普通鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)，其廣泛用于機(jī)械、水泵、風(fēng)機(jī)等。

對(duì)于起動(dòng)、制動(dòng)比較頻繁，要求有較大的起動(dòng)、制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的生產(chǎn)機(jī)械，如橋式起重機(jī)、礦井提升機(jī)、空氣壓縮機(jī)、不可逆軋鋼機(jī)等，應(yīng)采用繞線式異步電動(dòng)機(jī)。

無(wú)調(diào)速要求，需要轉(zhuǎn)速恒定或要求改善功率因數(shù)的場(chǎng)合，應(yīng)采用同步電動(dòng)機(jī)，例如中、大容量的水泵，空氣壓縮機(jī)、提升機(jī)、磨機(jī)等。

調(diào)速范圍要求在1∶3以上，且需連續(xù)穩(wěn)定平滑調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械，宜采用他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)或用變頻調(diào)速的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)或同步電機(jī)，例如大型精密機(jī)床、龍門刨床、軋鋼機(jī)、提升機(jī)等。

要求起動(dòng)轉(zhuǎn)距大，機(jī)械特性軟的生產(chǎn)機(jī)械，使用串勵(lì)或復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，例如電車、電機(jī)車、重型起重機(jī)等。

由此可體現(xiàn)出不同驅(qū)動(dòng)的負(fù)載類型選用不同的電機(jī)更為恬當(dāng)。

二、額定功率

電動(dòng)機(jī)的額定功率是指輸出功率，即軸功率，也稱容量大小，是電動(dòng)機(jī)標(biāo)志性參數(shù)。常有人問(wèn)電機(jī)多大的，一般不是指電機(jī)的尺寸大小，而是指額定功率。它是量化電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)負(fù)載能力的最重要的指標(biāo)，也是電機(jī)選型時(shí)必須提供的參數(shù)要求。

正確選擇電動(dòng)機(jī)容量的原則，應(yīng)在電動(dòng)機(jī)能夠勝任生產(chǎn)機(jī)械負(fù)載要求的前提下，最經(jīng)濟(jì)最合理地決定電動(dòng)機(jī)的功率。若功率選得過(guò)大，設(shè)備投資增大，造成浪費(fèi)，且電動(dòng)機(jī)經(jīng)常欠載運(yùn)行，效率及交流電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)較低；反之，若功率選得過(guò)小，電動(dòng)機(jī)將過(guò)載運(yùn)行，造成電動(dòng)機(jī)過(guò)早損壞。

決定電動(dòng)機(jī)主要功率的因素有三個(gè)：

1）電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱與溫升，這是決定電動(dòng)機(jī)功率的最主要因素；

2）允許短時(shí)過(guò)載能力；

3）對(duì)異步鼠籠型電動(dòng)機(jī)還要考慮起動(dòng)能力。

首先需要根據(jù)具體生產(chǎn)機(jī)械的發(fā)熱、溫升及其負(fù)載要求，計(jì)算并選擇負(fù)載功率，再根據(jù)負(fù)載功率、工作制、過(guò)載要求預(yù)選電動(dòng)機(jī)合適的額定功率。電動(dòng)機(jī)的額定功率預(yù)選好后，還要進(jìn)行發(fā)熱、過(guò)載能力及必要時(shí)的起動(dòng)能力校驗(yàn)。若其中有一項(xiàng)不合格，須重新選擇電動(dòng)機(jī)，再進(jìn)行校核，直到各項(xiàng)都合格為止。因此工作制也是必要提供的要求之一，若無(wú)要求則默認(rèn)按最常規(guī)的S1工作制處理；有過(guò)載要求的電機(jī)也需要提供過(guò)載倍數(shù)及相應(yīng)運(yùn)行時(shí)間；異步鼠籠型電機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)等大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量負(fù)載時(shí)，還需要提供負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及起動(dòng)阻力矩曲線圖來(lái)校核起動(dòng)能力。

以上關(guān)于額定功率的選擇是在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度為40℃前提下進(jìn)行的。若電動(dòng)機(jī)工作的環(huán)境溫度發(fā)生變化，則必須對(duì)電動(dòng)機(jī)的額定功率進(jìn)行修正。根據(jù)理論計(jì)算和實(shí)踐，在周圍環(huán)境溫度不同時(shí)，電動(dòng)機(jī)的功率可粗略地按下表相應(yīng)增減。

因此氣候惡劣地區(qū)還需要提供環(huán)境溫度，例如印度，環(huán)境溫度就需要按50℃進(jìn)行校核。此外，高海拔對(duì)電機(jī)功率也, 會(huì)有影響，海拔越高，電機(jī)溫升越大，輸出功率越小。并且高海拔使用的電機(jī)還需考慮電暈現(xiàn)象的影響。

三、額定電壓

電動(dòng)機(jī)的額定電壓，是指在額定工作方式下的線電壓。電動(dòng)機(jī)的額定電壓的選擇，取決于電力系統(tǒng)對(duì)該企業(yè)的供電電壓和電動(dòng)機(jī)容量的大小。

