正确选择电动机额定功率，对于提高电机拖动系统的经济运行水平、减少能耗和提高经济效益具有十分重要的意义。电动机功率选择，在满足生产机械要求的情况下，应恰到好处。如果功率选择偏小，就不能保证生产机械的正常运行，甚至烧毁电动机。如果功率选择过大，首先增加了设备投资，其次使能耗增加，功率因数变差，造成“大马拉小车”的结果。

1.功率选择的要求

1）电动机额定功率应满足负载功率的要求，转矩满足负载转矩和起动转矩的要求。

2）电动机在工作时，其发热应接近允许的工作温度，但不得超过。

3）电动机需有一定的过载能力，以保证在短时过载情况下能正常运行。

4）应根据反映负载变化规律的负载曲线，确定经济负载率。

5）应根据负载的类型和重要性确定适当的备用系数。具有长期连续运行或稳定负载的电动机，应使电动机的负载率接近综合经济负载率。

2.功率选择的步骤

1）计算负载功率或负载转矩。

2）根据功率或转矩预选电动机功率。

3）校验电动机的发热、起动能力和过载能力。

下面以例说明电动机功率选择的过程。

例4-1 在某泵站有一台离心式水泵，泵站电源电压为380V，水泵的转速为1450r/min，水泵排量为9.5m³/min，总扬程为4m，水泵效率为80%。泵站内环境最高温度不超过30℃。试选择电动机类型及功率。

解：（1）类型选择 从表2-16可以看出，应优先选择笼型三相异步电动机。Y2系列比Y系列效率高，因此选择Y2系列三相异步电动机。

（2）电压选择 泵站电源为380V，所以电动机电压也要选择380V。

（3）转速选择 水泵的转速接近1500r/min，因此可以选择4极电动机。

（4）转矩选择 水泵对起动转矩要求不高，转矩可以随功率而定。

（5）功率选择

第1步，计算负载的功率。

水泵的功率可以由下式计算

式中 P_sb——水泵的轴功率（kW）；

k_p——水泵功率的裕度系数，一般取1.1～1.2；

Q——水泵排量（m³/min）；

H——总扬程（m）；

η_p——水泵效率。代入已知数据

第2步，根据计算结果预选电动机功率。

从表2-13可以看出，9.3kW以上是11kW，因此只能选11kW。如果水泵在额定状态下工作，那么电动机的负载率为84.7%。负载率较高，而且还有15%的余量。

查表2-13，可选型号为Y2-160M-4/11kW的电动机，电动机的转速1460r/min，比泵的转速略高一点，转速选择比较合适；额定电流为22.6A，额定效率为88.0%，额定功率因数为0.84，起动电流倍数为7，过载能力为2.3倍，起动转矩倍数为2.2，最小转矩倍数为1.4。

第3步，校验电动机的发热、起动能力和过载能力。

（1）电动机发热校验 上述工况中水泵是连续工作制，采用等效功率法对发热进行校验。

当环境温度θ₀=30℃时，对电动机额定功率进行修正，取不变损耗与可变损耗之比α=0.5，绕组额定负载时稳态温升为75℃。校验功率计算公式如下

式中 P_JY——电动机发热校验功率（kW）；

τ_we——绕组额定负载时稳态温度（℃）。

代入已知数据

可见校验功率小于所选电动机的额定功率。另外，需要注意的是：Y2系列电动机绝缘为F级，绕组最高温度为150℃。所以，电动机温升满足负载要求。

（2）电动机起动能力校验 所选电动机起动转矩倍数是2.2，最小转矩倍数为1.4。根据国家标准（GB12497—1995），离心式水泵负载起动转矩是额定负载转矩的0.4～0.6倍。电动机的起动转矩倍数和最小转矩倍数都大于负载起动转矩，况且电动机还有15%的余量，因此所选电动机起动能力满足负载要求。

（3）电动机过载能力校验 根据国家标准（GB12497—1995），离心式水泵负载最大转矩是额定负载转矩的1.5倍。所选电动机的过载能力为2.3倍。再加上15%的余量，所选电动机过载能力满足负载要求。

