第11章电动机的选择讲解
电动机的选择
一、电动机的选择1. 选择电动机类型按工作要求和条件选择Y 系列一般用途的全封闭自扇冷笼型三相异步电动机。
2. 选择电动机容量工作机所需的功率：84.394.010002.130001000=⨯⨯==kW v F P W w w W η 其中，带式输送机的效率W η=0.94(查《机械设计基础课程设计》附表10-1)。
电动机的输出功率ηWP P =0其中η为电动机至滚筒主动轴传动装置的总效率，包括V 带传动、两对齿轮传动、三对滚动轴承和联轴器等的效率，η值计算如下：c r g b ηηηηη32=油附表10-1查得V 带传动效率95.0=b η，一对齿轮传动效率97.0=g η，一对滚动球轴承效率99.0=r η，联轴器效率98.0=e η，因此85.098.099.097.095.032=⨯⨯⨯=η所以kW kW P P W52.485.084.30===η 根据0P 选取电动机的额定功率kW P P m 875.5~52.4)3.1~1(0==,并由附表10-112查得电动机的额定功率为kW P m 5.5=。
3. 选择电动机的转速先计算工作机主轴转速，也就是滚筒转速min /28.11420010002.16060r D v n W W =⨯⨯⨯==ππ根据表3-3确定传动比的范围，取V 带传动比4~2=b i ，单极圆柱齿轮传动比5~3=g i ，则总传动比i 的范围为100~18)554(~)332(=⨯⨯⨯⨯=i电动机的转速范围应为m i n /)11428~2057(m i n /28.114)100~18('r r in n =⨯==在这个范围内的电动机的同步转速只有3000r/min 一种，根据同步转速查附表10-112确定电动机的型号为Y132S1-2，其满载转速min /2900r n m =。
二、各级传动比的确定1. 总传动比376.2528.1142900===W m n n i 2. 分配各级传动比为了使带传动的尺寸不致过大，满足g b i i <，可取2=b i ，则齿轮传动比688.122376.25===b g i i i 对于展开式二级齿轮减速器，欲使高速级和低速级大齿轮的浸油深度大致相等，应使两大齿轮的直径相近，通常取s f i i )3.1~2.1(=（f i 和s i 分别是高速级和低速级的传动比）。
电机选型介绍PPT课件
运行现状： 目前使用HF-KP43，电机在转矩控制模式下，会发出啸叫声，停止时电机高频抖动， 经常出现Al51报警；冠带条缠绕结束时有存料。
选型要点（三）—惯量选型问题 下图为传送停止时监控图表
电机停止：有效负载率和尖峰负载率不高；转动惯量为34.7 较大
选型要点（三）—惯量选型问题
解决方法：
HF-JP系 列（低惯 量、中功
率）
152(B) 200BN
1.5 7.16 21.5 2000 3000
203(B) 200BN
2.0 6.37 19.1 3000 6000
选型要点（三）—惯量选型问题
• 设计要求：额定转速以下，冠带条能够够平稳输送，冠带无拉伸 • 传动方式：直连
气
进给方向
缸
冠带输 送电机
202137chenli由外力求得转距的方法转距力半径力1转的移动量2力周长2半径转矩202137chenli速度加速度速度v加速時間加速時間速度v加速转矩半径质量加速度加速度速度v时间加速转矩半径质量速度v時間速度v距离时间半径角度时间半径角速度加速转矩半径质量半径角速度时间半径质量角加速度半径2质量就是它的惯量转动惯丝杠的导程在移动速度满足的条件下尽量选 小的。
2. 马达的转速最好不要比额定速度小太多，最好为 额定转速的90％左右。
3. 设计变更后要重新做容量计算
总 结（一）
电机选型三要素： 速度、 转矩、惯量
加进减给速 速转度使矩12也0用0m是m把考/m虑马in内时达容，，速确度定最转大换输出为转额矩是定否速满足度要的求。85％～90％左右的减速机
总 结（三）
机械传动中效率
机械传动效率等于各个部 分效率的乘积
以右侧齿轮传动系统为例
《电动机的选择 》课件
电动机的选择在各行各业中具有重要性。本课件将介绍选择电动机的因素、 不同类型电动机的特点、电动机的性能指标以及如何根据需求选择合适的电 动机。
此外，我们还会通过应用实例和案例分析来加深理解，最后进行总结和展望。
选择电动机的因素
负载类型
考虑负载类型对电动机的影响，如恒转矩和 变转矩负载。
功率需求
根据所需功率确定电动机的额定功率。
工作环境
了解工作环境，包括温度、湿度和腐蚀等因 素。
可靠性要求
根据应用需求选择可靠性高的电动机。
不同类型电动机的特点
感应电动机
常见、高效、可靠，适用于大多数应用。
同步电动机
精确控制、高效稳定，适用于需要恒速运行的 应用。
无刷直流电动机
高效、无噪音、无需维护，适用于需要高性能、 长寿命的应用。
1
确定应用需求
明确需要电动机完成的任务和工作条件。
2
分析电动机特性
根据应用需求选择特定类型的电动机。
3
评估性能指标
比较不同电动机的性能指标，选取最佳选择。
应用实例与案例分析
应用实例
• 工业生产线 • 电动汽车 • 家用电器
案分析
