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课堂 | 金陵解读电机中的五项参数该如何选择?

时间:2017-06-02 作者: 来源:上海金陵



前言

市场上电机产品型号规格可谓是五花八门,制造厂商为了满足用户不同的使用需求派生出很多的系列产品,种类繁多,给广大用户选型带来诸多不便,金陵电机在此就电机的五个方面跟大家探讨一下选型时应充分考虑的地方哈~


综合保护器


电机综合保护器是给电机全面的保护,主要针对三相电流检测和监控,当电机出现过载、缺相、堵转、短路、过压、欠压、漏电、三相不平衡、过热、轴承磨损、定转子偏心时,予以报警或保护的装置。


根据你的额定电流和控制电路电压两个因素选择电动机综合保护器,另外注意电动机的额定电流值应在电动机保护器的整定电流范围内。


例如:三相电机功率为15kW,则一般其额定电流为30A;控制回路额定电压为220V,这应选用16~80A、AC220V电动机保护器。


1、对于工作条件要求不高、操作控制简单,停机对生产影响不大的单机独立运行电机,可选用普通型保护器,因普通型保护器结构简单,在现场安装接线、替换方便,操作简单,具有性价比高等特点。


2、对于工作条件恶劣,对可靠性要求高,特别是涉及自动化生产线的电动机,应选用中高档、功能较全的智能型保护器。


3、对于防爆电机,由于轴承磨损造成偏心,可能导致防爆间隙处摩擦出现高温,产生爆炸危险,应选择磨损状态监测功能。对于大容量高压潜水泵等特殊设备,由于检查维护困难,也应选择磨损状态监测功能,同时监测轴承的温度,避免发生扫膛事故造成重大经济损失。


4、应用于有防爆要求场所的保护器,要根据应用现场的具体要求,选用相应的防爆型保护器,避免安全事故发生。  


电机的转速


电动机额定转速是根据生产机械的要求而选定的。在确定电动机额定转速时,必须考虑机械减速机构的传动比值,两者相互配合,经过技术、经济全面比较才能确定。通常,电动机转速不低于500r/min,因为当功率一定时,电动机的转速愈低,则其尺寸愈大,价格愈贵,而且效率也较低,如选用高速电动机,势必加大机械减速机构的传动比,致使机械传动部分复杂起来。


对于一些不需调速的高、中速机械,如水泵、鼓风机、空气压缩机等,可选用相应转速的电动机不经机械减速机构直接传动。需要调速的机械,电动机的最高转速应与生产机械转速相适应。若采用改变励磁的直流变速电动机时,为充分利用电动机容量,应选好调磁调速的基速。又如某些轧钢机械、提升机等,工作速度较低,经常处于频繁地正、反转运行状态,为缩短正、反转过度时间,提高生产效率,降低消耗,并减小噪声,节省投资,选择适当的低速电动机,采用无减速机的直接传动更为合理。


电动机每分钟的转数通常有3000、1500、1000、750及600等多种,异步电动机额定转速由于存在转差率,一般要比上述转速低2%~5%。


从电动机制造角度讲,同样功率的电动机若额定转速越高,其电磁转矩外形尺寸就愈小,成本就愈低且重量亦轻,并且高速电机的功率因数及效率比低速电机都高。若能选择转速愈高的电动机,则经济性愈好,但若由此而引起电动机与被拖动机械间的转速相差过大时,所需装设减速装置的传动级数就越多,这就会加大设备成本及传动的能量损耗。故要经过分析比较择优选定。


我们通常应用的电机大部分是选用4极1500r/min的电机,因为这种额定转速的电机适应范围广,而且其功率因数和工作效率也较高。


要求快速频繁启、制动的机械,通常是电动机的转动惯量与额定转速平方的乘积为最小时,能获得启动、制动最快的效果。在空载(或负载很小可以忽略)情况下启、制动时,为达到快速的目的,按下式考虑最为合理:电动机的转动惯量与额定转速平方的乘积等于生产机械在机械轴上的转动惯量与生产机械轴转速平方的乘积。  


电机的功率


电机的功率,应根据生产机械所需要的功率来选择,尽量使电机在额定负载下运行。选择时应注意以下两点:

①如果电机功率选得过小.就会出现“小马拉大车”现象,造成电机长期过载.使其绝缘因发热而损坏.甚至电机被烧毁。

②如果电机功率选得过大.就会出现“大马拉小车”现象.其输出机械功率不能得到充分利用,功率因数和效率都不高,不但对用户和电网不利。而且还会造成电能浪费。


要正确选择电机的功率,必须经过以下计算或比较:

P=F*V/1000(P=计算功率KW,F=所需拉力N,工作机线速度M/S) 


对于恒定负载连续工作方式,可按下式计算所需电机的功率:

P1(kw):P=P/n1n2

式中n1为生产机械的效率;n2为电动机的效率,即传动效率。


按上式求出的功率P1,不一定与产品功率相同。因此,所选电机的额定功率应等于或稍大于计算所得的功率。此外,最常用的是类比法来选择电动机的功率。


所谓类比法,就是与类似生产机械所用电机的功率进行对比。具体做法是:了解本单位或附近其他单位的类似生产机械使用多大功率的电机,然后选用相近功率的电机进行试车。试车的目的是验证所选电机与生产机械是否匹配。


验证的方法是:使电机带动生产机械运转,用钳形电流表测量电动机的工作电流,将测得的电流与该电机铭牌上标出的额定电流进行对比。如果电机的实际工作电流与铭脾上标出的额定电流上下相差不大.则表明所选电动机的功率合适。如果电机的实际工作电流比铭牌上标出的额定电流低70%左右.则表明电机的功率选得过大,应调换功率较小的电机。如果测得的电机工作电流比铭牌上标出的额定电流大40%以上.则表明电机的功率选得过小,应调换功率较大的电机。


实际上应该是考虑扭矩(转矩),电机功率和转矩是有计算公式的。

即T=9550P/n 

式中: 

P—功率,kW; 

n—电机的额定转速,r/min; 

T—转矩,Nm。 

电机的输出转矩一定要大于工作机械所需要的转矩,一般需要一个安全系数。  


电机的类型


主要根据输出功率和速度要求,选择直流电机还是齿轮电机。

转速: 1,000至5,000rpm → 直流电机

转速: 低于500rpm → 齿轮电机


电动机类型的选择:

不需要调速的机械装置应优先选用笼型异步电动机;

对于负载周期性波动的长期工作机械,宜用绕线型异步电动机;

需要补偿电网功率因数及获得稳定的工作速度时,优先选用同步电动机; 

只需要几种速度,但不要求调速时,选用多速异步电动机,采用转换开关等来切换你所需要的工作速度;

需要大的起动转矩和恒功率调速的机械,宜选用直流电动机;

起制动和调速要求较高的机械,可选用直流电动机或带调速装置的交流电动机;

需要自动伺服控制的情况下,需要选择伺服电机。


电机的极数


根据你的转速需求来确定极对数,转速包含你的对象要求转速和减速比二个因素,减速比当然还要考虑扭矩,但扭矩和极对数不关联的,普通感应电机4极转速为1440转/每分钟,6极的为960转/分钟。


电机的级数:

有2极 3000转(同步速),2950转(异步速)

有4极 1500转(同步速),1450转(异步速)

有6极 1000转(同步速),950转(异步速)

有8极 750转(同步速),730转(异步速)


选择的电机转速定了,极数就自然定了。

同功率的电机,极数越小,扭矩越大.转速越低。

需要大扭矩,低转速时, 选极数多的电机.需要小扭矩,高转速时, 选极数少的电机。






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