电动机短时过载容量计算
《通用用电设备配电设计规范》GB 50055-2011
《通用用电设备配电设计规范》GB 50055-2011目录前言1总则2电动机2.1 电动机的选择2.2 电动机的起动2.3 低压电动机的保护2.4 低压交流电动机的主回路2.5 低压交流电动机的控制回路2.6 3kV～10kV电动机3起重运输设备3.1 起重机3.2 胶带输送机运输线3.3 电梯和自动扶梯4电焊机5电镀6蓄电池充电7静电滤清器电源8室内日用电器本规范用词说明引用标准名录前言前言本规范是根据原建设部《关于印发<二OO二～二OO三年度国家标准制订、修订计划>的通知》(建标[2003]102号)的要求，由中国新时代国际工程公司会同有关单位在原《通用用电设备配电设计规范》GB 50055—93的基础上进行修订而成的。
本规范在修订过程中，编制组进行了广泛的调查研究，总结了原规范在使用过程中的经验，结合科学技术和生产力的发展水平，本着“统一、协调、简化、优选”的原则进行修订，并征求了广大设计、科研、生产等各有关单位的意见，最后经审查定稿。
本规范共分8章，主要内容包括总则、电动机、起重运输设备、电焊机、电镀、蓄电池充电、静电滤清器电源及室内日用电器等。
本次修订的主要内容是：①将各章节中的适用范围统一调整到总则；②原规范规定的3kW以上的连续运行的电动机宜装设过载保护调整为连续运行的电动机宜装设过载保护；③放宽了低压断路器和符合要求的隔离开关用于电动机的控制电器的使用；④将"3kV～10kV电动机”单列一节；⑤在“起重机”中增加了“铜质刚性滑触线”的使用；⑥在原规范“日用电器”中增加了“特殊场所”插座安装形式的要求；⑦对原规范的主要技术内容进行了补充、完善和必要的修改。
本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。
本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，中国机械工业联合会负责日常管理，中国新时代国际工程公司负责具体技术内容的解释。
请各单位在执行本规范过程中，注意总结经验，积累资料，并及时将意见、建议和有关资料反馈给中国新时代国际工程公司(地址：陕西省西安市环城南路东段128号。
电动机选择和容量计算
电动机选择和容量计算电动机选择和容量计算电动机的选择和容量计算电动机选择的基本要求（GB__－93,第2.2.1条）：电动机的工作制、额定功率、堵转转距、最小转距、最大转距，转速及其调节范围等电气和机械参数，应满足电动机所拖动的机械（以下简称机械）在各种运行方式下的要求。
1.电动机的类型选择电气传动系统由电动机、电源装置和电气传动控制系统三部分组成。
经常使用的电动机类型可以分为：笼型电动机异步电动机交流电动机绕线型电动机普通同步机励磁同步电动机无换向器电动机磁阻电动机永磁并激（他励）串激（串励）直流电动机复激（复励）永磁直流电动机（小功率）常用的电动机类型及各类电动机的比较如下：(1) 笼型电动机：结构简单、耐用、可靠、易维护、价格低、特性硬，但起动和调速性能差，起动时的功率因数低（0.25左右），一般无调速要求的机械应广泛采用。
在变频电源供电的情况下可变频调速。
变极多速电动机，可分级调速，但体积大，价格较贵。
笼型电动机的自然机械特性如图1所示。
图1常用的表达式为：M=2McrSScr ScrS电动机选择和容量计算式中M―电磁转矩（N-m）;Mcr―临界转矩（N-m）; S―转差率；Scr―临界转差率。
(2)绕线型电动机：因有滑环，结构复杂，维修麻烦，价格比较贵。
但由于它的起动力矩大，起动时的功率因数高，且可进行小范围的速度调节，控制设备也简单，故适用于电网容量小，起动次数多的机械，如起重机上的机械设备。
此外，绕线型电动机也用于需要软化特性的机械，如带飞轮的剪断机等。
绕线型电动机的自然机械特性和表达式与笼型机相同。
（3）同步电动机：恒转速输出，功率因数可调，价格贵，一般只在不需要调速的高电压、大容量的机械上采用，以改善并提高电网的功率因数，如鼓风机、空压机及水泵等设备。
但是，近年来，随着变频技术的发展，高电压、大容量的同步机已广泛用于冷、热轧机的主传动上，其优点是：a. 功率因数高，效率高，因此需要的变频装置的容量小。
施工临时用电负荷计算方法
施工临时用电负荷计算方法施工手册Pjs1=KxXPeQjs1=Pjs×tgΦSjs=(P2+Q2)1/21塔式起重机组塔式起重机组为10台塔吊，其中QTZ5010型号9台，35KW/台；QTZ40型号1台，25KW/台，即Pe1=435KW0查表得Kx=O.3 C0SΦ=0.7tgΦ=1.02塔吊有功功率：Pjs1=KxXPe1=O.3×435=130.5KW塔吊无功功率：Qjs1=Pjs1×tgΦ=130.5×1.02=133.I1KVA2振捣组(插入式振动棒、平板式振动器)振捣组为插入式振动棒10根，每根1.1KW,平板振动器2根，每根1.5KW,共计10×1.1+2×1.5=14KW,即Pe2=14KWo查表得Kx=O.7COSΦ=O.7tgΦ=1.02振捣组有功功率：Pjs2=Kx×Pe2=0.7×14=9.8KW振捣组无功功率：Qjs2=Pjs2×tgΦ=9.8×1.02=9.996KVA3电焊机组电焊机组为6台BX3-500-2型号电焊机，每台38.6KW；2台钢结构专用电焊机，每台60KW。
共计6X38.6+2X60=351.6KW,即Pe3=351.6KW。
