禁忌电动机转速选择不当的问题及解决方案

【原理简述】

电动机的额定转速是根据生产机械的转速要求选定的。在市电标准频率(50Hz)作用下,由于磁极对数不同,异步电动机同步转速有3000r/min、1500r/min、1000r/min、750/r/min、600r/min等几种,由于存在转差率,其实际转速比同步转速低2%～5%。掌握了这些知识,特别是在选购破碎机、制砂机、球磨机、磨粉机等设备时很有用处。

交流电动机的同步转速与极数成反比,常用交流电动机的极数与同步转速的对应关系见表4-2。

表4-2 常用交流电动机的极数与同步转速(50Hz)

异步电动机的额定转速略低于相应的同步转速。

直流电动机的极数与转速之间没有交流电动机这种严格的关系,一般用途的基本系列直流电动机的额定转速也为上表4-2中的5种转速值。

一般说来,相同功率等级电动机的转速越高,体积和重量就越小,价格越低,其飞轮矩一般也越小。电动机的飞轮矩对电动机的动态性能(如起动、调速性能等)影响很大,选择电动机时应予注意。

选择电动机的额定转速时,还应考虑到传动机构及其速比的选择,若速比选择过大,虽然电动机的体积和价格降低了,但传动机构的体积增大,结构将变得复杂,价格也相应较贵。这时应综合考虑电动机与传动机构的技术性和经济性。

【禁忌事项】

(1)禁忌不从技术和经济指标综合考虑选择电动机的转速

1)对于连续工作很少起动、制动的电力拖动系统,主要从设备投资、占地面积、维护检修等几个方面进行技术经济比较,最后确定合适的转速比和电动机的额定转速。

2)对于经常起动、制动和反转的电力拖动系统、过渡过程将影响加工机械的生产率,如龙门刨床、轧钢机等。应根据最小过渡过程时间,最少能量损耗等条件来选择转速比及电动机的额定转速。如果过渡过程的持续时间对生产率影响不大(如高炉的装料机械),此时主要根据过渡过程能量损耗为最小的条件来选择转速比及电动机的额定转速。(www.xing528.com)

3)一般的高、中转速机械,如泵、压缩机、鼓风机等,宜选用相应转速的电动机,直接与机械连接。

一般说来,泵类主要选用4极异步电动机;压缩机传动带连接时,宜选用4极或6极的电动机,直接连接一般选用6极或8极电动机;风扇、鼓风机一般选用2极或4极电动机;轧机、粉碎机多数选用6极、8极及10极电动机;在农村如没有严格的要求,一般可选用4极电动机,因为这种转速(1500r/min)的电动机适应性较强,且功率因数和效率也较高;对不需要调速的大型风机、水泵、空压机等应选用大功率的异步电动机,如Y(6000V)型或大型同步电动机,如T、TK型等。

4)不调速的低转速机械,如球磨机、水泥旋窑、轧机等,宜选用适当转速的电动机通过减速机传动。但对大型机械,电动机的转速不能太高,要考虑大型减速机(尤其是大减速比)加工困难及维修不便等因素。

5)某些低速断续周期工作制机械,宜采用无减速机直接传动。这对提高生产率和传动系统的动态性能、减少投资和维修等均较有利。

6)自扇冷式电动机,散热效能随电动机转速而变,不宜长期在低速下运行。如果由于调速的需要,长期低速运行而又超过电动机允许的条件时,应增设外通风措施,以免损坏电动机。

(2)禁忌有调速要求时电动机选择不当

选择电动机的调速方法和基准速度的确定应从充分合理利用功率来考虑。

对于需要调速的机械,如大型风机、水泵,一般可采用串级调速方法,这种方法可将转差功率返回电网并加以利用,因而效率较高,可平滑无级调速;对于调速范围较大,调速精度较高的机械,选用的电动机的最高转速应与生产机械相适应,一般可选用可调速的直流电动机,也可选用电磁调速异步电动机和异步电动机变频调速(目前变频调速发展非常快,应尽可能地采用变频调速)。

知识窗

串级调速:

串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电动势来改变电动机的转差,达到调速的目的。大部分转差功率被串入的附加电动势所吸收,再利用产生附加的装置,把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。根据转差功率吸收利用方式,串级调速可分为电动机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式,一般较多采用晶闸管串级调速。