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1、10.2 电机的发热和冷却电机的发热和冷却10.2 电机的发热和冷却电机的发热和冷却第第 10 章章 电动机的选择电动机的选择10.1 电动机选择的基本内容电动机选择的基本内容10.3 电机的工作制电机的工作制10.4 电机的允许输出功率电机的允许输出功率10.5 恒定负载电动机额定功率的选择恒定负载电动机额定功率的选择10.6 变动负载电动机额定功率的选择变动负载电动机额定功率的选择10.1 电动机选择的基本内容电动机选择的基本内容 10.3 电机的工作制电机的工作制10.4 电机的允许输出功率电机的允许输出功率10.5 恒定负载电动机额定功率的选择恒定负载电动机额定功率的选择10.6 变动
2、负载电动机额定功率的选择变动负载电动机额定功率的选择电机与拖动电机与拖动返回主页返回主页10.1 电动机选择的基本内容电动机选择的基本内容一、类型的选择一、类型的选择 1.生产机械对电动机的要求生产机械对电动机的要求 机械特性、起动性能、调速性能、机械特性、起动性能、调速性能、制动方法、过载能力制动方法、过载能力 2.经济效益经济效益二、功率的选择二、功率的选择 既不能过载，也不能长期轻载。既不能过载，也不能长期轻载。类比法、统计法、实验法、计算法。类比法、统计法、实验法、计算法。第第10 章章 电动机的选择电动机的选择三、电压的选择三、电压的选择1.三相异步电动机的额定电压三相异步电动机的额
3、定电压 380 V、3 000 V、6 000 V、10 000 V。2.根据功率选择电压根据功率选择电压 PN200 kW 时，选择时，选择 UN=380 V。PN200 kW 时，选择高压电机。时，选择高压电机。一般大中型电动机选择一般大中型电动机选择 UN=6 000 V。3.中小型直流电动机的额定电压中小型直流电动机的额定电压 110 V、220 V、160 V、440 V。由由 220 V 单相桥单相桥式整流器供电式整流器供电由由 380 V 三相全控三相全控桥式整流器供电桥式整流器供电 三相同步电动机额定电压基本与三相异步电三相同步电动机额定电压基本与三相异步电 动机相同。动机相同
4、。10.1 电动机选择的基本内容电动机选择的基本内容四、转速的选择四、转速的选择 五、外形结构的选择五、外形结构的选择 开启式、防护式、封闭式、密封式、开启式、防护式、封闭式、密封式、防爆式。防爆式。10.1 电动机选择的基本内容电动机选择的基本内容开启式电动机开启式电动机10.1 电动机选择的基本内容电动机选择的基本内容 更多的图片更多的图片 防护式电动机防护式电动机Y系列（系列（IP23）电动机是防护型自扇冷式笼型三相异步电动机）电动机是防护型自扇冷式笼型三相异步电动机10.1 电动机选择的基本内容电动机选择的基本内容 更多的图片更多的图片 封闭式电动机封闭式电动机离心制冷机用封闭式电机离
5、心制冷机用封闭式电机螺杆制冷机用封闭式电机螺杆制冷机用封闭式电机10.1 电动机选择的基本内容电动机选择的基本内容 更多的图片更多的图片 密封式电动机密封式电动机Y系列（系列（IP44）电动机是全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机）电动机是全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机10.1 电动机选择的基本内容电动机选择的基本内容 更多的图片更多的图片 防爆式电动机（防爆式电动机（YB系列）系列）YB2-B3510.1 电动机选择的基本内容电动机选择的基本内容 更多的图片更多的图片 六、安装型式的选择六、安装型式的选择 卧式、立式。卧式、立式。10.1 电动机选择的基本内容电动机选择的基本内容(1)B3，卧
