工作制对电机功率确定的影响

2019-08-21 版权声明 举报文章

【摘 要】 在一定散热条件下,电机的稳定温升与损耗功率P的大小成正比。为了既能充分发挥电动机的最大负载能力又不致因温升过高而影响其工作寿命,理想的情况当为保持电动机运行中的最高温升恰等于绝缘材料的允许温升。电机制造厂家将额定散热条件和标准环境温度下满足=时的损耗功率定为电机的额定损耗功率,并将电动机在其固有特性曲线上运行时与对应的输出功率和工作电流规定为电动机的额定功率和额定电流。由于运行中的电动机可能达到的最高温升与电动机的持续运行时间有关,故电动机也依其运行持续时间的特点被分为三种工作制,即长期工作制、短时工作制和重复短时工作制。下面分别说明在不同工作制下电动机额定功率和额定电流如何确定。

【关键词】 电动机 功率 工作制

1 长期工作制下电动机额定功率的确定

长期工作制亦称连续工作制,其运行特点是电动机的持续工作时间>(3~4)。

【=A/CA—电动机的散热率;C—电动机的热容量;—电机的发热时间常数】

因而电动机工作过程中的最高温升十分接近电动机的稳定温升,其典型负载图及其对应的温升曲线如图1所示。规定为长期工作制的电动机,其额定功率和额定和额定电流的含义是:在40℃的标准环境温度和标准散热条件下,电动机在其固有特性曲线上按长期工作制运行时,若电动机的输出功率和工作电流恰等于其额定功率和额定电流,则其绝缘材料的稳定温升恰等于其允许温升。此种电动机的数量最多,所有铭牌上没有特殊标明工作制的电动机均属这一类。

2 短时工作制下电动机额定功率的确定

短时工作制的特点是,电动机的运行时间(3~4)。【—电动机的散热时间常数】即运行时间内电动机尚未达到稳定温升,而停车时间内电动机已完成冷却至周围环境温度,其典型负载图及温升曲线如图2所示。规定短时工作制的电动机,其额定功率和额定电流的含义:在标准环境温度和标准散热条件下,电动机在其固有特性曲线上按短时工作制运行时,若电动机的输出功率和工作电流恰等于其额定功率和额定电流,则其绝缘材料的最高温升恰等于其允许温升。

应该注意的是,短时工作制下电动机的额定功率与运行时间的长短有关,从图3中看出,当电动机的运行时间分别等于和时,两种不同负载功率和产生的最高温升相等。若=,则表明此电动机以短时工作时,其额定功率为;而当电动机已短时工作时,其额定功率应为。可见,短时工作制下电动机的额定功率与所限定的运行时间有关,国产短时工作制电动机,其额定功率在30min、60min和90min三种标准运行时间下给出。

3 重复短时工作制下电动机额定功率的确定

重复短时工作制也成称断续周期工作制,其运行特点是电动机的运行时间

规定为重复短时工作制的电动机,其额定功率和额定电流的含义是:在标准环境温度和标准散热条件下,电动机在其固有特性曲线上按重复短时工作制运行时,若电动机在内的负载功率恰等于其额定功率,则电动机绝缘材料的最高温升恰等于允许温升。与短时工作制下的情况相似,由于重复短时工作制下的最高温升与负载持续率的大小直接有关,因而电动机的额定功率必须和负载持续率同时给出。我国规定的标准负载持续率为15%,25%,40%,60%,并以25%为额定负载持续率,且规定一个周期的时间不得超过10min。

运行于重复短时状态下的工作机械非常多,桥式起重机、扎钢机的辅助机械设备等都属于这一类。它们启动、制动特备频繁,因而要求拖动电动机机械强度高,启动转矩大,过载能力强。为适应这种需要,国家电工标准中专设有一类电机产品,即起重—冶金型电动机,以下所列为一台起重—冶金型电动机在不同FS值下的额定功率(如图1)。

4 结语

在满足工作机械对于拖动系统要求的前提下,所确定的电动机应尽可能结构简单、运行可靠、维护方便、价格低廉。实际选用时应做全面权衡。

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