第十四章电力拖动系统电动机的选择第一节电动机的发热和冷却及工作制的分类电动机热量产生与传导框图：电动机的热源主要来自电机内部的损耗。电机绝缘材料的最高允许工作温度：电机的温升：1．我国标准规定，环境温度40℃为电机功率的标定温度。也就是说在环境温度为40℃时，电动机带额定负载长期连续运行，稳定温度可达到绝缘材料允许的极限。温升τ=电机温度-40℃2．电机温升的测量方法有：电阻法（间接测量）、预埋检温计法、温度计法（监视用）。电阻法：第一节电动机的发热和冷却及工作制的分类一、电动机的发热过程整理上式得：开始时，τ很小，电机产生的热量主要用于提高电动机本身的温度，即大部分被吸收，使τ上升较快。τ较高时，电动机散热量增大τ上升变慢。当电动机产生的热量与散到环境介质中的热量相等时，电动机温度不再升高。发热时间常数Tθ：Tθ是一个表征热惯性的时间常数，它的大小与电机的体积以及散热条件有关。对小容量电机，Tθ为10~20分钟，对大容量电机，可达数小时。Tθ的物理意义：电机发出的热量全部用来提高电机温度，使电机温升从零升到τw所需要的时间。二、电动机的冷却过程电机的冷却过程同样按指数规律变化，冷却即为散热过程，即τ↓的过程。三、电动机的工作制分类电动机工作时，电动机的温升不仅与负载的大小有关，也与电动机带负载的持续时间有关。连续工作制(continuousrunningduty-type)短时工作制(short-timeduty-type)周期性断续工作制（intermittentperiodic-type）1.连续工作制电动机连续工作时间长tg>(3~4)Tθ。2.短时工作制电动机工作时间短，温升还没有达到最高允许温升。停车时间很长，电动机能完全冷却。标准工作时间有15min、30min、60min、90min四种。3.周期性断续工作制电动机工作时间短，温升还没有达到最高允许温升。停车时间也短，电动机没有完全冷却。一个周期的总时间规定为tg+t0≤10min。负载持续率:(俗称暂载率）第二节连续工作制电动机的选择一、常值负载下电动机容量的选择（4）若环境温度θ0与标准40℃相差较大时，应修正电动机的额定值，可按下式修正：式中：为电机空载损耗（不变损耗）与额定负载的可变损耗之比；θm为绝缘材料的最高允许温度。不同环境温度下电动机功率的修正二、变化负载下电动机容量的选择由于电动机一个周期内的温升不仅与负载的大小有关，还与负载的持续时间有关。生产机械平均功率Pzd只能反映电动机的平均温升，因此按PN=(1.1~1.6)Pzd预选电动机额定功率，大负载的运行时间长则应选择较大系数，再计算出电动机的温升变化曲线得到最高温升τmax，并对电动机进行校验。由于电动机的最高温升τmax计算困难，因此常常采用平均损耗法、等效法（等效电流法、等效转矩法、等效功率法）间接计算法。等效法选择电动机容量后，再对启动能力和过载能力进行校验。变化负载时电动机容量的选择方法：（3）绘制预选电动机的负载图P=f(t)、T=f(t)。（4）进行发热、过载能力以及必要时的起动能力校验。⒉等效法1）等效电流法：求出等效电流，如果Idx≤IN，则发热校核通过。2)等效转矩法：求出等效电流，如果Tdx≤TN，则发热校核通过。必须注意：在有起动、制动及停歇过程时校验发热公式需修正。第三节短时工作制电动机的选择一、采用为连续工作制而设计的电动机电动机工作时间很短，停歇时间长。预选电动机时，应将短时工作的负载功率折算成连续工作制的负载功率。预选电动机额定功率应满足：λQ按发热观点的功率过载倍数；tg为短时工作时间(s)；为电动机不变损耗与可变损耗之比。二、选用专为短时工作制而设计的电动机时根据短时工作制特点，将电动机工作结束时的温升设计为接近绝缘材料允许最高温升，则该电动机在拖动短时工作制负载而工作时，稳定温升将不超过该电机的最高允许温升。但电机在拖动同样大小的连续负载工作时，稳定温升将大大超过该电机的最高允许温升，而将电机烧坏。同一台短时工作制电动机对应不同工作时间的标称额定功率和过载倍数不同：当电动机实际工作时间tgx标准工作时间tg有差别时，需要进行折算，即按发热和温升等效的原则将实际非标准工作时间下的负载功率变成相近的标准工作时间下的负载功率。Px为实际工作时的功率。为折算系数，折算后，电动机不需再进行校验。第四节断续周期工作制电动机的选择电动机的工作时间tg与停歇时间t0相互交替，两段时间都较短。在工作时间内，电机温升达不到稳定值，停歇时间内，电机温升也降不到零。经过若干个周期后，温升