查表得Kx=O.45 tgΦ=1.98电焊机组有功功率：Pjs3=KxXPe3=0.45X351.6=158.22KW电焊机组无功功率：Qjs3=Pjs3XtgΦ=158.22X1.98=313.28KVA4蛙式夯机组蛙式夯机组为4台HW-60型号，每台3KW,共计4X3=12KMBPPe4=12KWo 查表得Kx=O.8COSΦ=0.8tgΦ=0.75蛙式夯机组有功功率：Pjs4=Kx×Pe4=0.8×12=9.6KW蛙式夯机组无功功率： Qjs4=Pjs4Xtg6=9.6X0.75=7.2KVA4电机组电机组(生产用水泵、预拌砂浆机、钢筋加工厂机械、消防水泵、混凝土地泵、电梯及工具)电机组为消防水泵2台，每台22KW；潜水泵5台，每台3KW；施工用水泵1台，每台IOKW；施工电梯19台，每台21KW；无齿锯10台，每台3K肌木工圆锯5台，每台3KW；直螺纹套丝机10台，每台3KW,钢筋弯曲机10台，每台3KW,钢筋切断机5台，每台3K肌钢筋调直机5台，每台14KW,混凝土地泵1台，每台22KW,手提电动工具30台，每台IKk共计2*22+5*3+1*22+19*21+10*3+5*3+10*3+10*3+5*3+5*14+1*22+30*1=722KW,即Pe5=156KW查表得KX=O.85 COSΦ=0.8tgΦ=0.75电机组有功功率：Pjs5=Kx×Pe5=0.85X722=631.7KW电机组无功功率：QjS5=Pjs5×tgΦ=631.7×0.75=460.275KVA5照明及办公照明及办公生活为：办公IOoK肌现场照明80KW,生活区150KW,共计330KW,即Pe6=270KWo照明及办公有功生活功率：Pjs6=Kx×Pe6=1×(100+80+4150)=330KW照明及办公无功生活功率：Qjs6=Pjs6×tgΦ=330XO=OKVA6总的负荷计算经过计算得出：塔吊有功功率： Pjs1=KxXPe1=O.3×435=130.5KW振捣组有功功率Pjs2=Kx×Pe2=0.7×14=9.8KW电焊机组有功功率：Pjs3=Kx×Pe3=0.45X351.6=158.22KW蛙式夯机组有功功率Pjs4=Kx×Pe4=0.8×12=9.6W电机组有功功率： Pjs5=K x×Pe5=0.85×722=631.7KW照明及办公有功功率：Pjs6=Kx×Pe6=1×(100+80+4150)=330KW总的有功功率：130.5+9.8+158.22+9.6+631.7+330=673.82KW,即∑Pjs=1269.82KWKx=O.85PjS=Kx∑Pjs=0.85X1269.82=1079.37KW经过计算得出：塔吊无功功率： QjS1=PjS1XtgΦ=130.5×1.02=133.I1KVA振捣组无功功率Qjs2=Pjs2×tgΦ=9.8×1.02=9.996KVA电焊机组无功功率Qjs3=Pjs3×tgΦ=158.22×1.98=313.28KVA蛙式夯机组无功功率Qjs4=Pjs4×tgΦ=9.6×0.75=7.2KVA电机组无功功率：Qjs5=Pjs5×tgΦ=631.7×0.75=460.275KVA照明及办公无功功率：Qjs6=Pjs6×tgΦ=330XO=OKVA总的无功功率为：133.11+9.996+313.28+7.2+460.275+0=923.86IKVA,即∑Qjs=5055KVA.Qjs=Kx∑Qjs=0.85X923.816=785.28KVA总的视在功率：Sjs=(P2+Q2)12=(1079.372+785.282),72=13380KVA 现场提供的变压器总容量为1400KVΛ,经计算变压器总容量可以满足施工用电的正常运行。
煤矿井下电气设备高低压过流整定计算
❖ 1、加大干线或支线的电缆截面； ❖ 2、设法减少低压电缆线路的长度； ❖ 3、采用相敏保护器或软起动等新技术提高灵敏度； ❖ 4、换用大容量变压器或采取变压器并联运行； ❖ 5、增设分段保护开关； ❖ 6、采用移动变电站或移动变压器。
Ie --变压器二次侧除最大一台电机或同时启动 的几台电机外，其余电机的额定电流之和，A。
Kx --需用系数，计算短路和过载保护时，一般
取0.5～1。KX=0.4+0.6×
Pm a x Pe
2、过载保护计算公式如下
I g.zd Kx I e
Ie --变压器二次侧所有电机的额定电流和，A;
❖ KX ——
需用系数；
KX=0.4+0.6
Pm a x Pe
❖ Pmax——容量最大一台电机的额定功率，KW；
❖ Pe ——高压配电装置所带负荷的额定功率之和，KW;
❖ Ieq——容量最大一台或几台电机的额定启动电流，A；
❖ Ie ——其余电机的额定电流之和，A；
❖ Kb —— 变压器变比8.7，低压侧为1200V；变压器变比15.2，低
❖ 取整定值1200A
❖ （3）短路保护整定倍数
❖ ns Is.zd= 1200 ≈ 8 取 8 倍 Ig.zd 150
❖ （4）利用最小短路电流来进行灵敏度验算：
❖
I（2）
d.m in ＝
8929
≈7.4＞1.5
I s.zd 1200
❖ 4、馈电开关整定电流计算：
❖ (1)
I g.zd
Pe
❖ Is.zd ≥ IQe+KX∑Ie
❖
200 Kx =0.4+0.6× 237
电机估算口诀
电机估算口诀已知三相电动机容量，求其额定电流口诀（c）：容量除以千伏数，商乘系数点七六。
说明：（1）口诀适用于任何电压等级的三相电动机额定电流计算。
由公式及口诀均可说明容量相同的电压等级不同的电动机的额定电流是不相同的，即电压千伏数不一样，去除以相同的容量，所得「商数」显然不相同，不相同的商数去乘相同的系数0.76，所得的电流值也不相同。
若把以上口诀叫做通用口诀，则可推导出计算220、380、660、3.6kV电压等级电动机的额定电流专用计算口诀，用专用计算口诀计算某台三相电动机额定电流时，容量千瓦与电流安培关系直接倍数化，省去了容量除以千伏数，商数再乘系数0.76。
三相二百二电机，千瓦三点五安培。
常用三百八电机，一个千瓦两安培。
低压六百六电机，千瓦一点二安培。
高压三千伏电机，四个千瓦一安培。
高压六千伏电机，八个千瓦一安培。
