第七章电力拖动基础

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1、第七章第七章 电力拖动基础电力拖动基础电力拖动是指用各种电动机作为原动机拖动生产机械运转的拖动方式。在现代化生产中大多数生产机械都采用电力拖动。 电力拖动历经了成组拖动、单机拖动和多机拖动三个阶段。成组拖动：一台电动机拖动一根天轴，再经过传动带或绳索分别拖动几台机械。 放映早期西方工业革命的电影中可见。单机拖动：一台电动机拖动一台机械，各机构通过机械传动方式带动。现代已发展到多机拖动，即用一台电动机来拖动生产机械的某一个运动部件（易于实现自动化生成和控制）。电力拖动系统一般由电动机、生产机械的工作机构、传动机构、控制设备和电源等五部分组成。有些简单的系统无传动机构，如电风扇等。 电动机作为原动

2、机，将电能转变为机械能，通过传动机构带动生产机械的工作机构执行某一生产任务；控制设备由各种控制电器、自动化元件及工业控制计算机等组成，用以控制电动机的运动，从而对工作机构的运动实现自动控制；电源的作用是向电动机和其它电气设备供电。 第一节第一节 电力拖动系统的动力学电力拖动系统的动力学 一、运动方程式根据动力学理论，在单轴（只包含了一根轴）电动机拖动系统中，用转矩表示的运动方程式为：式中：M电动机轴上的输出转矩， Nm； ML电动机轴上的负载静转矩，包含有电动机的空载损耗转矩M0； 惯性转矩（也称加速转矩）。上式中的J为单轴旋转系统转动惯量： （kgm2） m与G整个系统旋转部分的质量与重力，

3、Gmg （kg与N）；r与D系统旋转部分对旋转轴的回转半径，单位：m。电动机轴的角速度，（rad/s）。而 所以有：602 ndtdJMMLdtdJgGDmrJ422dtdnGDMML3752分析式: 式中：GD24gJ为旋转部分的飞轮矩。 （ Nm2）因为gJ的量纲为m/s2 kgm2 ，而kgm/s2相当于ma，量纲为N 。 的量纲为 1/(mins)。 的量纲为 所以数字375具有加速度的量纲，即m/(mins)。分析式可知电动机的工作状态如下：l）当MML， 说明n0或 nC。电动机静止或等速旋转，电力拖动系统处于某一稳定运转状态下;2）当MML， ，电力拖动系统处于加速（过渡）状态;

4、3）当MML， ，电力拖动系统处于减速（过渡）状态。式中的M与ML具有方向性，按是否与规定的正方向相同而采用正数或负数。 dtdndtdnGD2smin1mN20dtdn0dtdn0dtdndtdnGDMML3752二、负载静转矩的归算 异步电动机的同步转速为通常p不大于4，与此对应的同步转速为750 r/min，很多机械的工作装置所需的转速低于此转速，因此，通常在电动机与工作机构之间，需要用传动装置来降低转速。因而在大多数的情况下，电动机和被拖动的工作机械并不直接连结在同一轴上，它们两者之间往往有齿轮、皮带等传动装置。故需要进行负载转矩的归算。1旋转运动静转矩的归算右图中的各轴有不同的转速。

5、在应用运动方程式时，应该把所有的转矩都归算到同一转轴上，通常是归算到电动机的轴上。归算的概念就是把实际的拖动系统，等效为单轴系统。归算的原则是：归算前后系统传送的功率及储存的动能不变。 pfn601 根据“归算前后系统传送的功率及储存的动能不变”的原则，设传动机构的 总效率为 则负载的功率折算到电动机 轴上的方法为： 式中 为负载功率， 为电动机轴上的输出功率。 归算到电动机轴上的等效负载转矩为： 式中 为电动机轴对工作机械轴的转速比。 iLMLM21LLMLMMLLMMLMiMMMLMLLL1 2直线运动部分静转矩的归算 有些机械的工作机构作直线运动，如电梯、卷扬机、起重机和辊道等，需要把直

6、线运动部分的静转矩归算为旋转运动中的等效转矩。 设FL为直线运动部分的静阻力（N）,FLGL，L为提升速度（m/s）， 则归算到电动机轴上的负载转矩为 因此 而 所以 提升传动效率； n电动机的转速（r/min） 30nMLLMLFMMLLLFMnFnFMLLLLL55. 930 若重力的作用反过来拖动电动机，使电动机处于发电制动状态（nn0或电动机停止供电），电动机的电磁转矩起制动作用，显然，系统传动的损耗应由负载承担，则归算到电动机轴上的负载转矩 为： 下放传动效率。 如果系统提升重物与下降重物损耗的转矩相同，则有： 所以下放传动效率与提升传动 效率之间的关系为： nFnFnFnFLLLL

