选择电动机的内容包括选择电动机类型、结构形式、转速、功率和型号等。
1.选择电动机的类型和结构形式
三相交流异步电动机的结构简单、价格便宜、维护方便、可直接连接到三相交流电路中,因此在工业中广泛应用。常用的三相交流异步电动机类型有:
1)Y系列三相交流异步电动机 一般用途的全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机,是按照国际电工委员会(IEC)标准设计的,具有效率高、性能好、噪声低、振动小和国际互换性的特点,适用于空气中不含易燃、易爆或腐蚀性气体的一般场所和无特殊要求的机械,如金属切削机床、泵、风机、运输机械、搅拌机、农业机械、食品机械等。由于有较好的起动性能,因此也适用于某些需要高起动转矩的机器,如压缩机等。
2)YZ和YZR系列冶金及起重用三相交流异步电动机 分别是笼型转子电动机和绕线转子电动机,是用于驱动各种形式的起重机械和冶金设备中的辅助机械的专用系列产品。它们具有较大的过载能力和较高的机械强度,特别适用于短时或断续周期运行、频繁起动和制动、有时过负载及有显著的振动与冲击的设备。
根据不同的防护要求,电动机的结构有防滴式、封闭自扇冷式和防爆式等。为适应不同的输出轴要求和安装需要,电动机机体又有几种安装结构形式,可根据具体工况进行选择。常用的Y系列三相交流异步电动机的技术数据和外形尺寸等可参见本书第2章。
2.确定电动机的转速
同一类型、相同额定功率的电动机可能有几种不同的同步转速。同步转速是由电流频率与电动机定子绕组的极对数而定的磁场转速,是电动机空载时才可能达到的转速。三相交流异步电动机的同步转速一般有3 000r/min(2极)、1 500r/min(4极)、1 000r/min(6极)及750r/min(8极)四种。电动机同步转速越高,极对数越少,其重量越轻、外廓尺寸越小,价格越低。当工作机转速较低而选用较高转速的电动机时,电动机转速与工作机的转速相差过大势必使总传动比增大,致使传动装置的结构复杂,造价提高;而选用较低转速的电动机,则使传动装置的外廓尺寸和重量减小,而电动机的尺寸和重量增大,价格较高。因此在确定电动机的转速时,应兼顾电动机和传动装置进行综合分析来加以确定。
设计中通常选用同步转速为1 500r/min或1 000r/min的两种电动机,其中前者应用最普遍并且最易购得,在轴不需要逆时针转向时应优先选用。如无特殊需要,一般不选用同步转速为3 000r/min和750r/min的电动机。
3.确定电动机的功率和型号
电动机的功率选择是否合适直接影响电动机的工作性能和经济性能的好坏。功率选得过小,则不能保证工作机的正常工作,使电动机经常过载而过早损坏;功率选得过大,则电动机经常不能满载运行,功率因数和效率较低,从而造成能源的浪费。因此,在设计中一定要选择合适的电动机功率。
电动机功率的确定,主要与其载荷大小、工作时间长短、发热多少有关。对于长期连续运转、载荷不变或很少变化,并且在常温下工作的机器(如连续运输机、风扇等),选择电动机功率时可按电动机额定功率Ped等于或稍大于工作机所需的电动机功率Pd,即Ped≥Pd确定。在这种情况下,由于电动机在工作时不会发热,所以可不必校核电动机的发热和起动转矩。对于间歇工作的机器,可按电动机额定功率Ped稍小于工作机所需的电动机功率Pd确定。
当已知工作机的阻力矩(例如工作轴上滚筒的转矩)为T(N·m)、转速(例如滚筒的转速)为nw(r/min),则工作机所需功率Pw为
如果给出带式运输机驱动滚筒的圆周力(即滚筒的牵引力)为F(N),输送带速度为v(m/s),则工作机所需功率Pw为(www.xing528.com)
输送带速度v与滚筒直径D(mm)、滚筒轴转速nw的关系为
工作机所需电动机的功率为
式中 η——电动机至工作机主动轴之间的总效率,即
式中 η1,η2,η3,…,ηn——传动装置中各运动副(如齿轮传动、蜗杆传动、带传动或链传动等)、联轴器、每对轴承及传动滚筒的效率,其数值见表1-10。
计算传动装置总效率时,应注意以下几点:
(1)当表1-10给出的效率值为一范围时,如遇工作条件差、加工精度低、用润滑脂润滑或维护不良则应取低值,反之可取高值;如遇情况不明,则一般取中间值。
(2)同类型的几对运动副、轴承或联轴器,均应单独计入总效率。
(3)表1-10中的轴承效率均指一对轴承的效率。
由选定的电动机类型、结构形式、同步转速和计算得出的工作机所需电动机的功率可查表2-1确定电动机的型号。记下由表2-1查得的电动机的型号、额定功率Ped、满载转速nm,由表2-3查得的中心高、轴外伸轴径和轴外伸长度,以供选择联轴器和计算传动件之用。
设计计算传动装置时,一般按工作机所需电动机功率Pd进行计算,而不用电动机的额定功率Ped,而传动装置的输入转速则取满载转速nm进行计算。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。