1. 如何选择适用于高温环境的电动机 2. 如何选择适用于高精度定位的电动机 3. 如何选择适用于恒速运行的电动机
步进电动机
精确定位、易于控制，适用于需要高精度运动 的应用。
电动机的性能指标
1 额定功率
2 额定转速
电动机的最大输出功率，通常以千瓦为单 位。
电动机的额定转速，通常以转每分钟为单 位。
3 效率
4 启动扭矩
电动机的能量转换效率，通常以百分比表 示。
《步进电动机》PPT课件
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第11章 步进电动机
t
360 Zr
(式中， Zr为转子齿数)， 所以转子每步转过的空间 角度(机械角度)， 即步距角为
s
t
N
360 Zr N
(11 - 1)
式中， N为运行拍数， N=km (k=1, 2； m为相数)。
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第11章 步进电动机
为了提高工作精度， 就要求步距角很小。 由式(11 - 1)可见， 要减小步距角可以增加拍数N。 相数增加相 当于拍数增加， 但相数越多， 电源及电机的结构也越 复杂。 反应式步进电动机一般做到六相， 个别的也有 八相或更多相数。 对同一相数既可以采用单拍制， 也 可采用双拍制。 采用双拍制时步距角减小一半。 所以 一台步进电动机可有两个步距角， 如1.5°/0.75°、 1.2°/0.6°、 3°/1.5°等。
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第11章 步进电动机
当A相控制绕组通电，而B相和C相都不通电时，由于磁通具有力图走磁阻最小路径的特点， 所以转子齿1和3的轴线与定子A极轴线对齐。同理，当断开A相接通B相时，转子便按逆时针方 向转过30°，使转子齿2和4的轴线与定子B极轴线对齐。断开B相，接通C相，则转子再转过 30°，使转子齿1和3的轴线与C极轴线对齐。从而实现逆时针旋转。
θte=360° 或 θte=2π rad 相应的步距角为
be
te
N
360 N
(11 - 2)
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第11章 步进电动机
或
be
2
N
(11 - 3)
所以当拍数一定时， 不论转子齿数多少， 用电角
度表示的步距角均相同。
《电动机的选择 》课件
• 电动机基础知识 • 电动机的选择 • 电动机的维护与保养 • 电动机的应用实例 • 电动机的发展趋势与展望
01
电动机基础知识
电动机工作原理
01
02
ห้องสมุดไป่ตู้03
直流电动机
基于电流在磁场中受力的 原理，通过换向器实现连 续旋转。
交流电动机
利用交流电在定子与转子 之间的磁场相互作用产生 转矩。
制动方式
启动、调速与制动的综合应用
根据使用需求，选择合适的制动方式，如 能耗制动、反接制动等。
根据实际需求，综合考虑电动机的启动、 调速与制动方式，实现最优的控制效果。
电动机的保护
短路保护
通过熔断器或断路器实现短路保护，防止电 动机因短路而损坏。
过载保护
通过热继电器实现过载保护，防止电动机因 过载而烧毁。
步进电动机
通过控制电流的相序和方 向实现精确的步进运动。
电动机类型
异步电动机
伺服电动机
应用广泛，结构简单，运行可靠，维 护方便。
高精度、快速响应，常用于自动控制 系统。
同步电动机
效率高，调速性能好，常用于大型机 械和泵站。
电动机的铭牌数据
01
额定功率
电动机在额定工作条件下运行时所 允许的最大输出功率。
考虑环境条件
根据使用环境，如温度、湿度、海拔、尘埃 等，选择适合的电动机。
维护和可靠性
选择易于维护、可靠性高的电动机，以降低 运营成本。
电动机的启动、调速与制动
启动方式
调速方法
根据负载特性和电动机类型，选择合适的 启动方式，如直接启动、降压启动等。
根据需要，选择合适的调速方法，如变极 调速、变频调速等。
电机选型介绍讲课文档
转动惯量定义为：J=∑ mi*ri^2 （1）式中mi表示刚体的某个质点的质量，ri表示该质点到转轴的垂直距离。 转动惯 量是表征刚体转动惯性大小的物理量,它与刚体的质量、质量相对于转轴的分布有关。 刚体的转动惯量是由质量、 质量分布、转轴位置三个因素决定的。 (2) 同一刚体对不同转轴的转动不同,凡是提到转动惯量,必须指明它是对哪
气 缸
进给方向
冠带输
送电机
辅 鼓
运行现状：
目前使用HF-KP43，电机在转矩控制模式下，会发出啸叫声，停止时电机高频抖动，经常出现
Al51报警；冠带条缠绕结束时有存料。
现在二十九页，总共三十二页。
选型要点（三）—惯量选型问题
下图为传送停止时监控图表
电机停止：有效负载率和尖峰负载率不高；转动惯量为34.7
单级传动比I(减速)
受结构尺寸限制： 圆柱齿轮≤10 常用≤5 锥齿轮≤8 常用≤3
三菱产品机械传动效率
MR-J3系列一般工业用减速机G1系列效率
系列
HF-KP系 HF-MP系 HF-SP
列 现在二十一页，总共三十二页。
列
2000r/mi
总 结（六）
