理论教育 如何选择合适的电动机类型及结构型式?

如何选择合适的电动机类型及结构型式?

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:电动机的结构型式和绝缘等级应满足安装与使用环境的要求,以保证电动机能够长期、可靠、安全地运行。电动机安装型式的代号由国际安装的缩写字母“IM”表示。电动机安装型式的第二种规定代号由字母“IM”连同4位阿拉伯数字共同组成。

如何选择合适的电动机类型及结构型式?

对于所选电动机的类型应能够满足生产机械各个方面的要求,如被拖动负载的性质、工作制、转速、起动特性、制动要求、过载能力及调速特性等;并应按经济合理的原则来选择电动机的类型,如电流种类、结构型式、电压等级和冷却方法等;同时所选电动机的类型除应能满足生产机械工艺过程的要求外,还应满足电源的要求,如对于供电容量较小的电源则应考虑起动时保持供电线路电压稳定,以及使电源的功率因数保持在合理范围;此外所选电动机还应适当留有备用功率,一般均使电动机的负载率为0.75~0.9。电动机的结构型式和绝缘等级应满足安装与使用环境的要求,以保证电动机能够长期、可靠、安全地运行。

(一)电动机类型的选择

在选择电动机的类型时应优先考虑使用三相交流电动机,因为三相交流电动机较其他类型电动机具有更多的优点。具体选择电动机的类型时,还应仔细考虑以下两种情况。

1.不需调速的负载机械

对于不需要进行调速的负载机械设备,包括连续、短时、周期工作等工作制的机械设备,应尽可能采用交流异步电动机;若负载平稳且对起动与制动无特殊要求的连续运行的机械,宜优先选用普通笼型异步电动机。如果电动机的功率较大且为了提高电源的功率因数,可采用三相同步电动机;若单纯因起动困难的负载机械在经起动能力检验证实后,可采用高堵转转矩的双笼型和深槽笼型异步电动机。如果按起动能力检验不能通过或起动时电源线路电压降过大,就可采用绕线转子异步电动机;带周期性变化负载的机械要求有较大的起动和制动转矩时,对大中功率负载而言应选用绕线转子异步电动机,对于小功率负载可采用高转差率异步电动机;若某些周期性工作制机械,采用交流电动机后在温升、起动、制动特性等方面不能满足需要,或其拖动系统的过渡过程有特殊要求的生产机械,适宜采用直流电动机

2.需要调速的机械

需要调速的这类机械应视调速范围和要求速度调节的连续、平滑程度来选择电动机。对于只要求几种转速的小功率负载机械,可采用变极调速的多速(双速、三速、四速)笼型异步电支机,对调速平滑程度要求不高并且调速比不大的负载机械,宜采用绕线转子电动机或电磁调速电动机;若调速范围在1∶3以上且需连续稳定平滑调速的负载机械,宜采用直流电动机或变频调速电动机。当需要起动转矩大和机械特性硬度低的生产机械,宜选用直流串励电动机;某些要求调速比不大(1∶2左右)的大功率负载机械,也可采用带有串极调速装置的绕线转子异步电动机,这样还可使部分电能回馈电网而得以提高其运行的经济指标。

电动机类型的选择可参考表3-63。

表3-63 电动机的类型选择参考表

①对小功率负载或起动频繁而电源容量不大易受冲击时,不宜选用同步电动机。
②对大中型负载在电源容量不大时,不宜选用笼型电动机而应选绕线转子电动机。
③异步电动机带调速装置(一般有转子外接电阻、滑差离合器、串极或变频调速等方式)。
④当小功率负载只需几级速度时,可采用变极多速电动机。
⑤要求起动转矩大的负载(如电车、牵引机车等),宜采用直流串励电动机。

为适应各种负载机械配套的需要,表3-64、表3-65、表3-66分别列出了三相异步电动机、直流电动机、拖动用微型电动机的基本系统、主要派生系统和专用系列等产品及其用途。