（2）口诀c 使用时，容量单位为kW，电压单位为kV，电流单位为A，此点一定要注意。
（3）口诀c 中系数0.76是考虑电动机功率因子和效率等计算而得的综合值。
功率因子为0.85，效率不0.9，此两个数值比较适用于几十千瓦以上的电动机，对常用的10kW以下电动机则显得大些。
这就得使用口诀c计算出的电动机额定电流与电动机铭牌上标注的数值有误差，此误差对10kW以下电动机按额定电流先开关、接触器、导线等影响很小。
（4）运用口诀计算技巧。
用口诀计算常用380V电动机额定电流时，先用电动机配接电源电压0.38kV数去除0.76、商数2去乘容量（kW）数。
若遇容量较大的6kV电动机，容量kW数又恰是6kV数的倍数，则容量除以千伏数，商数乘以0.76系数。
（5）误差。
由口诀c 中系数0.76是取电动机功率因子为0.85、效率为0.9而算得，这样计算不同功率因子、效率的电动机额定电流就存在误差。
由口诀c 推导出的5个专用口诀，容量（kW）与电流（A）的倍数，则是各电压等级（kV）数除去0.76系数的商。
直流电机功率计算公式直流电机在卷取时功率和速比的计算示例
直流电机功率计算公式直流电机在卷取时功率和速比的计算示例导读:就爱阅读网友为您分享以下“直流电机在卷取时功率和速比的计算示例”资讯，希望对您有所帮助，感谢您对的支持!直流电机在卷取时功率和速比的计算示例主电机参数整定值主电机z4-450-42 600kw 500/1000r/min 旧辊,280/,260×1200mm,新辊,300/,280×1250mm 传动比i1=34/34×42/18=2.3333,i2=49/20×42/18=5.7167 高速档线速度上限值v=360m/min(6m/s),低速档线速度上限值v=144m/min(2.4m/s)电机转速:高速档旧辊n=2.3333×360/?(0.28~0.26)=955~1028r/min高速档新辊n=2.3333×360/?(0.30~0.28)=891~955r/min 低速1档旧辊n=5.7167×144/?(0.28~0.26)=936~1008r/min 低速档新辊n=5.7167×144/?(0.30~0.28)=873~936r/min 线速度给定值10v对应360m/min转速给定值10v对应1028r/min设置辊径补偿，将线速度给定值换算成转速给定值线速度给定值辊径转速转速给定(m/min) (m) (r/min) (v)高 360 0.26 1028 10速 360 0.28 955 9.278911.11.49示信号2辊径转速转速反馈显示值(m)10 档 360 0.30 8.67 低 140 0.26 1008 9.8 速 140 0.28936 9 档 140 0.30 873 8 辊径补偿环节同时将转速反馈量换算成形象速度显(v)(m/min) 高 0.26 1028 360(r/min)速 0.28 9559.29 360档 0.30 8918.67 360低 0.26 10089.81 144速 0.28 9369.11 144档 0.30 8738.49 1443开卷、卷取在低速档时，碎边机工作时，轧机应置于低速档，如置于高速档应禁止运行或速度上限不允许超过144m/min。
预期短路电流
1.对于10/0.4KV电压等级的变压器，可以考虑高压侧的短路容量为无穷大(10KV侧的短路容量一般为200~400MV A甚至更大，因此按无穷大来考虑，其误差不足10%)。
2.GB50054-95《低压配电设计规范》的2.1.2条规定：“当短路点附近所接电动机的额定电流之和超过短路电流的1%时，应计入电动机反馈电流的影响”，若短路电流为30KA，取其1%，应是300A，电动机的总功率约在150KW，且是同时启动使用时此时计入的反馈电流应是6.5∑In。
3.变压器的阻抗电压UK表示变压器副边短接(路)，当副边达到其额定电流时，原边电压为其额定电压的百分值。
因此当原边电压为额定电压时，副边电流就是它的预期短路电流。
4.变压器的副边额定电流=Se/1.732U式中Se为变压器的容量(KV A)，Ue为副边额定电压(空载电压)，在10/0.4KV时Ue=0.4KV因此简单计算变压器的副边额定电流应是:1.44～.50Se。
5.按(3)对Uk的定义，副边的短路电流(三相短路)为I(3)对Uk的定义，副边的短路电流(三相短路)为I(3)=Ie/Uk，此值为交流有效值。
6.在相同的变压器容量下，若是两相之间短路，则I(2)=1.732I(3)/2=0.866I(3)以上计算均是变压器出线端短路时的电流值，这是最严重的短路事故。
如果短路点离变压器有一定的距离，考虑到线路阻抗，短路电流将减小。
例如SL7系列变压器(配导线为三芯铝线电缆)，容量为200KV A，变压器出线端短路时，三相短路电流I(3)为7210A。
短路点离变压器的距离为100m时，短路电流I(3)降为4740A；当变压器容量为100KV A时其出线端的短路电流为3616A。
离变压器的距离为100m处短路时，短路电流为2440A。
远离100m时短路电流分别为0m的65.74%和67.47%。
所以，用户在设计时，应计算安装处(线路)的额定电流和该处可能出现的最大短路电流。
继电保护整定计算公式大全
继电保护整定计算公式1、负荷计算（移变选择）：cos de Nca wmk P S ϕ∑=（4-1）式中 S ca --一组用电设备的计算负荷，kVA ；∑P N --具有相同需用系数K de 的一组用电设备额定功率之和，kW 。