综述
根据工件运行方式等计算出转速范围,确定电机转速; 根据负载方式及大小计算出输出力矩,进而确定电机功率; 输出扭力方面如果转速满足要求首先要考虑是否加装伺服专用减速机,这样可以用更小功率的电机
传动效率η 0.85~0.92
功率Р/kW
受对轴作用力和 外廓尺寸限制 Pmax=200 通常≤20
速度ν(m/s)
受发热限制： ≤20
单级传动比I(减速)
受外廓尺寸限制： 通常≤7~20
带 平带传动0.97~0.98 受带的截面尺寸 受离心力限制： 受小轮包角和外廓尺
电动机的选择
一、电动机的选择1.选择电动机的类型按工作要求和条件，选用三项异步电动机，封闭式结构，电压380V，Y系列。
原始数据：卷筒转速n=70 rpm；卷筒所需功率 6.5 KW。
电动机所需功率：P d=P w/ηa（其中：P d为电动机功率，P w为负载功率，ηa为总效率2.电动机功率的选择η=η13*η2η3*η42*η 5=0.983*0.95*0.97*0.992*0.96=0.8160（η1为轴承效率；η2为开式齿轮效率；η3为闭式齿轮效率；η4为联轴器效率；η5为卷筒效率）折算到电动机的功率为：P d=P w/ηa=6.5/0.8160=8.0kw3.确定电动机型号按推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I3=3~6，一级开式传动I2=3~7，则总传动比合理范围为I b=9~42。
电动机转速可选范围为n d=I b*n =（9~42）*70=630~2940r/min，符合这一范围i额的同步转速有750、1000、筒1500r/min。
根据容量和转速，由有关手册查出有两种使用的电动机型号：因此有两种传动比方案。
综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，则选择n=1500r/min。
4.确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y160M-4。
主要性能：额定功率：11kw，满载转速1460r/m，额定转矩2.2，质量123kg。
二、确定传动装置的总传动比和分配传动比1.减速器的总传动比为：I a=n w/n=1460/70=20.862.分配传动装置传动比：●根据推荐，取闭式齿轮I3 =4.17（单级减速器I=3~6合理）●因为I总=I2*I3所以I2=I总/I3=20.86/4.17=5三、运动参数及动力参数计算：1.计算各轴的转速：1轴的转速：n1=n w=1460r/min2轴转速：n2=n1/4.17=1460/4.17=3503轴的转速：n3=n2=3504轴的转速：n4=n3/5=350/5=702.各轴的输入功率电动机轴输入功率：P1=P d*η联轴器=8.0*0.99=7.921轴上齿轮的输入功率：P2=P1*η轴承=7.92*0.98=7.7622轴输入功率：P3=P2*η闭式齿轮=7.762*0.97=7.5292轴输出功率：P4=P3*η轴承=7.529*0.98=7.3783轴输入功率：P5=P4*η联轴器=7.378*0.99=7.304 3轴上齿轮功率：P6=P5*η轴承=7.304*0.98=7.158 4轴输入功率：P7=P6*η开式齿轮=7.158*0.95=6.800 3. 各轴的转矩电动机的输出转矩：Td=9550*Pd/nw=9550*8.0/1460=52.329 T1=Td*η联轴器=52.329*0.99=51.81T2=T1*I3*η轴承*η闭式齿轮=51.81*4.17*0.98*0.97=205.375 T3=T2*η轴承=205.375*0.98=201.268 T4=T3*η联轴器=201.268*0.99=199.255T5=T4*I2*η开式齿轮*η轴承=199.255 *5*0.95*0.98=927.532 四、 传动零件的设计计算 1. 齿轮传动设计计算（1） 选择齿轮材料及精度等级小齿轮用40Cr ，调质，齿面硬度260HBS ；σHlim1=700Mpa ；σFE1=240Mpa ； 大齿轮用45钢，调质，齿面硬度230HBS ；σHlim2=580Mpa ；σFE2=200Mpa (表11-1);由表11-5H S =1.1；F S =1.3；[1H σ]=1lim H σ/H S =636MPa ； [2H σ]=2lim H σ/H S =527.3MPa [1F σ]=1FE σ/F S =185MPa ； [2F σ]=2FE σ/F S =153.85MPa （2）分析失效并确定设计准则由于本设计的齿轮传动是闭式软齿面传动，其主要失效形式为齿面点蚀，因此其设计准则为：先按齿面接触强度设计公式确定传动的尺寸，再按轮齿弯曲强度公式进行校核。
正确选择电动机额定功率 电动机如何操作
正确选择电动机额定功率电动机如何操作正确选择电动机额定功率对提高拖动的济运行水平、削减能耗，提高经济效益具有紧要意义。
容量选的小，则不能充分生产机械正常运行，容量选的大，则挥霍投资，挥霍能正确选择电动机额定功率对提高拖动的济运行水平、削减能耗，提高经济效益具有紧要意义。
