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针对电机的不同类型选型步骤

时期:2021-02-25 10:21 点击数:
  

  
  
针对电机的不同类型选型步骤
电机选型须要的基本内容有:所驱动的负载类型、额定功率、额定电压、额定转速、其余前提。

  一、所驱动的负载类型
  这个得反过来从电机特点说。电机可能简单划分为直流电机跟交换电机,交换又分为同步电机跟异步电机。
  1、直流电机
  直流电机的优点是可能便利地通过转变电压调节转速,并可能供给较大的转矩。实用于须要频繁调节转速的负载,如钢厂的轧机,矿山的晋升机等。但当初随着变频技巧的发展,交换电机也可能通过转变频率来实现调节转速。不过诚然高效电机价格比个别电机贵不了多少,但防爆电念头价格在整套设备中盘踞重要局部,所以直流电机还有一个优点是低价。
  直流电机的毛病在于结构庞杂,任何设备只有结构庞杂,必定导致故障率增加。直流电机比较于交换电机,除了绕组庞杂(励磁绕组、换向极绕组、弥补绕组、电枢绕组),还增加了滑环、电刷跟换向器。不仅对制造商的工艺请求高,而且后期维护本钱也绝对较高。因此直流电机在产业利用中是处在一个逐步破落但过渡阶段仍有用武之地的为难田地。假如用户资金比较充裕的话,倡导抉择交换电机配防爆电念头的计划,究竟利用防爆电念头也带来很多利益,这个不细说了。
  2、异步电机
  异步电机的优点在于结构简单,机能牢固,维护便利,价格低价。且制造工艺上也是最简单的,曾听车间的老技师说过,装配一台直流电机的所用工时,可能实现差未几功率的两台同步电机或者四台异步电机,由此可见一斑。因此异步电机在产业中得到了最普遍的利用。
  异步电机又分为鼠笼型电机跟绕线型电机,其差别在于转子。鼠笼型电机转子由金属条制成,铜制或铝制。铝的价格比较低,我国又是铝矿大国,在请求不高的场合利用普遍。但铜的机械机能跟导电机能都好于铝,就我所接触的绝大局部都是铜制转子。鼠笼型电机在工艺上解决了断排的问题后,坚固性远远超过绕组型转子的电机。而其毛病在于,金属转子在旋转的定子磁场中切割磁感线获得的转矩较小,且起动电流较大,对起能源矩请求较大的负载难以胜任。只管增加电机铁心长度可能获得更多的转矩,但力度十分有限。绕线型电机在启动时通过滑环给转子绕组通电,形成转子磁场,与旋转的定子磁场绝对活动,因此获得转矩更大。且在启动进程中串联水电阻来降落启动电流,水电阻由成熟的电控装置把持随启动进程转变阻值。实用于轧机、晋升机等负载。因为绕线型异步电机绝对鼠笼型电机增加了滑环、水电阻等,在整体设备价格上有一定进步。其与直流电机比较,调速范畴较为狭小且转矩绝对较小,相应价值也低。
  然而异步电机因为给定子绕组通电树破旋转磁场,而绕组属于电理性元件不做功,要从电网中接收无功功率,对电网冲击很大。永磁电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。 电机在电路中是用字母M表示,它的主要作用是产生驱动转矩,作为用电器或各种机械的动力源,发电机在电路中用字母G表示,它的主要作用是利用机械能转化为电能。直观闭会有大功率电理性电器接入电网时,电网电压降落,电灯亮度一下都降落。因此供电局对异步电念头的利用会有所限度,这也是很多工厂必须考虑的处所。局部用电大户如钢厂、铝厂等,抉择树破自备电厂,形成自己独破的电网,以减免对异步电念头的利用限度。所以异步电念头假如要满意大功率负载利用,需设备无功功率弥补装置,而同步电念头则可通过励磁装置向电网供给无功功率,功率越大同步电念头的上风就越明显,由此产生了同步电念头的舞台。
  3、同步电念头
  同步电念头的优点除了过励状况可能弥补无功功率外,还包含1)同步电念头的转速严格依照n=60f/p,可能正确把持转速;2)运行牢固性高,当电网电压忽然降落,其励磁系同个别会强行励磁,保障电念头运行牢固,而异步电念头转矩(与电压平方成正比)则会大幅降落;3)过载才干比相应异步电念头大;4)运行效力高,尤其是低速同步电念头。