表3-64 三相异步电动机及其主要派生系列和专用系列产品的用途

续表

表3-65 直流电动机及其派生系列、专用系列产品的用途

表3-66 几类驱动用微型电动机的用途

(二)电动机结构型式的选择

电动机的结构型式即其有关固定用构件、轴承装置和轴伸等电机的构成情况,而电动机的结构型式主要又由安装型式和防护型式两部分组成。

1.安装型式的选择(www.daowen.com)

电动机的安装型式是用轴线方向和固定用构件的状况来全面表达电动机的安装情况。结构及安装型式的代号有两种规定,第一种规定是简化代号,它优先用于具有端盖、轴承和有一个轴伸的电动机;第二种规定则适用于各种类型的电动机,这两种规定的代号如下所示。

(1)第一种规定代号。

电动机安装型式的代号由国际安装的缩写字母“IM”表示。代表卧式安装的大写字母“B”分为13种型式;代表立式安装的大写字母“V”有18种型式。两种安装方式的型式代号如表3-67所示。

表3-67 安装型式的代号

(2)第二种规定代号。

电动机安装型式的第二种规定代号由字母“IM”连同4位阿拉伯数字共同组成。第一位数字表示结构的型式和分类,如表3-68所示。第二位和第三位数字表示安装型式,如示例所示。第四位数字表示轴伸型式的分类,如表3-69所示。

表3-68 电动机结构型式的分类

表3-69 电动机轴伸型式的分类

安装型式举例:

电动机安装型式根据其安装位置的不同可分为卧式和立式两种。在一般情况下均应选用卧式结构。由于立式电动机的价格较贵,因而只有在简化传动装置且又必须垂直运转时才宜采用。有特殊要求的可制成双轴伸或锥形轴伸。

2.防护型式的选择

为了防止电动机被周围不良介质损坏或因其本身的故障引发灾害,所以必须根据不同的环境去选择电动机适当的防护型式。一般,电动机常见的防护型式分为开启式、防护式、封闭式和防爆式等多种型式,现简介如下。

(1)开启式电动机。开启式电动机外表有很大的通风口,其散热条件好、用料省而造价较低。但缺点是水气、灰尘、铁屑和油污等杂物容易侵入电动机内部,因而只能用于干燥和清洁的工作环境。

(2)防护式电动机。防护式电动机的通风口设计为朝下且有防护网遮掩,其通风冷却条件比较好。该种防护型式的电动机一般可防滴、防雨、防溅,以及防止外界杂物从小于45°角的垂直方向落入电动机内部,但不能防止潮气和灰尘的侵入,因此它比较适用于灰尘不多、较为干燥、无腐蚀性和爆炸性气体的场所。

(3)封闭式电动机。封闭式电动机通常又分为自冷式、强迫通风式和密闭式三种。自冷式和强迫通风式两种型式的电动机,能防止以任何方向飞溅来的水滴和其他杂物侵入,并且潮气和灰尘等也不易进入电动机内部,所以适用于有潮湿、灰尘多、易受风雨侵蚀、易引起火灾、有腐蚀性气体的各种地方。密闭式电动机一般使用于水或油等液体中工作的负载机械,比如潜水电动机或潜水电动机等。此类电动机由于对制造工艺、使用材料均要求较高,其价格要比普通电动机贵。

(4)防爆式电动机。防爆式电动机通常是在封闭式电动机结构的基础上制成隔爆型、增安型和正压型三类型式,它们都适用于有易燃、易爆气体的危险环境下工作,如矿井、油库、煤气站等场所。

此外,在选择电动机的防护型式时还应考虑:若在湿热带地区使用,应选用TH型湿热带用电动机,如采用普通型电动机就应采取适当的防潮、防霉措施;在干热带地区使用,应选用TA型干热带用电动机;在高海拔地区使用,应选用高原型电动机;在船舶和舰艇上使用,应尽可能采用有特殊结构和防护要求的船用或舰用电动机;若在空气中经常有腐蚀性气体的地点使用,应尽量选用化工防腐型电动机或管道通风式电动机(以引入干净的冷却空气)。也可以在加强对场所通风和电动机维护的情况下,去采用封闭式或防护式的电动机。

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