容量选的小，则不能充分生产机械正常运行，容量选的大，则挥霍投资，挥霍能源。
1、正确选择电动机功率的原则电动机应能胜任生产机械的负载和所需的起动转距。
电动机在工作时，其发热应接近，但不得超过其许可的工作温度。
电动机应有确定的过载本领，以保证在短时过载情况下能正常工作。
2、电动机额定功率的选择应依据反映负载变化规律的负荷曲线，确定经济负载率（电动机效率最高时的负载率）。
应依据负载的类型和紧要性确定适当的备用系数。
具有长期连续运行或稳定负载的电动机，应使电动机的负载率接近综合经济负载率（电动机综合效率最高时的负载率）。
年运行时间大于3000h、负载率大于60%的电动机，应优先选用能效指标符合《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》中节能评价值的节能电动机依据电动机不同的运行状态，选择电动机的额定功率。
《旋转电机定额和性能》将电动机分为10种工作制类型.—专业分析仪器服务平台,试验室仪器设备交易网,仪器行业专业网络宣扬媒体。
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1、绕组短路。
当运转绕组或起动绕组短路时，短路线圈会产生很大的热量，并发出噪声。
若持续运行，热量无法散发，将导致电动机过热，损坏未短路的绕组。
因此，电动机过热时应立刻停机检查，依据实在情况实行相应措施进行修理。
2、绕组接地。
接地较严重时后果与短路一样，轻则电动机过热，严重时烧毁绕组。
机械设计课程设计：电动机的选择
.
=0.036 200+12
=19.2
取 =20mm
所以
=0.75 20
=15
取 =16mm
再由表 4.2 查得 =22mm， =20mm；
所以
X=8+22+20 =50mm
轴承端盖宽 e=1.2 , =(0.4 0.5)
=8 10 取 =8mm
e=1.2 8 =9.6mm 轴承端盖端面到轴段 2 右端面的距离取为 16.4mm，轴 段 1 的长度取为 =60-2=58mm。两轴承支点间的距离 L=18/2*2+20+58+2+20=118mm。 右轴承到 危险截面间的距离 =18/2+20+2=31mm。
修正系数 为 0.6。
T=343800N mm
- 截面: - 截面：
= =206280.67Nmm
= =82398.13N.mm
=20628.67N mm
由前图可以看出，截面 - 、 - 所受转矩相同，但弯
五.修改轴的结构
矩
，且轴上还有键槽，故截面 - 可能为危
险截面。但由于轴径
，故也因对截面 - 进行
B=19
=48.2
因轴段 3 上要接齿轮，所以取标准直径 =60mm；
b=7mm
= +10
=58.2mm
查附表 10.2，初选轴承代号为 6209 型滚动轴承，查
得 =64mm,轴承宽度 B=18mm，所以取 =47mm。 齿轮轮毂宽度为 60mm，为保证齿轮固定可靠，轴段
3 的长度应略短于齿轮轮毂宽度，取为 58mm；因轴承 宽 B=21，所以轴段 5 的长 =21；轴承端面到齿轮端面 间的距离取为 20mm；轴环宽 b=1.4h
电机的选择原则
【知识目标】掌握电动机选择的内容和方法。 【能力目标】学会如何选择电动机的额定功率、种类、 结构型式、额定电压、额定转速等。
1 概述 电动机选择的主要内容包括：电动机的种类、结构形式、额定电压、
额定转速和额定功率的选择，其中额定功率的选择是最重要的。
-
(1)电动机选择的一般原则
① 选择在结构上与所处环境条件相适应的电动机，如根据使用 场合的环境条件选用相适应的防护方式及冷却方式的电动机。 ② 选择电动机应满足生产机械所提出的各种机械特性要求。如 速度、速度的稳定性、速度的调节以及启动、制动时间等。 ③ 选择电动机的功率能被充分利用，防止出现“大马拉小车” 的现象。通过计算确定出合适的电动机功率，使设备需求的功率 与被选电动机的功率相接近。 ④ 所选择的电动机的可靠性高并且便于维护。 ⑤ 互换性能要好，一般情况尽量选择标准电动机产品。 ⑥ 综合考虑电动机的极数和电压等级，使电动机在高效率、低 损耗状态下可靠运行。
-
(2)电动机选择的主要步骤： 1)根据生产机械性能的要求，选择电动机的种类。 2)根据电动机和生产机械安装的位置和场所环境，选择电动机的结构和 防护型式， 3)根据电源的情况，选择电动机额定电压。 4)根据生产机械所要求的转速以及传动设备的情况，选择电动机额定转 速。 5)根据生产机械所需要的功率和电动机的运行方式，决定电动机的额定 功率。 6)综合以上因素，根据制造厂的产品目录，选定一台合适的电动机。
-
(2)电动机结构型式的选择 电动机的安装型式有卧式和立式两种。一般情况下用卧式，特殊情 况用立式。 电动机的外壳防护形式有开启式、防护式、封闭式及防爆式几种。 开启式电动机，在定子两侧与端盖上都有很大的通风口，这种电动 机价格便宜、散热条件好，但容易进灰尘、水滴、铁屑等，只能在 清洁、干燥的环境中使用。防护式电动机在机座下面有通风口，散 热好，能防止水滴、铁屑等从上方落入电动机内，但不能防止灰尘 和潮气侵入，所以，一般在比较干燥、灰尘不多、较清洁的环境中 使用。封闭式电动机有自扇冷式、他扇冷式和密闭式三种；前两种 型式的电动机是机座及端盖上均无通风孔，外部空气不能进入电动 机内部。可用在潮湿、有腐蚀性气体、灰尘多、易受风雨侵蚀等较 恶劣的环境中。密闭式电动机，外部的气体、液体都不能进入电动 机内部。一般用于在液体中工作的机械，如潜水泵电动机等。防爆 式电动机适用于有易燃、易爆气体的场所，如油库、煤气站、加油 站及矿井等场所。
