高川电机解析电动机选择方法

　　选择电机，首先要确定电机工作点的力矩有多大，及在这个力矩下需要的电机转速（即额定转速）是多少。依此可以确定需要多大尺寸的电机能满足这个要求。电机的额定转速和额定力矩决定了电机的输出功率。对于两台尺寸*相同的电机来说，由于转速不同，力矩不同，所以输出功率也不同。力矩大、转速高的电机，其输出功率就大，当然电流也要增大。
　　
　　输出功率的计算方法如下：
　　
　　P2＝1.028×10×T×N单位：瓦（W）
　　
　　其中：T--负载力矩单位：克/厘米（g.cm）N--负载转速单位：转/分（rpm）
　　
　　对于同一台电机，当力矩不变时，电机转速与电压成正比。即：电压越高，转速越高。如：一台12V电机，在额定力矩下的负载转速为5000rpm，当把电压升高到24V时，则负载转速大约为10000rpm。
　　
　　对于同一台电机，负载转速与负载力矩成反比。即：随着负载力矩的增大，电机转速将降低。如：一台电机，若在200g.cm时的转速为5000rpm，当负载力矩大于200g.cm时，电机转速将低于5000rpm；而当负载力矩小于200g.cm时，电机转速将高于5000rpm。
　　
　　一般来说，电机所带的负载力矩，应与电机给定的额定力矩相同。因为，在额定力矩下工作时，电机是处于zui率点附近。而当负载力矩大于额定力矩时，电机处在超负荷运行状态，这将影响到电机的发热和使用寿命。
　　
　　电机的力矩通常用g.cm（克/厘米）表示，与其他力矩单位的换算关系是：
　　
　　1g.cm＝0.098mNm＝0.014oz-in
　　
　　1mNM＝10.2g.cm＝0.142oz-in
　　
　　1oz-in＝7.056mNm＝72.0g.cm
　　
　　长度单位的换算关系是：1mm＝0.039inlin＝25.4mm
　　
　　重量单位的换算关系是：1g＝0.035ozloz＝28.35g
　　
　　正确选择电动机，功率、种类、型式是极为重要的。选择电动机时，应根据负载和使用环境的实际情况进行选择，选择时应注意电动机的功率应尽可能与负载相匹配，既不宜“大”，更不宜“小马拉大车”。
　　
　　1）．功率的选择
　　
　　电动机的功率根据负载的情况选择合适的功率，选大了虽然能保证正常运行，但是不经济，电动机的效率和功率因数都不高；选小了就不能保证电动机和生产机械的正常运行，不能充分发挥生产机械的效能，并使电动机由于过载而过早地损坏。
　　
　　（1）连续运行电动机功率的选择
　　
　　对连续运行的电动机，先算出生产机械的功率，所选电动机的额定功率等于或稍大于生产机械的功率即可。
　　
　　（2）短时运行电动机功率的选择
　　
　　如果没有合适的专为短时运行设计的电动机，可选用连续运行的电动机。由于发热惯性，在短时运行时可以容许过载。工作时间愈短，则过载可以愈大。但电动机的过载是受到限制的。通常是根据过载系数l来选择短时运行电动机的功率。电动机的额定功率可以是生产机械所要求的功率的1/l。
　　
　　2）．种类和型式的选择
　　
　　（1）．种类的选择
　　
　　选择电动机的种类是从交流或直流、机械特性、调速与起动性能、维护及价格等方面来考虑的。
　　
　　①交、直流电动机的选择
　　
　　如没有特殊要求，一般都应采用交流电动机。
　　
　　②鼠笼式与绕线式的选择
　　
　　三相鼠笼式异步电动机结构简单，坚固耐用，工作可靠，价格低廉，维护方便，但调速困难，功率因数较低，起动性能较差。因此在要求机械特性较硬而无特殊调速要求的一般生产机械的拖动应尽可能采用鼠笼式电动机。
　　
　　因此只有在不方便采用鼠笼式异步电动机时才采用绕线式电动机。
　　
　　（2结构型式的选择
　　
　　电动机常制成以下几种结构型式：
　　
　　①开启式
　　
　　在构造上无特殊防护装置，用于干燥无灰尘的场所。通风非常良好。
　　
　　②防护式
　　
　　在机壳或端盖下面有通风罩，以防止铁屑等杂物掉入。也有将外壳做成挡板状，以防止在一定角度内有雨水滴溅入其中。
　　
　　③封闭式
　　
　　它的外壳严密封闭，靠自身风扇或外部风扇冷却，并在外壳带有散热片。在灰尘多、潮湿或含有酸性气体的场所，可采用它。
　　
　　④防爆式
　　
　　整个电机严密封闭，用于有爆炸性气体的场所。
　　
　　（3）．安装结构型式的选择
　　
　　①机座带底脚，端盖无凸缘（B3）
　　
　　②机座不带底脚，端盖有凸缘（B5）
　　
　　③机座带底脚，端盖有凸缘（B35）
　　
　　（4）．电压和转速的选择
　　
　　①电压的选择
　　
　　电动机电压等级的选择，要根据电动机类型、功率以及使用地点的电源电压来决定。Y系列鼠笼式电动机的额定电压只有380V一个等级。只有大功率异步电动机才采用3000V和6000V。
　　
　　②转速的选择
　　
　　电动机的额定转速是根据生产机械的要求而选定的。但通常转速不低于500r/min。因为当功率一定时，电动机的转速愈低，则其尺寸愈大，价格愈贵，且效率也较低。因此就不如购买一台高速电动机再另配减速器来得合算。
　　
　　异步电动机通常采用4个极的，即同步转速n0=1500r/min。
　　
　　例有一Y225M-4型三相鼠笼式异步电动机，额定数据如下：试求（1）额
　　
　　定电流；（2）额定转差率SN；（3）额定转矩TN、zui大转矩Tmax、起动转矩Tst。
　　
　　转速电压效率功率因数Ist/INTst/TNTmax/TN（l）
　　
　　45kW1480r/min380V92.3%0.887.01.92.2
　　
　　解：（1）4-10Kw电动机通常都采用380V/△接法
　　
　　（2）已知电动机是四极的，即
　　
　　所以
　　
　　（3）
　　
　　3）、转速的选择
　　
　　在选择电动机的额定转速时，要根据被带动的作业机械的转速来确定。同时还要考虑到经济性和传动装置简单两方面因索。如果所选择电动机的转速和作业机械转速一致，则可以通过联轴器直接进行驱动,这样,传动装置就比较简单。若作业机械转速较低,选用低速电动机往往不经济。因为功率相同的电动机，其重量和价格随转速的增加而减少。而且低速电动机的功率因数和效率均不如髙速电动机。从这一角度看，选用髙速电动机比较经济。但高速电动机转矩较小,启动电流较大，如果电动机和作业机械的转速相差很大,则需要多级变速,使传动装置复杂化,所以转速的选择应综合考虑。
　　
　　4）、结构形式的选择
　　
　　电动机的结构形式主要根据工作环境来选择。防护式及开启式电动机的防护条件比较差，一般只能用于室内，且要求环境干燥,尘土少。封闭式电动机的防护性能较好,室内外均可使用，能防止灰尘、铁屑或其它杂物侵入电动机内部。另外还有密封式电动机，整个电动机都严密地密封起来,可以漫在水里工作，如潜水泵等。