综采工作面用电设备的需用系数K de 可按下式计算Nde P P k ∑+=max6.04.0 （4-2） 式中 P max --最大一台电动机额定功率，kW ；wm ϕcos --一组用电设备的加权平均功率因数2、高压电缆选择：（1）向一台移动变电站供电时，取变电站一次侧额定电流，即NN N ca U S I I 131310⨯== （4-13）式中 N S —移动变电站额定容量，kV •A ；N U 1—移动变电站一次侧额定电压，V ； N I 1—移动变电站一次侧额定电流，A 。
（2）向两台移动变电站供电时，最大长时负荷电流ca I 为两台移动变电站一次侧额定电流之和，即31112ca N N I I I =+=（4-14）（3）向3台及以上移动变电站供电时，最大长时负荷电流ca I 为3ca I =（4-15）式中 ca I —最大长时负荷电流，A ；N P ∑—由移动变电站供电的各用电设备额定容量总和，kW ； N U —移动变电站一次侧额定电压，V ；sc K —变压器的变比；wm ϕcos 、ηwm —加权平均功率因数和加权平均效率。
（4）对向单台或两台高压电动机供电的电缆，一般取电动机的额定电流之和；对向一个采区供电的电缆，应取采区最大电流；而对并列运行的电缆线路，则应按一路故障情况加以考虑。
3、 低压电缆主芯线截面的选择1）按长时最大工作电流选择电缆主截面 （1）流过电缆的实际工作电流计算① 支线。
所谓支线是指1条电缆控制1台电动机。
流过电缆的长时最大工作电流即为电动机的额定电流。
NN N N N ca U P I I ηϕcos 3103⨯== （4-19）式中 ca I —长时最大工作电流，A ；N I —电动机的额定电流，A ； N U —电动机的额定电压，V ；N P —电动机的额定功率，kW ； N ϕcos —电动机功率因数；N η—电动机的额定效率。
电机功率计算公式及实用计算步骤
电机功率计算公式及实用计算步骤电动机的功率，应根据生产机械所需要的功率来选择，尽量使电动机在额定负载下运行。
选择时应注意以下两点：①如果电动机功率选得过小．就会出现“小马拉大车“现象，造成电动机长期过载．使其绝缘因发热而损坏．甚至电动机被烧毁。
②如果电动机功率选得过大，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。
最主要的是所有传动件都会因传递功率过大，造成传动件选型过大，对于设备的投资浪费严重。
以上是我们在非标设备设计中对《电机功率计算》所出现的一些最常见，也是最严重的问题。
我们如何才能对电机功率计算得最为合理，并选择适合的电动机驱动设备呢？大家如果需要学习这方面的计算方法和选型方法，可以通过我们的官网加入学习群进入直播课程和老师进行交流。
详情参见，并下载相关资料。
根据大家在电机功率计算以及选用电机出现的问题，本人总结了以下关于电机功率计算的方法，并整理了一些资料给大家参考！以上是最常用的最终电机功率计算推导公式，但仅公是用上述公式，我们是计算不出准确的电机所需要的功率的，主要原因有以下几点：1、电机在工作过程中，输出转矩和做功分为三个部分，分为启动加速部分、正常工作部分和减速停车部分，而这三部分实际所需的转矩是不一样的。
（具体见下图）通过上图可以看出，设备在启动加速过程中，转矩是最大的。
而这一部分的时间，相对来说也是很短的，比如伺服电机、步进电机的启动很短，都是以豪秒来计算的。
所以这部分转矩是依靠电机的过载能力来启动的，大部分电机都是有短时间的过载能力。
（步进电机除外）见下图：伺服电机运行状态图及参数所以在电机功率计算过程中，至少需要计算设备的两个转矩，第一个是启动加速转矩，第二个是正常负载转矩。
根据计算数据来看电机能不能过载启动设备，如果不行，调大电机功率。
如果需要计算设备启动加速的转矩，就需要运用到计算设备的惯量等一些问题，常见机构的惯量计算方法如下图：如果需要计算到设备的正常负载，就需要运用一些方法计算设备的运行转矩，常见的一些机构转矩计算方式如下图：丝杆运行机构轮式提升机构应用实例讲解：已知：负载重量WA=10kg螺杆螺距BP=20mm螺杆直径BD=20mm螺杆长BL=0.5m机械效率η=0.9摩擦系数μ=0.1负载移动距离0.3m加减速时间ta=td=0.1s匀速时间tb=0.8s静止时间t4=1s联轴器的惯量Jc= 10x10-6 kg.m² .请选择满足负载需求的最小功率伺服电机？1、滚珠丝杆的质量：Bw=ρxV=7.9*10³*π(0.02/2)²*0.5=1.24kg2、负载部分的惯量：JL=JC+JB=JC+BW*BD²/8+WA*BP²/4π²=1.73*10^-4kg.m²3、预选电机若选200W,则JM= 0.14*10^-4kg.m²4、惯量比JL /JM =1.73/0.14=12.3<30倍(若选100W,则JM= 0.14*10^-4kg.m²,比值为33.9>30倍通常对于启动速度没有什么要求的话，可以选到小于30倍的惯量比。
低压开关整定及短路电流计算方法
高、低压开关整定计算方法：1、 1140V 供电分开关整定值=功率×0.67, 馈电总开关整定值为分开关整定值累加之和。
2、 660V 供电分开关整定值=功率×1.15，、馈电总开关整定值为分开关整定值累加之和。
3、 380V 供电分开关整定值=功率×2.00，、馈电总开关整定值为分开关整定值累加之和。
低压开关整定及短路电流计算公式1、馈电开关保护计算（1）、过载值计算：I Z =I e =1.15×∑P(2)、短路值整定计算：I d ≥I Qe +K X ∑I e(3)、效验：K=d d I I )2(≥1.5 式中：I Z ----过载电流整定值∑P---所有电动机额定功率之和I d ---短路保护的电流整定值I Qe ---容量最大的电动机额定启动电流(取额定电流的6倍)K X ---需用系数，取1.15∑I e ---其余电动机的额定电流之和P max ---------容量最大的电动机I (2)d ---被保护电缆干线或支线距变压器最远点的两相短路电流值例一、馈电开关整定：（1）型号：KBZ16-400，Ie=400A,Ue=660V,电源开关；负荷统计P max=55KW,启动电流I Qe=55×1.15×6=379.5A, ∑I e =74KW。