步进电动机
Tf
L R'
频率越高，绕组中的平均电 流越小，电机所产生的平均 转矩大大下降，负载能力也 就大大下降了。
附加旋转电势的影响
电机铁心中的涡流损耗
二、静稳定区和动稳定区
通电时，转子每旋转一步最后停留的位置必须在动稳定区 内，即：静、动稳定区必须有所重叠，且从稳定性的角度来看，
重叠区间越大越好，这样，下一步就可继续沿着原来的旋转方
定子
转子
转子 θe
e
2
T正最大
静态转矩
定子
e
2
T负最大
定子
T
T
转子 θe θe
转子
矩角特性
步进电机产生的静态转矩T随失调角θe的变化规律
近似
T f e T j max sin e
Tjmax 稳定平衡点 /2
/2 静稳定区
θ
e
步进电动机的工作过程就是实现失调角为零的过程。
11.5 步进电动机的连续脉冲运行和动特性
连续转动状态 随着脉冲频率 f 的增高，电机转子还未稳定下来时，下一个 脉冲已经到来。 工业应用对步进电机的要求 不丢步/不越步 转子运动平稳 快速性
一、运行矩频特性 步进电机连续转动时的最大输出转矩T与驱动电源脉冲频率f间的关系
定子绕组电感的影响
L Tr R
11.4 步进电动机的单步运行状态
单步运行状态
仅改变一次通电状态或输入脉冲频率非常低
空载
加载
a
Tq
极限负载 or 极限启动转矩 电机以一定通电方式运行时，相邻矩角特性的交点所对应的转矩
3 Tq T j max 2
A
AB
B
八年级物理第11章知识点
八年级物理第11章知识点八年级物理第11章主要介绍电能的转化和电路中各元件的作用，是电学中的基础性知识点。
本文将从以下四个方面进行详细的讲解。
一、电路元件1.电源：电路中提供电流的设备，常见的有干电池、电动机等。
2.导线：电路中带电粒子的输送通道，常用的导体有铜线、铝线等。
3.电阻：电路元件之一，用于限制电流的流动，通常用电阻器来实现。
4.开关：用于控制电路中的电流，常见的开关有单极开关、双极开关等。
二、电路中的电压和电流在电路中，电压和电流是两个基本的物理量。
电压是指电荷在电路中流动时的势能差，单位是伏特（V），通常用电压表来测量。
电流是指电荷在单位时间内穿过横截面的量，单位是安培（A），通常用电流表来测量。
在电路中，电流和电压是相互关联的。
欧姆定律是电学中非常重要的基本定律，它表明电路中的电流与电压成正比，与电阻成反比，即：I=U/R。
三、电路中的功率和能量电路中的功率指电路中单位时间内电能的变化率，单位是瓦特（W），通常用功率表来测量。
电路中的能量是指电荷在电路中流动时所具有的势能，可以通过电路中的元件进行转化。
四、电学中的基本电路电学中有许多基本电路，例如串联电路、并联电路等。
在实际应用中，电路可以根据实际需要进行组合，构成不同的电路。
以上就是八年级物理第11章的知识点的基本内容。
理解这些知识点不仅有助于学生掌握物理学的基础，也有助于他们的生活和工作中更好地应用电学知识。
在学习这些知识点的过程中，理论与实践相结合，同时注意安全，有助于学生更好地掌握这些知识点。
选择电动机的要素
选择电动机的要素电动机种类、结构、电压和转速的选择一、电动机种类的选择选择电动机种类应在满足生产机械对拖动性能的要求下，优先选用结构简单、运行可靠、维护方便、价格便宜的电动机。
电动机种类选择时应考虑的主要内容有:(1)电动机的机械特性应与所拖动生产机械的机械特性相匹配;(2)电动机的调速性能(调速范围、调速的平滑性、经济性)应该满足生产机械的要求。
对调速性能的要求在很大程度上决定了电动机的种类、调速方法以及相应的控制方法;(3)电动机的启动性能应满足生产机械对电动机启动性能的要求，电动机的启动性能主要是启动转矩的大小，同时还应注意电网容量对电动机启动电流的限制;(4)电源种类在满足性能的前提下应优先采用交流电动机;(5)经济性一是电动机及其相关设备(如:启动设备、调速设备等)的经济性;二是电动机拖动系统运行的经济性，主要是要效率高，节省电能。
目前，各种形式异步电动机在我国应用非常广泛，用电量约占总发电量的60%，因此提高异步电动机运行效率所产生的经济效益和社会效益是巨大的。
在选用电动机时，以上几个方面都应考虑到并进行综合分析以确定出最终方案。
表1中给出了电动机的主要种类、性能特点及典型生产机械应用实例。
需要指出的是，表1中的电动机主要性能及相应的典型应用基本上是指电动机本身而言的。
随着电动机的控制技术的发展，交流电动机拖动系统的运行性能越来越高，使得电动机的一些传统应用领域发生了很大变化，例如原来使用直流电动机调速的一些生产机械，现在则改用可调速的交流电动机系统并具有同样的调速性能。