6、式，卧式 (2)B5，卧式，卧式 (3)B35，卧式，卧式 (4)V1，立式，立式 B3 型型10.1 电动机选择的基本内容电动机选择的基本内容 更多的图片更多的图片 B5 型型10.1 电动机选择的基本内容电动机选择的基本内容 更多的图片更多的图片 B35 型型10.1 电动机选择的基本内容电动机选择的基本内容 更多的图片更多的图片 立式电动机立式电动机（V1 型）型）10.1 电动机选择的基本内容电动机选择的基本内容 更多的图片更多的图片 七、工作制的选择七、工作制的选择 有九种工作制。有九种工作制。如连续工作制、短时工作制、断续周期工作制。如连续工作制、短时工作制、断续周期工作制。八、型
7、号的选择八、型号的选择 Y 系列系列 封闭式笼型三相异步电动机。封闭式笼型三相异步电动机。YR 系列系列 绕线型三相异步电动机。绕线型三相异步电动机。YD 系列系列 三相多速异步电动机。三相多速异步电动机。YB 系列系列 防爆型三相异步电动机。防爆型三相异步电动机。T 系列系列 三相同步电动机。三相同步电动机。Z 系列系列 直流电动机。直流电动机。10.1 电动机选择的基本内容电动机选择的基本内容10.2 电机的发热和冷却电机的发热和冷却 电机的温升电机的温升 =电机的温度周围环境温度电机的温度周围环境温度 当当 发热量发热量=散热量时，散热量时，=稳定值。稳定值。电机的热平衡方程式电机的热平
8、衡方程式 C d A dt=Q dt Q 热量（单位时间内产生的热量）。热量（单位时间内产生的热量）。C 热容量（温度每升高热容量（温度每升高 1 K 所需的热量）。所需的热量）。A 散热系数散热系数 （为为 1 K 时，每秒所散出的热量）。时，每秒所散出的热量）。第第10 章章 电动机的选择电动机的选择 i 电机的初始温升。电机的初始温升。s=Q/A 电机的稳定温升。电机的稳定温升。=C/A 电机的发热和冷却时间常数。电机的发热和冷却时间常数。d dtCA =QA =s(i s)e t Ot s iOt i s10.2 电机的发热和冷却电机的发热和冷却10.3 电机的工作制电机的工作制一、连
9、续工作制（一、连续工作制（S1 工作制）工作制）OtP sPL 应用应用 通风机、水泵、通风机、水泵、纺织机、造纸机等。纺织机、造纸机等。第第10 章章 电动机的选择电动机的选择二、短时工作制（二、短时工作制（S2 工作制）工作制）标准运行时间：标准运行时间：15、30、60、90 min。OtP s MPLtW 应用应用 水闸启闭机、水闸启闭机、冶金用的电动机、冶金用的电动机、起重机中的电动机。起重机中的电动机。10.3 电机的工作制电机的工作制三、断续周期工作制（三、断续周期工作制（S3 工作制）工作制）OtP PLtW tS s H L 负载持续率负载持续率 FC=100%tWtWtS
10、标准负载持续率标准负载持续率 FC=15%FC=25%FC=40%FC=60%周期：周期：tWtS 10 min。应用应用 起重机、电梯、轧钢辅助机械中的电动机。起重机、电梯、轧钢辅助机械中的电动机。10.3 电机的工作制电机的工作制四、包括起动的断续周期工作制（四、包括起动的断续周期工作制（S4 工作制）工作制）五、包括电制动的断续周期工作制（五、包括电制动的断续周期工作制（S5 工作制）工作制）六、连续周期工作制（六、连续周期工作制（S6 工作制）工作制）七、包括电制动的连续周期工作制（七、包括电制动的连续周期工作制（S7 工作制）工作制）八、包括变速变负载的连续周期工作制（八、包括变速变
11、负载的连续周期工作制（S8 工作制）工作制）九、负载和转速非周期变化工作制（九、负载和转速非周期变化工作制（S9 工作制）工作制）10.3 电机的工作制电机的工作制实际环境温度实际环境温度满载时的满载时的 PFe/PCu10.4 电机的允许输出功率电机的允许输出功率一、额定功率的确定一、额定功率的确定 表表10.4.1 电机的绝缘等级电机的绝缘等级 绝缘等级绝缘等级 允许最高温度允许最高温度 /A E B F H C105 120 130 155 180 180 二、工作制的影响二、工作制的影响三、环境温度的影响三、环境温度的影响P2=PN 1(1 )40 N 第第10 章章 电动机的选择电动