∑P=129KW（2）过载整定：根据公式：I Z=I e=1.15×∑P =129×1.15=148.35A取148A。
（3）短路整定：根据公式 I d≥I Qe+K X∑I e=379.5+1.15x74=464.6A取464A。
例二、开关整定：（1）、型号：QBZ-200，Ie=200A,Ue=660V,所带负荷：P=55KW。
（2）、过载整定：根据公式：I Z=I e=1.15×P=1.15×55=63.25A 取65A。
井下高压开关整定：式中：K Jx -------结线系数,取1K K -------可靠系数,通常取(1.15-1.25)取1.2K i-------电流互感器变比K f-------返回系数,取0.8Igdz-------所有负荷电流Idz---------负荷整定电流cos￠-----计算系数0.8----1P-----------所有负荷容量U----------电网电压√3--------1.732例1；高压开关屏整定:电流互感器为50/5=10、过流继电器为GL-12，Ie=5A.按变压器容量进行整定，变压器为KBSG-315/6.Igdz=P/√3*U*cos￠=315/1.732×6×0.92=32.9AIdz= Igdz×K Jx×K K /K i×K f=32.9×1×1.2/10×0.8=4.94A例2；（为BGP9L-6G高爆开关）整定:高压开关电流互感器为50/5按变压器容量为200KVA，额定电流为19.2A根据该配电装置微机高压综合保护器说明书要求：过载电流整定为20A，短路整定为180A（一般整定为额定电流的8-10倍）。
电动机工作制
电机的工作制的分类是对电机承受负载情况的说明，它包括启动、电制动、空载、断能停转以及这些阶段的持续时间和先后顺序，工作制分以下9类：S1 连续工作制：在恒定负载下的运行时间足以达到热稳定。
S2 短时工作制：在恒定负载下按给定的时间运行，该时间不足以达到热稳定，随之即断能停转足够时间，使电机再度冷却到与冷却介质温度之差在2K 以内。
S3 断续周期工作制：按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段恒定负载运行时间和一段断能停转时间。
这种工作制中的每一周期的起动电流不致对温升产生显著影响。
S4 包括起动的断续周期工作制：按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段对温升有显著影响的起动时间、一段恒定负载运行时间和一段断能停转时间。
S5 包括电制动的断续周期工作制：按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段起动时间、一段恒定负载运行时间、一段快速电制动时间和一段断能停转时间。
S6 连续周期工作制：按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段恒定负载运行时间和一段空载运行时间，但无断能停转时间。
S7 包括电制动的连续周期工作制：按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段起动时间、一段恒定负载运行时间和一段快速电制动时间，但无断能停转时间。
S8 包括变速变负载的连续周期工作制：按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段在预定转速下恒 定负载运行时间，和一段或几段在不同转速下的其它恒定负载的运行时间，但无断能停转时间。
S9 负载和转速非周期性变化工作制：负载和转速在允许的范围内变化的非周期工作制。
这种工作制包括经常过载，其值可远远超过满载。
电动机的选择包括选择电动机的种类、型式、额定电压、额定转速和额定功率，其中以额定功率的选择较为复杂。
确定电动机的额定功率，要考虑三个方面，即电动机的发热、过载能力与起动能力，其中尤以发热问题最为重要。
电动机运行时的损耗，转变为热能，使电动机各部分温度升高。
电动机允许温度主要决定于电动机所用绝缘材料的耐热等级。
电机过载与过流的区别
过载，是一个时间概念，是指负载在连续时间内超过额定负载一定的倍数。
过载，最重要的概念就是连续时间。
比如，某变频器过载能力160%一分钟，就是指，负载连续一分钟达到额定负载的1.6倍是没有任何问题的。
假如在59秒的时候，负载突然变小，那么是不会触发过载报警的。
只有在60秒刚过的时候，才会触发过载报警。
过流，是一个数量概念，是指负载突然超过额定负载多少倍。
过流的时间非常短，而且超过的倍数非常大，通常都是十几甚至几十倍。
比如，电机在运转时，机械轴突然堵转，那么此时电机的电流在短时间内会极速上升，导致过流故障。
图片过流和过载属于变频器最常见的故障，要区别变频器到底是过流跳闸还是过载跳闸，首先就要搞清楚他们之间的区别，一般来说过载也一定过电流，但是变频器为什么要把过电流和过载分开呢？这里面主要有2个区别：（1）保护对象不同过电流主要用于保护变频器，而过载主要用于保护电动机。
因为变频器的容量有时需要比电动机的容量加大一档甚或两档，在这种情况下，电动机过载时，变频器不一定过电流。
过载保护由变频器内部的电子热保护功能进行，在预置电子热保护功能时，应该准确地预置“电流取用比”，即电动机额定电流和变频器额定电流之比的百分数：IM%=IMN*100%I/IM式中，IM％—电流取用比;IMN—电动机的额定电流，Ａ;IN—变频器的额定电流，Ａ。