电动机的主要种类、性能特点及典型应用实例(见表1)电动机种类主要性能特点典型生产机械举例机械特性硬、启动转矩不调速性能要求不高的各种机床、普通笼式大、调速时需要调速设备水泵、通风机启动转矩大带冲击性负载的机械，如剪床、冲床、锻压机;静止负载或惯性笼式高启动转矩负载较大的机械，如:压缩机、粉碎机、小型起重机三相异交有几挡转速(2,4速) 要求有级调速的机床、电梯、冷步电动多速流却塔等机电机械特性硬(转子串电阻后要求有一定调速范围、调速性能动变软)、启动转矩大、调速较好的生产机械，如桥式起重机方法多、调速性能及启动性机;启动、制动频繁且对启动、绕线式能较好制动转矩要求高的生产机械，如起重机、矿井提升机、压缩机、不可逆轧钢机转速不随负载变化，功率因转速恒定的大功率生产机械，同步电动机数可调节如大中型鼓风及排风机、泵、压缩机、连续式轧钢机、球磨机机械特性硬、启动转矩大、调速性能要求高的生产机械，调速范围宽、平滑性好如大型机床(车、铣、刨、磨、他励、并励镗)、高精度车床、可逆轧钢机、直造纸机、印刷机流电机械特性软、启动转矩大、要求启动转矩大、机械特性软动串励过载能力强、调速方便的机械，如电车、电气机车、起机重机、吊车、卷扬机、电梯等机械特性硬度适中、启动转复励矩大、调速方便二、电动机结构形式的选择电动机的安装方式有卧式和立式两种。
电动机的选择
启动特性
启动转矩：电动机在启动时的转矩大小 启动电流：电动机在启动时的电流值 启动方式：电动机的启动方式，如直接启动、软启动等 启动响应时间：电动机从接到启动指令到达到额定转速所需的时间
调速特性
直流电动机：通 过改变输入电压 或电流实现调速
交流电动机：通 过改变电源频率 或转差率实现调 速
步进电动机：通 过改变通电相序 实现调速
应用场景：适用于需要精确速度控制和良好启动性能的场合，如电动工具、电动汽车等
交流电动机
定义：利用交流电驱动的电动 机
种类：异步电动机、同步电动 机、单相电动机等
应用场景：工业、家电、交通 等
特点：结构简单、维护方便、 成本低廉等
步进电动机
定义：步进电动 机是一种将电脉 冲信号转换成机 械旋转运动的装 置
负载特性
恒转矩负载：要 求电动机在较宽 的转速范围内都 能输出恒定的转 矩，一般用于传 送带、搅拌机和 挤压机等机械。
恒功率负载：要 求电动机在一定 的转速范围内保 持恒定的功率输 出，如机床主轴 和轧机等。
通风机负载：通 风机负载的特点 是启动转矩较大， 但达到一定转速 后会稳定运行， 一般用于通风机、 鼓风机和泵等设 备。
清洁方法：使用干燥的抹布轻轻 擦拭电动机表面
添加标题
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清洁周期：根据使用情况和环境 条件确定
注意事项：避免使用含有腐蚀性 物质的清洁剂
电动机的润滑
润滑的作用：降低摩擦、减少磨损，提高电动机效率和寿命 润滑油的选用：根据电动机的工作环境和负荷选择合适的润滑油 润滑方式：定期润滑、注油润滑、油雾润滑等 润滑周期：根据电动机的工作状况和润滑油的品质确定合理的润滑周期
第11章电动机的选择
【例 11-1】 一台130 kW 连续(liánxù)工作制的三相异步电动
机，如果长期在 70℃ 环境温度下运行，已知电机的绝缘
材料等级为B 级，额定负载时铁损耗与铜损耗之比为0.9。 试求该电动机在高温环境下的实际允许输出功率。
解：B 级绝缘材料的最高温度(wēndù)为 130℃，
则N = 90℃，故电动机的实际允许输出功率应为
2. 环境温度的影响
GB 规定：额定环境温度为 40℃。
电动机允许的最高温度主要取决于所使用的 绝缘材料。
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共四十四页
第11章 电力拖动系统中电动机的选择
0.4 ~ 1.1
P2 = PN
1＋(1＋ ) 40－ N
※ N ——电动机的额定温升，N =max－40℃；
——电动机的实际(shíjì)环境温度；
自冷式、自扇冷式和他扇冷式。
15
共四十四页
第11章 电力拖动系统中电动机的选择
11.3 电机 的工作制 (diànjī)
一、连续(liánxù)工作制（ S1 工作制）
工作时间：
PL
tr ＞( 3 ~ 5 )
PL
温升在运行期间已经
达到稳态值。
应用：
t
通风机、水泵、
O
纺织机、造纸机、
机床主轴驱动等。
N
－PN
② 电动机每段时间的功率(gōnglǜ)损耗
PLi =
PLi
i
－PLi
③ 电动机的平均功率损耗为
PL
=
PL1 t1 ＋ PL2t2＋··· t1＋t2＋···
如果 PL ≤PN，则发热校验通过，
否则重新选择并校验。
28
共四十四页
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第11章 电力拖动系统中电动机的选择
电动机的主要种类和特点
种类
机械特性 Tst 调速性能 可靠性 价格 维护成本
PL1
额定功率
PL3
PN = ( 1.1 ~ 1.6 ) PL
PL2
PL2
(4) 发热校验
PL4
根据 = f (P2)
O t1 t2
t3 t4 t1
t
