第九章第九章电力拖动系电力拖动系统电动机的功率选择统电动机的功率选择.9-1概述概述一、功率选择的重要性一、功率选择的重要性1、功率选择过大，设备投资大，、功率选择过大，设备投资大，低，不经低，不经济大马拉小车济大马拉小车2、功率选择过小，过早损坏或只能在低载下运行、功率选择过小，过早损坏或只能在低载下运行小马拉大车小马拉大车二、功率选择的原那么：二、功率选择的原那么：在电动机能够胜任机械负载要求的前提下，最低经在电动机能够胜任机械负载要求的前提下，最低经济最合理地决定其功率济最合理地决定其功率三、影响功率选择的因素：发热，允许过载能力，三、影响功率选择的因素：发热，允许过载能力，起动能力起动能力电机寿命：正常工作电机寿命：正常工作20年电机温度不超过最高允许温度年电机温度不超过最高允许温度条件下条件下电机额定功率：环境为电机额定功率：环境为40,电机长期连续工作不超过最高电机长期连续工作不超过最高允许温度所发挥功率允许温度所发挥功率例例E级：级：最高允许温度：最高允许温度：12040=80环境温度低，允许温升高一些环境温度低，允许温升高一些环境温度高，允许温升低一些环境温度高，允许温升低一些2过载能力过载能力当过载能力检验不能通过时那么另选电机当过载能力检验不能通过时那么另选电机3起动能力起动能力假设带负载起动，那么要求假设带负载起动，那么要求MqMz,，原那么为另选电机，原那么为另选电机对绕线式异步电机不必效验对绕线式异步电机不必效验Mq，因为，因为Mq是可调的。是可调的。9-2电机的发热和冷却电机的发热和冷却假设：假设：1、电机为均质固体，任何时候各局部温度均相同、电机为均质固体，任何时候各局部温度均相同2、各部份热容量、各部份热容量(卡卡/度度)和散热系数相同卡和散热系数相同卡/度度3、散热量与温度成正比、散热量与温度成正比Q为热流量焦耳为热流量焦耳/秒秒=瓦特瓦特单位时间发出的热量单位时间发出的热量电机产生热量电机产生热量=电机吸收而升温电机吸收而升温+散发的热量散发的热量求电机的温升曲线求电机的温升曲线温升曲线两局部组成：温升曲线两局部组成：对电机要求：稳定温升对电机要求：稳定温升不能超过电机允许的最高允许温不能超过电机允许的最高允许温升升由材料决定由材料决定二、电机的冷却过程二、电机的冷却过程1、负载降低、负载降低:2、电机从电网断开、电机从电网断开:原来：原来：现在现在：3、假设负载变化时，温升温降交替进行、假设负载变化时，温升温降交替进行9-3电机的功率选择电机的功率选择根据负载工作制的不同来选择电机根据负载工作制的不同来选择电机一、连续工作制一、连续工作制比方煤矿通风电机，天天比方煤矿通风电机，天天24小时都连着开，因此电机的温小时都连着开，因此电机的温升可达升可达曲线表示：曲线表示：T发热时间常数发热时间常数这时电机按恒定负载连续工作制选择这时电机按恒定负载连续工作制选择二、短时工作制水坝闸门开放二、短时工作制水坝闸门开放1.定义：电机工作时间定义：电机工作时间tg较短，达不到稳定温升，称为短时较短，达不到稳定温升，称为短时工作制工作制,停车时间停车时间t0较长，较长，可使温升降为可使温升降为0与环境温度一致与环境温度一致2.电机的选择电机的选择(1)短时工作制负载选用连续工作制电机，采用提高输出功短时工作制负载选用连续工作制电机，采用提高输出功率的方法，发挥更大作用。率的方法，发挥更大作用。即选用即选用的电机使的电机使(短负载功率，即使电机处于过载运短负载功率，即使电机处于过载运行，这时发热加大，曲线改变但不能超过行，这时发热加大，曲线改变但不能超过)为何选发电机的为何选发电机的依据：依据：2短时工作制负载选用短时工作制电机短时工作制负载选用短时工作制电机国家规定标准工作时间国家规定标准工作时间15分分30、60、90、根据负载工作时间和功率，直接查产品、根据负载工作时间和功率，直接查产品目录选用，如果时间不标准，可采用功率计算公式目录选用，如果时间不标准，可采用功率计算公式四、断续周期性工作制四、断续周期性工作制1.定义：该负载工作停歇，轮流交替，工作时间内达不定义：该负载工作停歇，轮流交替，工作时间内达不到到，停歇时间冷却不到，停歇时间冷却不到0的工作性质。的工作性质。可见：该电机最后温升只能在某一范围内波动，但必须可见：该电机最后温升只能在某一范围内波动，但必须小于小于。2.关于负载持续率关于负载持续率ZC%=一个周期内负载工作时间的比值一个周期内负载工作时间的比值国家规定：一个周期内总时间国家规定：一个周期内总时间10分钟，假设分钟，假设10分钟那么分钟那么进入短时工作制进入短时工作制15分钟。分钟。ZC%有有4种：种：15%25%40%60%例：起重机用绕线式异步电机处于断续周期性工作例：起重机用绕线式异步电机处于断续周期性工作JZR116注：注：J异异Z起起R绕绕其其ZC%为为60%11铁芯铁芯66级级附一：同步电机简介附一：同步电机简介一、同步电机的根本结构及工作原理一、同步电机的根本结构及工作原理1.根本结构根本结构定子：铁芯定子：铁芯+三相对称绕组三相对称绕组作用：通入三相对称电流作用：通入三相对称电流产生三相旋转磁场产生三相旋转磁场基波转速基波转速=同步转速。或感应三相对称电势对外供同步转速。或感应三相对称电势对外供电电转子：凸极铁芯转子：凸极铁芯+直流绕组通过滑环，电刷引出，外加直直流绕组通过滑环，电刷引出，外加直流电压流电压作用：产生直流磁场作用：产生直流磁场2.根本工作原理根本工作原理1、同步发电机：原动机拖动转子磁场旋转、同步发电机：原动机拖动转子磁场旋转依次切依次切割定子上的三相对称绕组，从而感应电势割定子上的三相对称绕组，从而感应电势2、同步电动机、同步电动机三相对称电流三相对称电流三相对称绕组三相对称绕组在气隙中产生旋转磁场在气隙中产生旋转磁场转子通入直流电转子通入直流电产生恒定磁场产生恒定磁场该恒定磁场与转子该恒定磁场与转子磁场相互作用相互吸引，使转子受力矩旋转磁场一起磁场相互作用相互吸引，使转子受力矩旋转磁场一起旋转，且旋转，且n=n1。3.特点：磁场转速一定与转子转速同步，即特点：磁场转速一定与转子转速同步，即4.用途：用作大型发电机用途：用作大型发电机同步发电机同步发电机工矿企业用作大功率生产机械的动力工矿企业用作大功率生产机械的动力同步电动机。同步电动机。制动中：制动中：1、电源反接的反接制动、电源反接的反接制动3、2-8题，三轴电力拖动系统，求题，三轴电力拖动系统，求a=1米米/秒秒2加速度提升重加速度提升重轴时电动机应产生的电磁转矩。轴时电动机应产生的电磁转矩。