12、机的选择=PFPV 表表10.4.2 电机允许输出的功率电机允许输出的功率 实际环境温度实际环境温度 /允许输出功率允许输出功率增减的百分数增减的百分数 30 35 40 45 50 558%5%0 5%12.5%20%工程上也可以按下表对工程上也可以按下表对 P2 估算。估算。四、海拔高度的影响四、海拔高度的影响 海拔高度越高，空气越稀薄，散热越困难，海拔高度越高，空气越稀薄，散热越困难，使得使得 P2PN。海拔海拔 1 000 m h 4 000 m h=100 m，N 降低降低 1%，P2 降低降低 0.5%。10.4 电机的允许输出功率电机的允许输出功率10.5 恒定负载电动机额定功率
13、的选择恒定负载电动机额定功率的选择一、连续运行的电动机一、连续运行的电动机(1)选择工作制为选择工作制为 S1 的电动机。的电动机。(2)求出电动机的负载功率求出电动机的负载功率 PLPL=Pm m t Pm 生产机械的输出功率；生产机械的输出功率；m 生产机械的效率；生产机械的效率；t 电动机与生产机械之间传动机构的效率。电动机与生产机械之间传动机构的效率。(3)选择选择 PN=PL 或略大于或略大于PL 的电动机。的电动机。(4)校验起动能力。校验起动能力。第第10 章章 电动机的选择电动机的选择 【例例 10.5.1】有一台由电动机直接拖动的离心水泵，有一台由电动机直接拖动的离心水泵，流
14、量流量 Q=0.04 m3/s，扬程，扬程 h=8 m，效率，效率 m=0.58，转速转速 n=1 440 r/min。试选择电动机的额定功率。试选择电动机的额定功率。解：解：(1)该电机属于恒定负载连续运行工作方该电机属于恒定负载连续运行工作方式，故选择工作制为式，故选择工作制为 S1 的电动机。的电动机。(2)由水泵设计手册查得由水泵设计手册查得Pm=Q h102 水的密度水的密度 =1 000 kg/m3。Pm=kW=3.14 kW 0.041 0008 10210.5 恒定负载电动机额定功率的选择恒定负载电动机额定功率的选择对于直接传动对于直接传动 t=1，故，故 PL=Pm m t=
15、kW=5.41 kW 3.14 0.581(3)选择选择 PN PL 的电动机。的电动机。例如选择例如选择 PN=5.5 kW，nN=1 440 r/min 的的 Y 系列三相笼型异步电动机。系列三相笼型异步电动机。(4)起动能力校验起动能力校验 水泵为通风机负载特性类的生产机械，水泵为通风机负载特性类的生产机械，起动能力不会有问题。起动能力不会有问题。10.5 恒定负载电动机额定功率的选择恒定负载电动机额定功率的选择满载时的满载时的PFe/PCu实际运行时间实际运行时间标准运行时间标准运行时间二、短时运行的电动机二、短时运行的电动机1.选择工作制为选择工作制为 S2 的电动机的电动机(1)选
16、择标准运行时间与实际运行时间相同或相选择标准运行时间与实际运行时间相同或相 近的电动机。近的电动机。(2)求出电动机的负载功率求出电动机的负载功率 PL。(3)将将 PL 折算成标准运行时间的负载功率折算成标准运行时间的负载功率 PLN。PLPLN=1tWNtW tWNtW()10.5 恒定负载电动机额定功率的选择恒定负载电动机额定功率的选择当当 tWtWN 时，则上式可简化为时，则上式可简化为(4)选择额定功率选择额定功率 PN PLN 的电动机的电动机。(5)校验起动能力（对三相笼型异步电动机而言）。校验起动能力（对三相笼型异步电动机而言）。PLN=PLtWtWN10.5 恒定负载电动机额定功率的选择恒定负载电动机额定功率的选择2.选择工作制为选择工作制为 S3 的电动机的电动机(1)将将 S3 工作制的工作制的 FCN 换算成换算成 S2 工作制的工作制的 tWN，其对应关系为其对应关系为 FCN=15%tWN=30 min FCN=25%tWN=60 min FCN=40%tWN=90 min(2)再按再按(1)中步骤进行计算。中步骤进行计算。10.5 恒定负载电动机额定功率的