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第11章 电力拖动系统中电动机的选择
① 电动机的额定功率损耗
PN =
PN
N
－PN
② 电动机每段时间的功率损耗
PLi =
PLi
i
－PLi
一、电机的发热过程与温升
损耗 → 发热 → 温度升高。
温升 = 电机的温度－周围环境温度。
热平衡状态
当发热量 = 散热量时， = 稳定值。
电机的热平衡方程式
Q dt = C d ＋A dt
※ Q —— 单位时间内产生的热量； C —— 热容量 (温度每升高 1 oC 所需的热量)；
A —— 散热系数 ( 为 1 oC 时每秒所散出的热量)。
×100%
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第11章 电力拖动系统中电动机的选择
标准负载持续率： 15%、25%、40%、60%。 周期： tr＋t0 ≤10 min。 应用： 起重机、电梯、轧钢辅助机械中的电动机。 断续周期工作制的电动机具有起动能力强、 过载倍数大、转动惯量较小，机械强度高 等特点。
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第11章 电力拖动系统中电动机的选择
S1工作制的电动机都是按恒定负载设计的， 故不需做发热校验。 ② 过载能力校验 电动机的过载能力用过载倍数 km 来表示。
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第11章 电力拖动系统中电动机的选择
不同类型电动机的 km 是不同的。 直流电动机：km = 1.5 ~ 2.0。 异步电动机：km = 2.0 ~ 2.2。 同步电动机：km = 2.0 ~ 2.5。 考虑到交流电网电压波动±10% 所引起的 Tem 下降，故按 Tem = 0.81kmTeN＞TL 来校验。 ③ 起动能力校验 选用笼型异步电动机时需校验其起动能力。
B5
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第11章 电力拖动系统中电动机的选择
3. 卧式 IM B35
4. 立式 IM V1
5. 立式 IM V2
更多图片
IM V1
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第11章 电力拖动系统中电动机的选择
七、工作制的选择
主要有连续工作制、短时工作制、 断续周期工作制等三种。
八、型号的选择
符
意义
号
Y 笼型异步电动机
YR
绕线转子异步电 动机
一台现有的Y132M-4 笼型异步电动 PL
机拖动，已知该电机的额定值为
PL1
PL1
PN = 7.5 kW， nN = 1440 r/min，
cosN = 0.85， kst = 2.2，km = 2.2，
PL3
PL2
PL2
PL4
kI =7，效率如下表。试校验是否 能使用该电动机。
O
t1
t2
t3 t4 t1
解：B 级绝缘材料的最高温度为 130℃，
则N = 90℃，故电动机的实际允许输出功率应为
P2 = PN
1＋(1＋ )
40－ N
= 130×
1＋(1＋0.9)
40－70 90
= 78.72 kW
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第11章 电力拖动系统中电动机的选择
3. 海拔高度的影响 海拔高度越高，空气越稀薄，散热越困难， 使得允许的 P2＜PN 。 海拔 1 000 m ≤h ≤ 4 000 m
实际环境温度 /℃ 30
允许输出功率 增减的百分数
＋8%
35 ＋5%
40 45
50 55
0 －5% －12.5 % －25%
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第11章 电力拖动系统中电动机的选择
【例 11-1】 一台130 kW 连续工作制的三相异步电动 机，如果长期在 70℃ 环境温度下运行，已知电机的绝缘 材料等级为B 级，额定负载时铁损耗与铜损耗之比为0.9。 试求该电动机在高温环境下的实际允许输出功率。
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第11章 电力拖动系统中电动机的选择
11.3 电机的工作制
一、连续工作制（ S1 工作制）
工作时间：
PL
tr ＞( 3 ~ 5 )
PL
温升在运行期间已经
达到稳态值。
应用：
t
通风机、水泵、
O
纺织机、造纸机、
机床主轴驱动等。
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第11章 电力拖动系统中电动机的选择
二、短时工作制（ S2 工作制）
Q H g bc
×10－3 kW
※ 为水的密度， = 1000 kg /m3；
c 为传动机构的效率，直接拖动取 c = 1。
则
PL =
0.144×37.7×1000×9.81 0798×1
kW = 66.74 kW