（2）电流的变化率不同过载保护发生在生产机械的工作过程中，电流的变化率di/dt通常较小;除了过载以外的其他过电流，常常带有突发性，电流的变化率di/dt往往较大。
（3）过载保护具有反时限特性过载保护主要是防止电动机过热，故具有类似于热继电器的“反时限”特点。
就是说，如果与额定电流相比，超过得不多，则允许运行的时间可以长一些，但如果超过得较多的话，允许运行的时间将缩短。
此外，由于在频率下降时，电动机的散热状况变差。
所以，在同样过载50％的情况下，频率越低则允许运行的时间越短。
图片变频器的过流跳闸变频器的过电流跳闸又分短路故障、运行过程中跳闸和升、降速过程中跳闸等情况。
短路电流计算及保护整定课件
短路——电力系统在运行中 ，相与相之间或相与地（或中性线）之间发生非正常 连接称为短路。
主保护——满足系统稳定性及设备安全要求，有选择性地切除被保护设备和全线路故障的
保护。 后备保护：应在主保护或断路器拒绝动作时切除故障。后备保护可分为远后备和近后备
只发挥了40%。
2、采区变电所的负荷计算中还应考虑采区变电所同时系数（供给二个工作面 0.95，三个以上为0.9）；井下总负荷和地面变电所6-10KV母线还需考虑各 变电所同时系数(0.8～0.9)。
现在学习的是第11页，共27页
2.1.2 说明
需用系数，不仅与设备的效率、线路损耗、负荷的大小有关系，而且与用电设备组的 工作性质、操作方式、生产组织形式等因素有关。应尽可能通过实测数据分析确定， 使之接近于实际。
《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则》短路电流的计算方法 ，采用的就 是有名制法。计算过程如下：
(1) 计算阻抗：
式中： ——短路回路总阻抗，Ω；
总电抗（—总—电短 阻路Z ）回为路( 的短X 总路)2 电 回)抗 路，R 中)Ω2，； 各供—电—短元路件回的路电总抗电值阻（，Ω电；阻值）的总和。注意 不要遗漏Z任一个需要考虑的元件阻抗。
现在学习的是第16页，共27页
2.2.3 馈电开关
1、过载整定值：按实际负载电流值整定；
2、短路整定值： IdZIQ NK X I（N按躲过控制线路上尖峰电流值整定）
3、灵敏度：
I (2) d
1 .5
I dz
式中： I—N———被其保护余干电线动或机支的线额距定变电压器流最之远和点；的两相短路电流值
电工常用计算口诀
变压器一、二次侧额定电流计算公式：变压器容量乘以K系数。
0.4KV乘1;5、6KV乘以0.1、10KV乘0.06、35KV乘0.015。
<BR>已知变压器容量，速算其一、二次侧保护熔断器熔体的电流值。
变压器的额定容量乘以K系数。
0.4乘以1.8<BR>速算其一次侧保护熔断器熔体的电流值。
变压器的高压侧的变压器容量乘以K系数，6KV乘以0.16、10KV乘0.1、35KV乘0.03。
<BR>电动机电流计算机：<BR>三相220电动机：3.5A/1KW。
<BR>常用三相380V电动机：2A/1KW。
<BR>低压三相660V电动机：1.2A/1KW。
<BR>高压三相3000V 电动机：1A/4KW。
<BR>高压三相6000V电动机：1A/8KW.<BR>已知中小型三相380V电动机容量，求其保护熔体电流值：<BR>中小电动机保护熔体电流值，电动容量乘以4。
<BR>长期实践经验表明：对10KW以下电机，经常起动的电动机，选靠近但大于口诀计算值的标准熔体规格（额定电流）;对容量在10KW以上，长期连续运行的电动机，选靠近但小于口诀计算值的熔体规格线号。
<BR>已知常用熔丝额定电流，求算其熔断电流：<BR>计算口诀：<BR>常用熔丝熔断电流，额定电流系数求;<BR>铅锑合金铜丝二倍，铅锡合金乘 1.5倍;<BR>锌片倍数不具体，一点三至二点一倍;<BR>已知380V三相电动机容量，求其过载保护热继电器热元件额定电流和整定电流计算：<BR>热继电器额定电流选择：电动机容量乘二倍。
<BR>执继电器过热保护整定电流：0.95～1.05倍。
根据电动起动负载与起动时间长短而定，负载大，起动时间长的应选用1.1倍。
吉林大学机械系统设计实例--第2章载荷与动力装置选择
二、电动机容量的选择计算
电动机功率的确定主要应考虑电动机的 发热、允许的过载能力和起动能力三个因 素，其中发热问题最为重要。
选择电动机容量的步骤 ：
1）预选电动机容量：按照工作机械的负 载特性绘制工作负载图，即转矩负载图或 功率负载图，据此可初步估算电动机功率， 并预选电动机。
2）绘制电动机的负载图：根据工作机械 的负载图和预选的电动机特性绘制电动 机的负载图，其中包括转矩负载图、电 流负载图或功率负载图 。
对于静载荷需要采用静强度判据，对 于动载荷就需应用疲劳强度的计算方法。 也可用名义载荷乘以动载系数近似动载荷 计算。P44表2-3动载系数推荐值，通过实 验得到。
二、工作载荷的确定方法
工作载荷可归纳为以下几种形式：
1）摩擦力为主要工作载荷的机械，如带式运输 机、汽车(牵引力)、装载机等；
2）提升重物机械的工作载荷，如起重类机械； 3）切削阻力，如各种切削机床、推土机； 4）物质破碎产生的工作阻力，如各种破碎机、 球磨机等；
包括工作机械的载荷特性、工作制度、结 构布局和工作环境等。
2）分析动力机本身的机械特性，包括 动力机的功率、转矩、转速等特性，以及 动力机所能适应的工作环境。使动力机的 机械特性与工作机械的负载特性相匹配。
3）进行经济性比较，当同时可 用多种类型的动力机进行驱动时，经 济性的分析是必不可少的，包括能量 的供应和消耗，动力机的制造、运行 和维修成本的对比等。
对于有调速要求的设备如电梯及某些机床等， 可选用笼型多速感应电动机。
绕线转子感应电动机可以限制起动电流，提 高起动转矩，多用于起重机和矿井提升机等， 它在转子中串接电阻后，可以进行小范围调速。
