起重机用电动机

第一章一般技术要求和主要特点

一、概述

起重机目前正在使用的电动机基本系列有以下几种：

●YZR系列起重及冶金用绕线转子三相异步电动机；

●YZ系列起重及冶金用三相异步电动机；

●YZR3系列起重及冶金用绕线转子三相异步电动机；

●YZP系列起重及冶金用变频调速三相异步电动机；

●ZD1、ZDM1、ZDY1、ZDS1系列电动葫芦用锥形转子制动三相异步电动机以及一些国外

公司电动葫芦电动机；

●YZD系列起重用多速三相异步电动机；

●ZZJ-800系列轧机辅助传动直流电动机；

●JJZ0、ZZJ2系列起重冶金用直流电动机

交流电动机结构简单，造价低，可靠性高，使用维修方便，在起重机电力拖动装置中用的最广泛，占电动机总数的90%以上。

变频调速技术的调速特性接近于直流调速系统，具有直流的弱磁功能，无级调速和调速范围宽等优良性能，造价较低廉，易于维护等特点，在很多场合都用交流变频调速取代直流调速，是目前起重机中最为广泛使用的驱动装置。

相同功率的绕线转子电动机比笼型电动机贵30%左右。

一些桥式起重机为使起升机构得到稳定的低速运转，常选用涡流制动器调速。

二、一般技术要求

1、电动机工作制与定额

相关标准：GB 755-2008《旋转电机定额和性能》

工作制分类：S1~S10

●连续工作制定额

标志：”const“或”S1”

●短时工作制定额

标志：”S2 60min“

电机在实际冷态下启动，并在规定时限内运行。该时限应为下列数值之一：10min，30min，60min，90min。

●等效负载定额

●周期工作制定额（S3~S8）

GB 755-2008规定：每一工作周期的时间为10min

负载持续率应为下列数值之一：15%，25%，40%，60%

●非周期工作制定额

●离散恒定负载和转速定额

3、换向火花等级

（针对直流电机，5个等级）

分别为：1, 1 1/4，1 1/2，2，3。

4、绕组绝缘电阻

规定电动机绕组的绝缘电阻，在热态时应不低于下式所求得的数值。

⁄)]

R1=U1/[1000+(P100

⁄)]

R2=2.5U2/[1000+(P100

R1为定子绕组绝缘电阻（MΩ）

U1为定子额定电压（V）

R2为转子绕组绝缘电阻（MΩ）

U2为转子开路电压（V）

P电动机的额定功率（kW）

5、耐电压试验

标准规定：电动机绕组对机壳的绝缘电阻和电动机绕组之间的绝缘，应满足试验电压为（2U N+1000）V，但不低于1500V的耐电压试验。

三、主要特点

起重用电动机在工作中，一般都有很大的过载和经常的起动、制动及逆转，并且通常都在温度高、粉尘多、有振动和冲击的条件下运行，因此电动机的零部件要有较高的机械强度和可靠性。

电动机的结构形式是封闭式，因此，从技术和经济上考虑，合理地选择绝缘材料的耐热等级（如H），可以提高电动机的耐热性，以符合冶金环境的要求。

为减少过度过程中的能力损耗，转子（电枢）的飞轮转矩应尽可能小，电动机的额定转速相对来说也不能过高。起重用交流电动机的极数一般为6,8,10极。近年来，随着高速化发展，YZR3系列电动机增加了4极电动机。

为保证电动机有较高的过载能力，电动机的磁通密度设计较高。

起重用交流电动机的最大转矩与额定转矩的比值，较普通交流电动机要求高，具体值将在各产品中详述。

允许的最高工作转速与额定转速之比，对直流电动机是3.5~4.9，对交流电动机是2.5。因此，额定转速较低的起重用电动机的重要零部件，如集电环、转子（电枢）绕组的端部、槽楔、轴承等部件，要有较高的机械强度和使用寿命。

起重用交流电动机取S3 40%为基准工作制，直流电动机则经常取S2 60min为基准工作制（相当于S3 40%）。因此，直流电动机的最大转矩和过载时的整流换向性能等重要参数都在S2 60min工作制时进行考核，如果直流电动机基准工作制时的过载特性得到保证，在S3 40%断续工作制中的最大转矩还可以提高。

四、电动机温升

1、S1连续工作制电动机的温升

电动机起动后，在恒定负载下运行，电动机的工作时间t e应大于或等于3倍发热时间常数T L，电动机的温度θe达到电动机的最高稳定温度θmax时，与环境空气温度之差值。电动机的温升应小于或等于该电动机标准规定的允许温升或绝缘允许温升。

2、S2短时工作制电动机的温升

短时工作制电动机的工作时间Δtp必须小于3T L，电动机断能停机时的最高温度与环境温度之差为温升。

短时工作制电动机必须在其温度为环境空气温度时起动，起动时间要比工作时间Δtp短很多，并且规定了最长的允许工作时间（如60min）。

工作时间推荐值为10min、30min、60min、90min。

3、S3工作制电动机的温升

电动机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机时间。在这种工作制中因起动时间远比负载运行时间短的多，每小时只有6次起动，起动电流对电动机的温升没有显著影响。

4、S4、S5工作制电动机的温升

在这种工作制下，除了考虑由于起动和任何电气制动下的温升外，其他与S3

五、电动机的温升测定

1、温度测量方法

●电阻法

●埋置检温计（ETD）法

●温度计法

●叠加法（双桥带电测温法）

2、绕组温升测量

3、换向器、集电环及轴承温度的测量

六、电动机的标准化

●尺寸及公差

●轴伸、键、键槽的尺寸及轴伸的最大允许转矩

●输出功率等级

一般按照第一数系选择电动机的额定功率等级，特殊情况下按第二数系或把第二数系的值作为第一数系的中间值采用。

第一数系（kW）：

0.06，0.09，0.12，0.18，0.25，0.37，0.55，0.75，1.1，1.5，2.2，3.7，5.5，7.5，11，

15，18.5，22，30，37，45，55，75，90，110，132，150，160，185，200，220，250，280，300，315，335，355，375，400，425，450，475，500，530，560，600，630，670，710，750，800，850，900，950，1000

第二数系（kW）：

1.8，3，4，6.3，10，13，17，20，25，32，40，50，63，80，100，125

●电动机轴中心线高度

●电动机轴伸型式尺寸

●电动机转速

直流电动机的额定转速（r/min）：

25、50、75、100、125、150、200、300、400、500、600、750、1000、1500、2000、

2200、3000、4000或更高

异步电动机的同步转速（r/min）：

取决于所施加电压的频率，以及电动机的极对数，当频率为50Hz时，其同步转速为187.5、