电动机工作制规定及标识方式

1.基本说明

一般而言，电动机等用电设备的额定数据都是按照连续工作要求所给出的参数，但是，在实际使用时，部分电动机的运行方式可能明显不同于连续工作，在这种情况下，电动机的工作参数及对控制电器的要求，也将与连续工作有所不同，因此，电气设计时需要根据电动机的实际工作制来选配其控制和保护电器。

根据DIN EN 60034标准规定，电动机划分为S1～S9共9种不同工作制，其中，S1为连续工作制，S2为短时工作制，S3、S4、S5为断续工作制，S6、S7、S8为周期工作制，S9为非周期工作制。

如电动机的实际运行时间超过绕组发热达到稳定状态的时间，这样的工作情况即称为连续工作制（S1）。由于低压电器的额定工作电流是其在无限长的时间内、允许通过的恒定负载电流，因此，S1工作制的电动机，选择控制和保护器件时，只需要保证器件的额定工作电流大于或等于电动机的额定工作电流，便可以满足要求。

DIN EN 60034标准对电动机的其他工作制的定义，及不同工作制电动机的控制和保护器件选择原则如下。

2.S2工作制

如图3.1-1所示，如果电动机的负载恒定、运行时间t_B小于电动机绕组达到发热稳定状态的时间、且两次运行的间隔时间t_S大于绕组冷却至环境温度所需要的时间，这样的短时工作情况称为S2工作制。

电动机进行S2工作制运行时，只要绕组温升不超过允许温升T_max，其实际输出电流、功率可大于连续工作的额定功率，而且，运行时间t_B越短，能够达到的实际电流、功率也越大。

电动机的短时工作输出一般用典型的运行时间及对应的实际输出功率标识，如“S2：15kW/30min”等。选择电动机控制和保护器件选择时，应根据实际运行情况，按短时工作的实际电流要求，来确定器件的额定电流。

图3.1-1 S2工作制

3.S3工作制

如果电动机的负载恒定，运行时间t_B、停止时间t_S均固定不变，且起制动阶段可以忽略、电动机绕组温升达不到发热稳定状态，这样的周期工作情况称为S3工作制。

S3工作制和S2工作制的区别仅在于它的运行间隔时间t_S为固定值，因此，只要绕组温升不超过允许温度，其实际输出电流、功率同样可大于连续工作的额定电流、功率，选择电动机控制和保护器件选择时，也需要根据实际运行情况，按短时工作的要求，保证器件的额定工作电流大于电动机的实际工作电流。

电动机S3工作制运行的输出可用以下方式标识。

①利用运行时间/周期、允许输出功率标识，如“S3：15/60min，15kW”等。

②通过运行时间比、周期、允许输出功率标识，如“S3：20%，60min，15kW”等。

③利用运行时间/周期的百分比（通电持续率，简称ED）标识，如“S3：ED15%”等。本形式还可用来表示循环时间固定、但一循环内由多个不同运行时间比的周期所组成的循环工作方式，此时的ED值为总运行时间与循环时间之比。利用ED方式标识时，如生产厂家无特殊说明，按DIN EN 60034标准规定，其运行循环周期应为10min，ED值推荐使用15%、25%、40%、60%。

4.S4工作制(www.xing528.com)

S4工作制如图3.1-2所示，其运行状态与S3工作制相同，但是，电动机需要重载起动或循环周期较短，工作时需要考虑电动机的起动过程。

图3.1-2 S4工作制

一般而言，当电动机处于S4工作制运行时，由于起动阶段的电流较大、相对持续时间较长，如果按照额定参数运行（例如图中的2I_e起动、I_e运行），其绕组的实际温升将超过额定负载连续运行时的允许温升T_max，为此，电动机的实际允许输出的电流、功率将小于连续工作的额定电流、功率，如图中的1.5I_e起动、0.75I_e运行等。因此，可以根据实际输出的电流，选择电动机的控制和保护器件。

S4利用ED、每小时起动次数、允许功率标识，如“S4：40%，520次/h，30kW”等。

5.S5工作制

S5工作制的运行状态与S4工作制类似，但是，电动机需要重载起动、动力制动，且循环周期较短，工作时需要同时考虑电动机的起动和制动情况。电动机处于S5工作制运行时，其绕组实际温升同样将超过额定负载连续运行时的温升，电动机的实际输出电流、功率将小于连续工作的额定值，因此，也可根据实际输出的电流，选择电动机的控制和保护器件。

S5利用ED、每小时起动次数、制动形式、允许功率标识，如“S5：40%，520次/h，反接制动，30 kW”等。

6.S6工作制

S6工作制的电动机始终处于运行状态，但恒定的负载为周期性加入，即工作循环由恒定负载工作、空载运行两部分组成，且起制动阶段可忽略、电动机绕组达不到发热稳定状态。电动机处于S6工作制运行时，其实际输出电流、功率可大于连续工作的额定功率，选择电动机控制和保护器件选择时，应根据实际运行情况，保证器件的额定工作电流大于电动机运行时的实际工作电流。

S6工作制利用负载运行时间比、周期、允许输出功率标识，如“S6：30%，40min，55kW”等。

7.S7工作制

S7工作制的电动机同样始终处于运行状态，恒定的负载为周期性加入，但需要考虑电动机的起动和制动情况。

S7工作制利用负载运行时间比、每小时起制动次数、允许输出功率标识，如“S7：30%，500次/h，55kW”等。

8.S8工作制

S8工作制的电动机始终处于运行状态，需要考虑电动机的起动和制动情况，且每一循环由多段不同的负载和转速组成。S8工作制需要标明每一负载段的运行时间比和转速、每小时起制动次数、允许输出功率等参数。

9.S9工作制

S9工作制的电动机始终处于运行状态，但其负载和转速变化无规律，并具有超过额定输出的负载峰值。S9工作制的电动机一般需要折算成连续工作的等效输出功率，或以实际工作电流的方均根值进行相关计算和等效。