如果电动机的容量大于 100kw，又无调速要 求时，可采用交流同步电动机，它能提高功率 因数。
高压开关整定计算方法
高低压开关过载、短路整定计算方法1、过载整定1140V系统负荷额定电流Ie=0.67 Pe （式二）3300V系统负荷额定电流Ie=0.23 Pe （式三）6000V系统负荷额定电流Ie=0.13 Pe （式四）Pe——开关所带总负荷功率，kw2、短路整定整定公式Iz≥IQe+KxΣIe （式五）IQe——开关所带负荷容量最大的电动机的起动电流电动机的起动电流是其本身额定电流的4~7倍，一般取6倍660V系统IQe=6Ie =6×1.15 Pmax （式六）1140V系统IQe=6Ie =6×0.67 Pmax （式七）ΣIe ——其余电动机的额定电流之和，A。
计算方法按式一和式二计算。
3、校验校验公式为：Id（2）/ Iz ≥1.5 （式八）1.5——保护装置的可靠动作系数。
为标准截面。
电缆换算关系如下：电缆截面（mm2）4 6 10 16 25 35 50换算系数11.97 8.11 4.75 3.01 1.91 1.37 1.00电缆截面（mm2）70 95 120 150换算系数0.73 0.53电网电压为127V时不同截面的换算长度表（m）表二：电缆截面（mm2）2.5 4 6 10换算系数1.64 1.00 0.58 0.34附表：压风机房主电动机0.8~0.85 0.8~0.85斜井带式提升机0.75 0.7主排水泵0.75~0.85 0.8综采工作面0.6~0.75 0.6~0.7掘进工作面0.3~0.4 0.6输送机和绞车0.6~0.7 0.7两台风机，每台15KW，所用电缆截面为70 mm2，末端负荷距变压器所用电缆共计150m，（1）过载电流整定：该系统为660V系统按公式一计算Ie=1.15Pe=1.15×（35KW+15KW）=57.5A取过流整定值58A.（2）短路电流整定：IQe 按公式六计算IQe =6Ie =6×1.15 PmaxIQe =6Ie=6×1.15 Pmax =6×1.15×35=241.5AKxΣIe =1×1.15×（15KW+15KW）=34.5AIz ≥IQe+KxΣIe =241.5A+34.5A=276A所以最小短路电流整定值为276A。
电动机允许过载倍数与时间
电动机允许过载倍数与时间1. 介绍电动机是现代工业中最常用的驱动设备之一，广泛应用于各种机械设备中。
在实际工作中，电动机可能会遇到过载的情况，即承受超过其额定负荷的工作条件。
为了保证电动机的正常运行和延长其使用寿命，需要对电动机的允许过载倍数和时间进行合理设置。
2. 电动机过载倍数2.1 定义电动机的额定负荷是指在额定工作条件下，电动机能够长时间平稳运行的负荷。
而过载倍数则是指电动机能够短时间承受的超过额定负荷的倍数。
2.2 影响因素影响电动机允许过载倍数的主要因素包括： - 电动机类型：不同类型的电动机具有不同的结构和特性，其允许过载倍数也会有所不同。
- 载荷特性：不同工作负载对电动机产生不同程度的影响，对于轻负荷或重负荷情况下，其允许过载倍数也会有所变化。
- 工作环境：工作环境的温度、湿度等因素也会对电动机的允许过载倍数产生影响。
2.3 允许过载倍数的计算电动机的允许过载倍数通常通过以下公式计算：允许过载倍数 = (额定输出功率 * 允许过载百分比) / 实际负荷功率其中，额定输出功率是指电动机在额定工况下的输出功率；允许过载百分比是指电动机能够承受的超过额定负荷的百分比；实际负荷功率是指当前工作条件下电动机所需的实际负荷功率。
3. 电动机允许过载时间3.1 定义电动机的允许过载时间是指在超过额定负荷时，电动机能够持续运行的时间。
3.2 影响因素影响电动机允许过载时间的主要因素包括： - 电动机类型：不同类型的电动机具有不同的散热性能，其允许过载时间也会有所不同。
- 环境温度：环境温度高低直接影响着电动机的散热能力，从而影响允许过载时间。
3.3 允许过载时间的计算电动机的允许过载时间通常通过以下公式计算：允许过载时间 = (额定负荷运行时间 * 允许过载倍数) / (实际负荷功率 - 额定输出功率)其中，额定负荷运行时间是指电动机在额定工况下能够持续运行的时间；允许过载倍数是指电动机能够短时间承受的超过额定负荷的倍数；实际负荷功率是指当前工作条件下电动机所需的实际负荷功率；额定输出功率是指电动机在额定工况下的输出功率。
短时耐受电流试验分析
短时耐受电流能力试验第一节概括短时耐受电流能力试验，是用来查核开关电器在发生过载和短路故障的状况下，其实不分断电路但应能蒙受短时间、大电流所形成的点动力和热效应的作用而不致破快的能力。
因为开关电器所使用的场合不一样，短时耐受电流能力试验可分为两种：（1）额定短时耐受电流的承载能力试验。
（2）耐受过载电流能力试验。
低压配电线路发生短路故障时，因为线路总阻抗减小，短路电流超出该线路的额定电流很多倍，关于大容量的低压配电系统，短路电流可能达到几万到几十万安培。
短路电流产生的巨大电动力效应和热效应会使导体变形、绝缘破坏、短路电路中的电气元件破坏。
装置在线路上的电器在短路阻碍的短暂时间应当能经受住短路电流的冲击，不受破坏。
笼型电动机启动时，电动机的启动电流较大，一般均大于 6 倍电动机的额定电流，用于接通和分断电动机的电器，应能耐受因为启动和加快电动机过程中出现的过电流及正常工作中一准时间过载所引用的过电流产生的热效应。
短路故障电流经过电器时，同时产生点动力效应和热效应，并同时对电器起作用，并且这两种效应付电器的破坏作用又是互相关系的。
电动力效应在电器的动、静触头间所产生的斥力可使触头的接触电阻增大，从而增大触头的发热，即热效应增添。
而热效应可使电器的所有载流零件的机械强度降落，从而降低了耐受电动力的能力。
所以，电动稳固性试验和热稳固性试验严格说来是不该当分开进行的。