(2) 选取 PN = 75 kW，nN = 1480 r/min 的 Y280S-4 型 三相笼型异步电动机。
t
P2 /kW
P2 /kW
3.7 0.852 6.7 0.859
4.0 0.855 7.2 0.856
4.3 0.857 7.5 0.855
4.9 0.861 8.2 0.850
5.5 0.863
10 0.843
6.2 0.862
15 0.837
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第11章 电力拖动系统中电动机的选择
解：(1) 计算平均负载功率
高起动转矩异步 YQ 电动机
高转差率异步电 YH 动机
符
意义
号
YB 隔爆型异步电动机
YBR
隔爆型绕线转子异步 电动机
YD 多速异步电动机
化工防腐用异步电动 Y-F 机
符
意义
号
T 同步电动机
TF 同步发电机*
Z 直流电动机
ZF 直流发电机
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第11章 电力拖动系统中电动机的选择
11.2 电动机的发热与冷却
(2) 减轻负载的冷却情况
≠0，＜0
电机冷却过程 的温升曲线
0 = 0统中电动机的选择
2. 电动机的冷却方式 冷却： 采取措施使电动机产生的热量尽可能多地散发 出去，以达到充分利用材料、增加相同体积电 动机的额定功率的目的。 冷却方式： 自冷式、自扇冷式和他扇冷式。
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第11章 电力拖动系统中电动机的选择
0.4 ~ 1.1
P2 = PN
1＋(1＋ )
40－ N
※ N ——电动机的额定温升，N =max－40℃；
——电动机的实际环境温度；
——电动机满载时的 PFe 与PCu 之比 。 绝缘材料允许的
工程上也可以按下表对 P2 估算：
表11-5 不同环境温度下电动机功率的修正系数
(3) 水泵属于通风机负载特性类的生产机械，故不必校验 电动机的起动能力和过载能力。
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第11章 电力拖动系统中电动机的选择
2. 变化负载电动机额定功率的选择 (1) 计算各时间段的负载功率
(2) 计算平均负载功率
PL
=
PL1 t1＋PL2t2＋··· t1＋t2＋···
(3) 预选电动机的
PL PL1
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第11章 电力拖动系统中电动机的选择
【例 11-3】 某生产机械的负载曲线如图所示，已知
PL1 = 7.2 kW，t1 = 1.5 min，PL2 = 5.5 kW，t2 = 2 min， PL3 = 14.5 kW，t3 = 1.1 min，PL4 = 4.8 kW，t4 = 1.8 min。 n =1440 r/min，起动时的负载转矩为100 N·m。拟选用
PL =
PL1 t1＋PL2t2 ＋ PL3 t3＋PL4t4 t1＋t2＋t3＋t4
第11章 电动机的选择
1
电机与拖动
电机与拖动
第11章 电力拖动系统中 电动机的选择
11.1 电动机选择的基本内容 11.2 电动机的发热与冷却 11.3 电动机的工作制 11.4 电动机额定功率的选择
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第11章 电力拖动系统中电动机的选择
11.1 电动机选择的基本内容
一、类型的选择
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第11章 电力拖动系统中电动机的选择
密封式电动机
防爆式电动机 (YB 系列)
YB2-B35
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第11章 电力拖动系统中电动机的选择
六、安装型式的选择
卧式：IM B3 ~ IM B35，共十四种。 立式：IM V1 ~ IM V36，共十七种。 1. 卧式 IM B3
2. 卧式 IM B5
③ 电动机的平均功率损耗为
PL
=
PL1
t1 ＋ PL2t2＋··· t1＋t2＋···
如果 PL ≤PN，则发热校验通过， 否则重新选择并校验。
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第11章 电力拖动系统中电动机的选择
(5) 过载能力和起动能力校验 若选用交流电动机，则需保证 Tem＞TLm； 若选用直流电动机，则需保证 ILm＜ Iam 。 如果选用三相笼型异步电动机，则需要进行起 动能力校验。
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第11章 电力拖动系统中电动机的选择
【例 11-2】 一台直接由电动机拖动的离心式水泵，
流量 Q = 0.144 m3/s，扬程 H = 37.7 m，转速 n = 1460