一、电动机的发热和冷却
1、电动机的发热进程
电动机在运转进程中, 因为总损耗转化的热量不断发生, 电动机温度升高, 就有了温升, 电动机就要向周围散热。温升越高,散热越快。当单位时刻宣布的热量等于散出的热量时, 电动机温度不再升高, 而坚持一个安稳不变的温升, 即处于发热与散热平衡的状况。此进程是升高的热过渡进程, 称为发热。
因为电动机发热的具体情况比较杂乱, 为了研讨剖析便利, 假定电动机长时刻运转, 负载不变, 总损耗不变, 电动机自身各部分温度均匀, 周围环境温度不变。
2、电动机的冷却进程
对负载运转的电动机, 在温升安稳今后, 假如使其负载减小或使其泊车, 那么电动机内的总损耗及单位时刻的发热量 Q 都将随之减小或不再持续发生。这样就使发热少于散热, 损坏了热平衡状况, 电动机的温度下降,温升下降。
在降温进程中,跟着温升的下降, 单位时刻散热量 也减小。当发热量等于散热量时,电动机不再持续降温,其温升又安稳在一个新的数值上。在泊车时,温升将降为零。温升下降的进程称为冷却。
二、电动机容量的挑选办法
挑选电动机的容量较为繁琐,不只需求必定的理论剖析核算, 还需求通过校验。其根本进程是:依据出产机械负载供给的负载图 PL= f ( t )及温升曲线τ= f ( t ) , 并考虑电动机的过载才能, 预选一台电动机, 然后依据负载图进行发热校验, 将校验结果与预选电动机的参数进行比较, 若发现预选电动机的容量太大或太小, 再从头挑选, 直到其容量得到充分利用, 最终再校验其过载才能与发动转矩是否满意要求。
三、电动机品种、型式、电压、转速的挑选
1、电动机品种的挑选
挑选电动机品种的原则是在满意出产机械技能功能的前提下,优先选用结构简略、 作业牢靠、价格便宜、 修理便利、 运转经济的电动机。从这个意义上看, 沟通电动机优于直流电动机,异步电动机优于同步电动机, 笼型异步电动机优于绕线转子异步电动机。
当出产机械负载平稳, 对发动、 制动及调速功能要求不高时, 应优先选用异步电动机。例如一般机床、水泵、 风机等可选用一般笼型异步电动机。像空压机、 皮带运输机等要求电动机有较好的发动功能(全球电气资源www.ourger.com), 则可选用深槽式或双笼型异步电动机。而像电梯、 桥式起重机一类进步机械, 启、制动频频, 对电动机的发动、制动、调速有必定要求时, 应选用绕线转子异步电动机。关于功率较大而又不需调速的出产机械, 如大功率水泵、 空压机等, 为了进步电网的功率因数, 可选用同步电动机。
调速规模要求不大, 并可由机械变速箱合作的出产机械, 如一般机床、 锅炉引风机等, 可选用多速笼型异步电动机。
调速规模要求较大, 且需求滑润调速的出产机械,如轧钢机、龙门刨床、大型精细机床、造纸机等, 应选用他励直流电动机或选用变频调速的笼型异步电动机。
要求发动转矩大、机械特性软的出产机械,如电车、电机车、重型起重机、挖掘机、便携东西等, 一般应选用串励或复励直流电动机。如有易燃、易爆气体的矿井等特别场所, 不能运用直流电动机, 而应选用异步电动机和同步电动机。
跟着沟通变频调速技能的开展, 沟通电动机的运用将越来越广泛, 正逐渐替代直流电动机。
2、电动机电压等级的挑选
沟通电动机额外电压的挑选主要按运用场所的供电电压等级挑选。一般低压电网为380 V,因而中小型三相异步电动机的额外电压大多为380 V(Y或△形法),220/380 V(△/Y形接法)和380/660 V(△/Y形接法)。单相异步电动机的额外电压多选用220 V, 矿山及钢铁企业的大型设备用大功率电动机, 可选用高压电动机, 这样既减小了电动机的体积, 又节省了铜线的用量。
直流电动机的额外电压也要与电源电压相合作。由直流发电机供电的直流电动机额外电压一般为110 V或220 V。大功率电动机可进步到 600~1000 V, 当电网电压为 380 V, 直流电动机由晶闸管整流电路供电时, 选用三相整流可选额外电压为 440 V, 单相整流可选额外电压为160 V或180 V。
3、电动机额外转速的挑选
电动机的额外转速是依据出产机械传动系统的要求来挑选的。在必定功率时, 电动机的额外转速越高,其体积越小, 分量越轻, 价格越低, 运转的功率越高, 电动机的飞轮矩越小, 因而选用高速电动机较经济。可是, 若出产机械要求的转速低, 假如挑选高速电动机, 则会使传动组织杂乱。
关于常常发动、制动、回转的出产机械, 若过渡进程时刻对出产功率有较大影响, 则应以 GD2·nN 为最小来挑选电动机的额外转速, 如龙门刨床作业台拖动电动机等。若过渡进程时刻对出产功率影响不大, 则应以过渡进程中能量损耗最小来挑选电动机的额外转速。
4、电动机结构方式的挑选
电动机的结构方式有敞开式、防护式、封闭式和防爆式四种。为使电动机能正常作业于不同环境下, 有必要依据作业环境条件来挑选电动机的防护方式, 以维护电动机长时刻作业而不被损坏。
(1)敞开式
敞开式电动机的价格便宜, 散热条件最好, 但因为转子和绕组暴露在空气中, 简单被水汽、 尘埃、 铁屑、油污等腐蚀,影响电动机的正常作业及运用寿数。因而, 它只能用于枯燥、尘埃很少又无腐蚀性和爆破性气体的环境。
(2)防护式
防护式电动机一般可避免水滴、铁屑等外界杂物落入电动机内部, 但不能避免潮气及尘埃的侵入。它只适用于较枯燥且尘埃不多又无腐蚀性和爆破性气体的作业环境。这种电动机的通风散热条件也较好。
(3)封闭式
封闭式电动机有自冷式、逼迫通风式和密闭式三种。自冷式电动机一般自带电扇, 自冷式和逼迫通风式电动机能避免任何方向的水滴或杂物侵入电动机, 湿润空气和尘埃也不易侵入, 因而适用于湿润、多尘、易受风雨腐蚀, 有腐蚀性气体等较恶劣的作业环境, 运用最遍及。而密闭式电动机, 则适用于浸入液体中的出产机械, 如潜水泵等。
(4)防爆式
防爆式电动机是在密封结构的基础上制成隔爆型、增安型和正压型等, 适用于有爆破风险的作业环境, 如矿井、油库、煤气站等场所。
此外, 关于湿热地带、高海拔地带及船只等用电动机, 还应选具有特别防护要求的电动机。
四、电动机的温升和绝缘
电动机在负载运转时, 其内部总损耗转变为热能使电动机温度升高。而电动机中耐热最差的是绝缘材料,若电动机的负载太大, 损耗太大而使温度超越绝缘材料答应的极限时, 绝缘材料的寿数就急剧缩短, 严峻时会使绝缘遭到损坏, 电动机冒烟而焚毁。这个温度极限称为绝缘材料的答应温度。由此可见, 绝缘材料的答应温度便是电动机的答应温度;绝缘材料的寿数便是电动机的寿数。