短时耐受电流能力试验就是对电器的电动稳固性和热稳固性的一种综合查核。
图 7-1 平行直流载流导体间的电动力一、电动力剖析因为通有电流的导体在其四周要形成磁场，而处于磁场中的载流导体要遇到机械力的作用，所以两个载流导体之间也相同存在机械力的作用，这类因为电流的存在而产生的力往常称为电动力。
1、两导体间的点动力。
如图 7-1 所示的两平行直线导体，导体 a 过的电流I1在导体 b 处产生磁场，其强度为 B ，B 的大小正比于导体 a 中的电流I1值，即B I1，磁场的方向可用右手螺旋定章来确立。
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电动机短时过载容量计算
众所周知，电动机运行受到本身发热条件的限制，连续运行的电动机，处于短时过载下使用时，温升必须与允许温升相符，不然，将会导致电动机绝缘加速老化，甚至烧毁。
本文，首先说明电动机的温升和冷却之间的关系，然后介绍连续运行的电动机处于短时过载条件下使用时的功率计算
一、电动机的温升和冷却
电动机的内部损耗主要是指铜损耗和铁损耗，其它有杂散损耗、机械损耗等。
这些损耗，使得电动机发热，温度升高。
在发热和向周围冷却介质的散热平衡时，电动机的温度就相对稳定下来。
下面就说明这种平衡关系。
设电动机单位时间发生的热量为Q （卡/秒），电动机的热容量为C （卡/度），连续运行时间t 时的温升是θ（℃）。
而且，随着电动机的温度升高，其热量也开始向周围散发。
假定电动机的散热系数为K ，经过Δt 后，电动机发出的热量就是Q Δt 。
同时，在Δt 时间内，电动机本身也有相应的Δθ的温度升高。
最后，电动机发生的热量和散发出去的热量以及使电动机本身温度升高这三者之间的关系，可用下列热平衡方程式来表示：
Q Δt=C Δθ+K θΔt
式中，Q Δt ——Δt 时间内，电动机发生的热量；
C Δθ——Δt 时间内，使电动机温度升高Δθ而吸收的热量； K θΔt ——Δt 时间内，电动机向外散发的热量。
)1(T t
m e --=θ
表示电动机在连续运行状态T=C/K 。
上1-1所示。
由图还可看出，值的0.63倍。
下式表示，其变化曲线如图T
t
m e
-
=θθ
由图1-2可知，的时间就等于T 。
时运行和断续运行三种。
电动机。
但是有时因工作需要，迫使电动机在不同于铭牌规定的条件下使用。
例如，将连续运行的电动机改作短时运行，此时，若电动机的温升没有超过允许值，就可以适当地提高其输出功率，以充分发挥电动机的效益。
下面就介绍在这种情况下，电动机功率允许有多大变化及其计算方法。
从两个方面进行说明。
1. 将连续运行的电动机改作短时运行时的输出功率计算 当电动机开始启动经过时间t 后，其温升可按前述公式表示。
即
t
-
θm 。
一输出功率增加为温升1-3中的
)1('T
t m e p -
-=θθ
现将电动机改为短时运行，输出功率相应改变，在新的功率条件下，使电动机温升仍不能超过θm ，也就是说，不能超过1-3中A 点的温度，这时和A 点相对应的t’就是允许短时运行的时间。
按前述，短时运行达到的温度θ’就等于θm 。
即)1('T
t m m e p -
-==θθθ
所以T t
e p
--=11
于是T
t e
p --=
11
按电动机的温升与输出功率的平方成正比的原则，电动机在连续运行和短时运行二种不同工作状态下的温升规定值可用下列公式表示。
式中 K ——比例常数；
P 1——电动机在连续运行时的输出功率； P 2——电动机在短时运行时的输出功率。
解上列二式得2
22
1)(KP KP p = 所以12P p P =
2. 短时运行条件变化时电动机功率计算，现在一台短时运行条件的电动机，短时运行时间规定为t 1，允许温升为θm ，输出功率为P 1。
现将短时运行时间改为t 2（t 2<t 1），则其输出功率也可作相应变化。
设改变后的功率为P 2，要使P 2>P 1，按前述，必须要使提高输出功率之后的温升θ2不超过改变前的允许温升θ1，即θ2<θ1。
对于这种情况，首先可将按t 1短时运行的电动机看成一台允许温升为θm 的连续运行电动机，在运行t 1后，其温升θ1应按下式计算。
)1(1T
t
m e -
-=θθ
其次，将运行时间改成t 2的短时运行条件的电动机，也按上述同样考虑，由于输出功率发生改变，因此，相应于t 2短时运行的电动机，在连续运行时的允许温升将为p θm ，这时，运行t 2后的温升计算公式应写成
)1(22T
t m e p -
-=θθ
上述二式用曲线表示，如图1-4所示。
按原设条件，θ2=θ1
即)1()1(21T
t m T
t m e
p e -
-
-=-θθ 所以)1/()1(21T
t T
t e
e
p -
-
--=
2
1KP m =θ(曲线①)
所以12P p P =
具有不同的计算公式。
例题：有一台额定输出功率为15千瓦，发热时间常数为90分钟的电动机。
在满负荷下连续运行时，其温升为60℃。
现将它改为30分钟定额的短时运行，使其温升仍保持在60℃，问此时电动机的输出功率能提高多少。
设电动机的温升和输出功率的平方成正比。
解 设电动机在满负荷下连续运行时的温升为θm ，当保持连续运行而功率增大时，温升改为p θm 。
现设功率增大使用t 分钟时，其温升改变为θ’，θ’由下式表示。
即)1('T
t
m e p --=θθ
按题意，t=30分，θ’=θm =60℃代入上式，
)1(60)1(606090
30-
-
-=-=e px e px T
t
所以57.31190
30=-=
-e
p
按题设，电动机的温升和输出功率的平方成正比，若令连续运行时输出功率为P 1，短时运行时输出功率为P 2，则)(3.281557.312kW x P p P ===。