  同步电念头无奈直接启动,须要异步启动或变频启动。永磁电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。 电机在电路中是用字母M表示,它的主要作用是产生驱动转矩,作为用电器或各种机械的动力源,发电机在电路中用字母G表示,它的主要作用是利用机械能转化为电能。异步启动指同步电念头在转子上装有类似于异步电机笼式绕组的启动绕组,在励磁回路中串接约为励磁绕组电阻值10倍的附加电阻来形成闭合电路,把同步电念头的定子直接接入电网,使之按异步电念头启动,当转速达到亚同步转速(95%)时,再切除附加电阻的启动方法;变频启动未几赘述。所以同步电念头毛病之一是须要为启动增加额定的设备装置。
  同步电机是靠励磁电流运行的,假如不励磁,电机就是异步的。励磁是加在转子上的直流体系,它的旋转速度跟极性与定子是一致的,假如励磁呈现问题,电念头就会失步,调剂不过来,触发维护"励磁故障"电念头跳闸。所以同步电念头毛病之二是须要增加励磁装置,以前是由直流机直接供给,当初大多由可控硅整流供给。还是那句老话,结构越庞杂、设备装置越多,故障点就越多,故障率越高。
  (同步电机参考资料:百度文库>专业资料>工程科技>电力/水利《同步电念头特点》)
  依据同步电机的机能特点,其利用重要在晋升机、磨机、风机、紧缩机、轧机、水泵等负载上。
  综上所述,抉择电念头的准则是电念头机能满意生产机械请求的前提下,优先选用结构简单、价格低价、工作坚固、维护便利的电念头。在这方面交换电念头优于直流电念头,交换异步电念头优于交换同步电念头,鼠笼型异步电念头优于绕线型异步电念头。
负载平稳,对起、制动无特别请求的连续运行的生产机械,宜优先选用个别鼠笼型异步电念头,其普遍用于机械、水泵、风机等。
  起动、制动比较频繁,请求有较大的起动、制动转矩的生产机械,如桥式起重机、矿井晋升机、空气紧缩机、不可逆轧钢机等,应采取绕线式异步电念头。
  无调速请求,须要转速恒定或请求改良功率因数的场合,应采取同步电念头,例如中、大容量的水泵,空气紧缩机、晋升机、磨机等。
  调速范畴请求在1∶3以上,且需连续牢固平滑调速的生产机械,宜采取他励直流电念头或用变频调速的鼠笼式异步电念头或同步电机,例如大型精巧机床、龙门刨床、轧钢机、晋升机等。
  请求起动转距大,机械特点软的生产机械,利用串励或复励直流电念头,例如电车、电机车、重型起重机等。
  二、额定功率
  电念头的额定功率是指输出功率,即轴功率,也称容量大小,是电念头标记性参数。常有人问电机多大的,个别不是指电机的尺寸大小,而是指额定功率。它是量化电念头拖动负载才干的最重要的指标,也是电机选型时必须供给的参数请求。
  (为额定功率,为额定电压,为额定电流,cosθ为功率因素,η为效力)
  正确抉择电念头容量的准则,应在电动性可能胜任生产机械负载请求的前提下,最经济最公道地决定电念头的功率。若功率选得过大,设备投资增大,造成挥霍,且电念头经常欠载运行,效力及交换电念头的功率因数较低;反之,若功率选得过小,电念头将过载运行,造成电念头过早破坏。
  决定电念头重要功率的因素有三个:
  1)电念头的发热与温升,这是决定电念头功率的最重要因素;2)容许短时过载才干;3)对异步鼠笼型电念头还要考虑起动才干。
  首先具体生产机械依据其发热、温升及其负载请求,盘算并抉择负载功率,电念头再依据负载功率、工作制、过载请求预选额定功率。电念头的额定功率预选好后,还要进行发热、过载才干及必要时的起动才干校验。若其中有一项不及格,须从新抉择电念头,再进行校核,直到各项都及格为止。因此工作制也是必要供给的请求之一,若无请求则默认按最通例的S1工作制处理;有过载请求的电机也须要供给过载倍数及相应运行时光;异步鼠笼型电机驱动风机等大转动惯量负载时,还须要供给负载的转动惯量及起动阻力矩曲线图来校核起动才干。
  以上对于额定功率的抉择是在标准环境温度为40℃前提下进行的。若电念头工作的环境温度产生变更,则必须对电念头的额定功率进行修改。依据实际盘算跟实际,在四周环境温度不同时,电念头的功率可粗略地按下表相应增减。
  因此景象恶劣地区还须要供给环境温度,例如印度,环境温度就须要按50℃进行校核。此外,高海拔对电机功率也会有影响,海拔越高,电机温升越大,输出功率越小。并且高海拔利用的电机还需考虑电晕景象的影响。
