如何选择直流电动机

【学习任务】根据选择原则正确选用直流电动机。

直流电动机的选择要从负载的要求出发，考虑工作条件、负载性质、生产工艺、供电情况等，可按照以下原则进行选用。

1.机械特性

机械特性是指负载转矩与转速之间的函数关系n＝f（TL），亦称负载转矩特性；电动机的启动转矩、最大转矩、牵入转矩等性能均应满足工作机械的要求。

2.转速

电动机的转速要满足工作机械要求，其最高转速、转速变化率、稳速、调速、变速等性能均能适应工作机械运行要求。

3.运行经济性

为避免出现“大马拉小车”现象，在满足工作机械运行要求的前提下，应尽可能选用结构简单、运行可靠、造价低廉的电动机。

【例题9－4】某印刷厂需要直流电动机，要求：（1）印刷数量为30张/min；（2）在一个工作循环下，蘸墨滚筒、均匀圆盘先后分别转动60°和90°；（3）压板的最大摆角为45°；（4）印刷面积为480 mm×325 mm；（5）机器所受最大工作阻力转矩Mr＝100 N·m。请根据给定条件选择合适的直流电动机。

解：（1）选型依据的主要指标：输入轴功率P和输出轴力矩T，两者关系为

式中　P——输入轴功率（kW）；

T——经过修正后的输出轴力矩（N·m）；

n2——输出轴转速（r/min）；

η——减速机的转动效率。

（2）选型计算步骤。

①主轴的理论力矩。

根据使用要求，计算出主轴的理论输出轴力矩T1：(www.xing528.com)

P＝［0.02（蘸墨）＋0.35（刷墨）＋0.02（匀墨）＋0.35（压印）＋0.01（夹纸）］＝0.75（kW）所以

②输出轴理论力矩的修正。

由于使用环境温度的不同与工作运转中的受力变化，所以在进行实际考虑时必须对理论力矩进行修正，以保证减速器的正常运作和使用寿命。

式中　T——选型用力矩（N·m）；

T1——理论计算力矩（N·m）；

a1——环境温度系数（见表9－1）；

a2——工作运转过程中受力变化状况系数（见表9－2）。

表9－1　环境温度系数

表9－2　受力变化状况系数

本机器工作的环境温度为26～30℃，所以a1＝1.2，在工作中所受到的载荷为中等冲击载荷，工作时间为2～10 h，所以a2＝1.2，则

③输出轴功率的计算。

查减速机的转动效率表（见表9－3），根据输入轴功率公式（9－8），得

即直流电动机输入功率为1.08 kW，查直流电动机选型手册知道，最接近1.08 kW的为1.1 kW，即转速为955 r/min。

表9－3　减速机的转动效率（η）

因此，根据直流电动机选型手册，最终选定的电动机型号为西玛电动机Z2—32。