交流電動(dòng)機(jī)電壓等級(jí)的選擇主要依使用場(chǎng)所供電電壓等級(jí)而定。一般低電壓網(wǎng)為380V，故額定電壓為380V(Y或△接法)、220/380V(△/Y接法)、380/660V(△/Y接法)3種。低壓電機(jī)功率增大到一定程度(如300KW/380V)，電流受到導(dǎo)線承受能力的限制就難以做大，或成本過(guò)高。需要通過(guò)提高電壓實(shí)現(xiàn)大功率輸出。高壓電網(wǎng)供電電壓一般為為6000V或10000V，國(guó)外也有3300V、6600V和11000V的電壓等級(jí)。高壓電機(jī)優(yōu)點(diǎn)是功率大，承受沖擊能力強(qiáng)；缺點(diǎn)是慣性大，啟動(dòng)和制動(dòng)都困難。

直流電動(dòng)機(jī)的額定電壓也要與電源電壓相配合。一般為110V、220V和440V。其中220V為常用電壓等級(jí)，大功率電機(jī)可提高到600～1000V。當(dāng)交流電源為380V，用三相橋式可控硅整流電路供電時(shí)，其直流電動(dòng)機(jī)的額定電壓應(yīng)選440V，當(dāng)用三相半波可控硅整流電源供電時(shí)，直流電動(dòng)機(jī)的額定電壓應(yīng)為220V。

四、額定轉(zhuǎn)速

電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，是指在額定工作方式下的轉(zhuǎn)速。

電動(dòng)機(jī)和由它拖動(dòng)的工作機(jī)械都有各自的額定轉(zhuǎn)速。在選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)，應(yīng)注意轉(zhuǎn)速不宜選的過(guò)低，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速越低，其級(jí)數(shù)越多，體積就越大，價(jià)格也就越高；同時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速也不宜選的過(guò)高，因?yàn)檫@樣會(huì)使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，而且難以維護(hù)。此外功率一定時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比。

所以啟動(dòng)、制動(dòng)要求不高者可從設(shè)備初始投資、占地面積和維護(hù)費(fèi)用等方面，以幾個(gè)不同的額定轉(zhuǎn)速進(jìn)行全面比較，最后確定額定轉(zhuǎn)速；而經(jīng)常啟動(dòng)、制動(dòng)及反轉(zhuǎn)，但過(guò)渡過(guò)程持續(xù)時(shí)間對(duì)生產(chǎn)率影響不大者，除考慮初始投資外，主要以過(guò)渡過(guò)程量損耗最小為條件來(lái)選擇轉(zhuǎn)速比及電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速。例如提升機(jī)電機(jī)，需要頻繁正反轉(zhuǎn)且轉(zhuǎn)矩很大，轉(zhuǎn)速就很低，電機(jī)體積龐大，價(jià)格昂貴。

當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí)，還需考慮電機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速。電機(jī)轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)中都會(huì)發(fā)生振動(dòng)，轉(zhuǎn)子的振幅隨轉(zhuǎn)速的增大而增大，到某一轉(zhuǎn)速時(shí)振幅達(dá)到最大值（也就是平常所說(shuō)的共振），超過(guò)這一轉(zhuǎn)速后振幅隨轉(zhuǎn)速增大逐漸減少，且穩(wěn)定于某一范圍內(nèi)，這一轉(zhuǎn)子振幅最大的轉(zhuǎn)速稱為轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速。這個(gè)轉(zhuǎn)速等于轉(zhuǎn)子的固有頻率。當(dāng)轉(zhuǎn)速繼續(xù)增大，接近2倍固有頻率時(shí)振幅又會(huì)增大，當(dāng)轉(zhuǎn)速等于2倍固有頻率時(shí)稱為二階臨界轉(zhuǎn)速，依次類推有三階、四階等臨界轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)子如果在臨界轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，會(huì)出現(xiàn)劇烈的振動(dòng)，而且軸的彎曲度明顯增大，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行還會(huì)造成軸的嚴(yán)重彎曲變形，甚至折斷。電機(jī)的一階臨界轉(zhuǎn)速一般在1500轉(zhuǎn)/分以上，故而常規(guī)低速電機(jī)一般不考慮臨界轉(zhuǎn)速的影響。反之，對(duì)2極高速電機(jī)，額定轉(zhuǎn)速接近3000轉(zhuǎn)/分，則需考慮該影響，需避免讓電機(jī)長(zhǎng)期使用在臨界轉(zhuǎn)速范圍。

盡管提供了驅(qū)動(dòng)的負(fù)載類型、電機(jī)的額定功率、額定電壓、額定轉(zhuǎn)速便可以將電機(jī)大致確定下來(lái)。但如果要最優(yōu)化地滿足負(fù)載要求，這些基本參數(shù)就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了。還需要提供的參數(shù)包括：頻率，工作制，過(guò)載要求，絕緣等級(jí)，防護(hù)等級(jí)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，負(fù)載阻力矩曲線，安裝方式，環(huán)境溫度，海拔高度，戶外要求等具體情況提供相應(yīng)參數(shù)。

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