例4-2 某车间有一台桥式吊钩起重机，最大提升载荷5t（含吊钩质量及缆绳质量），提升和下放速度均为12m/min，下放制动转矩与提升转矩相同，电动机与滚筒之间的减速机传动比为75，滚筒平均半径为0.2m，起重机提升机构总体效率80%。起重机工作过程：提升重物30s，停2s，行走60s，停2s，下放重物30s，停2s，返回行走60s。车间电源为380V。车间环境最高温度不超过35℃。试选择起重机提升电动机的类型及功率。

解：（1）类型选择 在起重机设备上要求起动转矩高、过载能力强，应该选用YZ或YZR系列电动机，YZR系列电动机起动切换设备比较复杂，这里选用YZ系列电动机。

（2）电压选择 根据车间电源电压，电动机电压选择380V。(www.daowen.com)

（3）转速选择 根据线速度和电动机转速的关系

式中 v₁——起重机提升速度（m/min）；

n——电动机转速（r/min）；

R——滚筒平均半径（m）；

i——减速机传动比。

与716.6r/min接近的转速是750r/min，因此可以选择8极电动机。

（4）转矩选择 电动机的转矩可以随功率而定，先确定功率，然后再进行转矩校验。

（5）功率选择

第1步，负载功率计算。

起重机的功率计算公式如下

式中 P_qz——起重机负载功率（kW）；

W₁——提升物体质量和吊钩及缆绳质量（kg）；

v₁——提升速度（m/min）；

η₁——起重机效率。代入已知数据

第2步，根据计算结果预选电动机功率。

从表2-13可以看出，12.26kW以上是15kW，因此选择15kW的电动机。起重机满载时的负载率为82%，负载率较高，而且还有18%的余量。

查阅起重机电动机产品手册，选择型号为YZ200L-8/15kW的电动机，工作制为S3，额定负载持续率为40%，电动机的额定转速710r/min，额定电流为33.1A，额定效率为86.2%，额定功率因数为0.80，起动电流倍数为6.1，过载能力为2.5倍，起动转矩倍数为2.2。

电动机转矩校验：

电动机额定转矩

滚筒负载转矩

T_L=W₁gR=5×1000×9.8×0.2=9800Nm

滚筒驱动转矩

T′_N=iT_N=75×202=15150Nm

T′_N＞T_L

第3步，校验电动机的发热、起动能力和过载能力。

（1）电动机发热校验 实际工作负载持续率

式中 t_i——电动机各段工作时间；

T——起重机一次工作周期。

将起重机各段工作时间代入上式，可得电动机实际工作负载持续率

电动机额定负载持续率为40%，电动机发热校验功率

P_N＞P_JL

（2）电动机起动能力校验 所选电动机起动转矩倍数是2.2。根据国家标准（GB12497—1995），起重机的起动转矩是额定负载转矩的1.6～2.0倍。电动机的起动转矩倍数大于负载起动转矩，况且电动机还有18%的余量，起动能力满足负载要求。

（3）电动机过载能力校验 所选电动机过载能力是2.5。根据国家标准（GB12497—1995），起重机的最大转矩是额定负载转矩的1.8～2.2倍。电动机的过载能力大于负载的过载需求，况且电动机还有18%的余量，过载能力满足负载要求。

电动机选择的关键是类型选择和功率选择。上面两个例子主要说明电动机选择的基本方法。生产实践中机械负载是多种多样的，负载功率计算也是十分复杂的。复杂的机械负载功率计算还需查阅相关的机械设计手册。关于电动机额定功率选择方面更深入研究，请查阅国家标准（GB12497—1995），该标准对电动机额定功率选择作了详细的规定。

总之，电动机类型选择和功率选择是解决“大马拉小车”问题的关键。往往根据公式计算的结果未必与实际情况完全相符。因此还需到现场调查、核实。在条件允许的情况下，应该对原有的（或相近的）电动机拖动系统进行电动机运行状态的测试。通过理论计算和实际情况的比较，才能够把电动机类型选择和功率选择的工作做得更好。