  对目前市场上电念头的功率范畴,谨列举所控制的自己所在企业事迹表数据以供参考。
  直流电机:ZD9350(磨机) 9350kW
  异步电机:鼠笼型YGF1120-4(高炉风机) 28000kW
  绕线型YRKK1000-6(生料磨机) 7400kW
  同步电机:TWS36000-4(高炉风机) 36000kW(实验机组达到40000kW)
  三、额定电压
  电念头的额定电压,是指在额定工作方法下的线电压。
  电念头的额定电压的抉择,取决于电力体系对该企业的供电电压跟电念头容量的大小。
  交换电念头电压等级的抉择重要依利用处所供电电压等级而定。个别低电压网为380V,故额定电压为380V(Y或△接法)、220/380V(△/Y接法)、380/660V(△/Y接法)3种。低压电机功率增大到一定水平(如300KW/380V),电流受到导线蒙受才干的限度就难以做大,或本钱过高。须要通过进步电压实现大功率输出。 高压电网供电电压个别为为6000V或10000V,国外也有3300
  V、6600V跟11000V的电压等级。永磁电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。 电机在电路中是用字母M表示,它的主要作用是产生驱动转矩,作为用电器或各种机械的动力源,发电机在电路中用字母G表示,它的主要作用是利用机械能转化为电能。 高效电机优点是功率大,蒙受冲击才干强;毛病是惯性大,启动跟制动都艰苦。
  直流电念头的额定电压也要与电源电压相配合。个别为110
  V、220V跟440V。其中220V为常用电压等级,大功率电机可进步到600~1000V。当交换电源为380V,用三相桥式可控硅整流电路供电时,其直流电念头的额定电压应选440V,当用三相半波可控硅整流电源供电时,直流电念头的额定电压应为220V。
  四、额定转速
  电念头的额定转速,是指在额定工作方法下的转速。
  电念头跟由它拖动的工作机械都有各自的额定转速。在抉择电念头的转速时,应留神转速不宜选的过低,因为电念头额定转速越低,其级数越多,体积就越大,价格也就越高;同时,电念头的转速也不宜选的过高,因为这样会使传念头构过于庞杂,而且难以维护。
  此外功率一定时,电机转矩与转速成反比。
  所以启动、制动请求不高者可从设备初始投资、占地面积跟维护用度等方面,以多少个不同的额定转速进行全面比较,最后判断额定转速;而经常启动、制动及反转,但适度进程连续时光对生产率影响不大者,除考虑初始投资外,重要以适度进程量损耗最小为前提来抉择转速比及电念头额定转速。例如晋升机电机,须要频繁正反转且转矩很大,转速就很低,电机体积宏大,价格昂贵。
  当电机转速较高时,还需考虑电机的临界转速。电机转子在运行中都会产生振动,转子的振幅随转速的增大而增大,到某一转速时振幅达到最大值(也就是平常所说的共振),超过这一转速后振幅随转速增大逐步减少,且牢固于某一范畴内,这一转子振幅最大的转速称为转子的临界转速。这个转速即是转子的固有频率。当转速连续增大,濒临2倍固有频率时振幅又会增大,当转速即是2倍固有频率时称为二阶临界转速 ,顺次类推有三阶、四阶等临界转速。转子假如在临界转速下运行,会呈现激烈的振动,而且轴的曲折度明显增大,长时光运行还会造成轴的重大曲折变形,甚至折断。电机的一阶临界转速个别在1500转/分以上,故而通例低速电机个别不考虑临界转速的影响。反之,对2极高速电机,额定转速濒临3000转/分,则需考虑该影响,需避免让电机长期利用在临界转速范畴。
  个别来说,供给了驱动的负载类型、电机的额定功率、额定电压、额定转速便可能将电机大抵判断下来。但假如要最优化地满意负载请求,这些基本参数就远远不够了。还须要供给的参数包含:频率,工作制,过载请求,绝缘等级,防护等级,转动惯量,负载阻力矩曲线,装置方法,环境温度,海拔高度,户外请求等,依据具体情况供给。

  
  
  

  
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