选择三相异步电动机：技术数据与结果

（一）三相异步电动机技术数据

每台电动机的机座上都装有一块铭牌。铭牌上标注有该电动机的主要性能和技术数据，如图3-30所示。

图3-30　电动机机座上的铭牌

1.型号

为不同用途和不同工作环境的需要，电机制造厂把电动机制成各种系列，每个系列的不同电动机用不同的型号表示。例如：

2.接法

接法是指电动机三相定子绕组的联结方式。

一般鼠笼式电动机的接线盒中有6根引出线，标有U1、V1、W1、U2、V2、W2。其中：

U1、V1、W1是每一相绕组的始端；U2、V2、W2是每一相绕组的末端。

三相异步电动机的联结方法有两种：星形（Y）联结和三角形（△）联结。通常三相异步电动机功率在4 kW以下者接成星形；在4 kW（不含）以上者，接成三角形。

3.电压

铭牌上所标的电压值是指电动机在额定运行时定子绕组上应加的线电压值。一般规定电动机的电压不应高于或低于额定值的5%。

在低于额定电压下运行时，最大转矩Tmax和启动转矩Tst会显著地降低，这对电动机的运行是不利的。三相异步电动机的额定电压有380 V、3 000 V和6 000 V等多种。

4.电流

铭牌上所标的电流值是指电动机在额定运行时定子绕组的最大线电流允许值。当电动机空载时，转子转速接近于旋转磁场的转速，两者之间相对转速很小，转子电流近似为零，定子电流几乎全为建立旋转磁场的励磁电流。当输出功率增大时，转子电流和定子电流都会相应地增大。

5.功率与效率

铭牌上所标的功率值是指电动机在规定的环境温度下，在额定运行时电极轴上输出的机械功率值。输出功率与输入功率不等，其差值等于电动机本身的损耗功率，包括铜损、铁损和机械损耗等。

效率η是指输出功率与输入功率的比值。一般鼠笼式电动机在额定运行时的效率为72%~93%。

6.功率因数

因电动机是电感性负载，定子相电流比相电压滞后一个φ角，故cos φ就是电动机的功率因数。三相异步电动机的功率因数较低，在额定负载时为0.7~0.9，在轻载和空载时更低，空载时只有0.2~0.3。选择电动机时应注意其容量，防止“大马拉小车”，并力求缩短空载时间。

7.转速

转速是指电动机额定运行时的转子转速，单位为r/min。不同的磁极对数对应不同的转速等级。

8.绝缘等级

绝缘等级是按电动机绕组所用的绝缘材料在使用时容许的极限温度来分级的，见表3-6。

表3-6　绝缘等级容许的温度

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极限温度是指电机绝缘结构中最热点的最高容许温度。

（二）三相异步电动机的选择

1.功率的选择

应根据负载的情况选择合适的功率。选大了虽然能保证正常运行，但是不经济，电动机的效率和功率因数都不高；选小了不能保证电动机和生产机械的正常运行，不能充分发挥生产机械的效能，使电动机过载而过早地损坏。

（1）连续运行电动机功率的选择

对连续运行的电动机，先算出生产机械的功率，所选电动机的额定功率等于或稍大于生产机械的功率即可。

（2）短时运行电动机功率的选择

如果没有合适的专为短时运行设计的电动机，可选用连续运行的电动机。由于发热惯性，在短时运行时可以容许过载。工作时间越短，则过载可以越大。但电动机的过载是受到限制的。通常是根据过载系数λ来选择短时运行电动机的功率。电动机的额定功率可以是生产机械所要求的功率的1/λ。

2.种类和结构形式的选择

（1）种类的选择

选择电动机的种类是从交流或直流、机械特性、调速与启动性能、维护及价格等方面来考虑的。

①交、直流电动机的选择。如没有特殊要求，一般都应采用交流电动机。

②鼠笼式与绕线式的选择。三相鼠笼式异步电动机结构简单，坚固耐用，工作可靠，价格低廉，维护方便，但调速困难，功率因数较低，启动性能较差。在要求机械特性较硬而无特殊调速要求的一般生产机械的拖动应尽可能采用鼠笼式电动机。只有在不方便采用鼠笼式异步电动机时才采用绕线式电动机。

（2）结构形式的选择

电动机常制成以下4种结构形式：

①开启式。在构造上无特殊防护装置，用于干燥无灰尘的场所。通风良好。

②防护式。在机壳或端盖下面有通风罩，以防止铁屑等杂物掉入。也有将外壳做成挡板状，以防止在一定角度内有雨水滴溅入其中。

③封闭式。它的外壳严密封闭，靠自身风扇或外部风扇冷却，并在外壳带有散热片。在灰尘多、潮湿或含有酸性气体的场所，可采用它。

④防爆式。整个电机严密封闭，用于有爆炸性气体的场所。

（3）安装结构形式的选择

①机座带底脚，端盖无凸缘（B3）。

②机座不带底脚，端盖有凸缘（B5）。

③机座带底脚，端盖有凸缘（B35）。

（4）电压和转速的选择

①电压的选择。电动机电压等级的选择要根据电动机类型、功率以及使用地点的电源电压来决定。Y系列鼠笼式电动机的额定电压只有380 V一个等级。只有大功率异步电动机才采用3 000 V和6 000 V。

②转速的选择。电动机的额定转速是根据生产机械的要求而选定的，通常转速不低于500 r/min。当功率一定时，电动机转速越低，其尺寸就越大，价格就越贵，且效率也较低，不如购买一台高速电动机再另配减速器合算。

异步电动机通常采用4个极的，即同步转速n0=1 500 r/min。