7、LLLL55. 955. 955. 955. 9nFMLLL55. 912三、飞轮矩的归算在单轴电动机拖动系统中，曾有用转矩表示的运动方程 式中J为单轴旋转系统转动惯量。在多轴传动系统中，必须把传动机构各轴（包括飞轮）的转动惯量及直线运动部分的质量归算到电动机轴上。 归算的原则同样是：归算前后系统所储存的动能不变。 1旋转运动部分转动惯量的归算设拖动系统中各旋转部分的转动惯量为JM、J1、J2、JL；各轴的角速度为M 、1、2、L，令J为归算到电动机轴上的等效转动惯量，按照归算前后系统所储存的动能不变的原则，有：因而即 或式中i1、i2、L为电动机转轴对各转轴的转速比。 dtdJMML2222

8、211222121212121LLMMMJJJJJ2222211LMLMMMJJJJJ2222211LMLMMMnnJnnJnnJJJ2222211LLMiJiJiJJJ 由 将式 的两边乘以4g，则得归 算后的等效飞轮矩为 可见，旋转部分任一元件的等效飞轮矩等于该元件对自己轴的飞轮矩除以归算轴对该元件轴的转速比的平方。 一般情况下，在总的飞轮矩GD2中，电动机转子本身飞轮矩 所占的比重最大（因为转子直径、质量都较大），而传动机构飞轮矩的折算值所占的比重较小。因而可粗略的计算等效飞轮矩 系数一般取1.11.3。 为工作机构飞轮矩的折算值。 2MGDgGDmrJ4222222211LLMiJiJ

9、iJJJ222222212122LLMiGDiGDiGDGDGD2222LLMiGDGDGD221LLiGD 2直线运动部分质量的归算 对具有直线运动部分的拖动系统，则需把直线运动物体的质量mL（kg）归算到电动机轴上，用电动机轴上的一个转动惯量为J的旋转体与之等效。归算的原则仍是两者储存的动能相等，即L直线运动速度（m/S），M电动机的机械角速度（rad/S）。 将 、 及 带入上式并化简，得 式中的365由 求得。 由以上的讨论，就可以把多轴的拖动系统（可包括旋转运动和直线运动）归算成一个单轴拖动系统。这样，可以仅用一个运动方程式进行研究。 自学例71222121LLMmJgGDJ4)(2

10、602MMngGmL222365)(MLLnGGD260第二节第二节 负载的转矩特性及电力拖动系统稳定运行的条件负载的转矩特性及电力拖动系统稳定运行的条件 一、负载转矩特性生产机械的转速n与所相应的负载转矩ML的关系nf（ML）称作生产机械的负载转矩特性，简称负载转矩特性或负载特性。尽管负载有不同的种类，但可进行归纳分类，典型的负载转矩特性可分为三种： （一）恒转矩负载特性凡 负载转矩ML的大小为一定值，而与转速n无关的负载称为恒转矩负载，而根据负载的方向是否与转向有关又可分为两类。1反抗性恒转矩负载特性其特点是：恒定转矩ML总是阻止电动机的运转，当电动机的旋轴方向改变时，负载转矩的作用方向也

11、随之改变，永远是阻转矩。属于这类特性的负载有金属的压延和机床的平移机构，以及电车在水平面上行走时的负载等等。 2位能性恒转矩负载特性 这种负载特性的特点是负载转矩是由重力 作用所产生，其方向不因转速方向 的改变而改变。起重机是典型的代表。 （二）通风机负载特性 因为通风机、水泵、油泵等 等机械中的 介质对机械叶片的阻力基本上和转速的 平方成正比，所以 这类负载转矩为 式中 K比例常数。 负载特性曲线为抛物线。 如果考虑摩擦阻力矩， 则负载特性曲线为 ML0 20KnMMLL2KnML（三）恒功率负载特性 负载PL为一定值，负载转矩基本上与转速成反比。 车床在粗加工时，切削量大，切削阻力大，此时

12、开低速； 在精加工时，切削量小，切削力小，往往开高速。 因此这种负载特性符合恒功率负载特性，即 式中 为常数 PL 负载功率 恒功率负载特性曲线为双曲线的 一个分支。 实际生产机械的负载特性也可能是 一种或几种典型特性的综合nKML155. 955. 9602KKnMnMMPLLLL55. 91KK 二、电力拖动系统稳定运行的条件 在直流电动机和交流异步电动机等章节中，分析了电动机的机械特性nf（M），前面又分析了生产机械的负载转矩特性nf（ML），以及有关负载转矩的归算、飞轮矩的归算等内容，两种特性怎样配合才能保证电力拖动系统稳定运行即是下面将要讨论的内容。 （一）稳定运行的必要条件 所谓稳

13、定运行，就是指电力拖动系统在某种扰动作用下，离开原来的平衡状态，但仍能在新的条件下达到新的平衡状态，或者在扰动消除后，又能恢复到原来的平衡状态。 是一种相对的稳定。 分析的方法，把nf（M）及nf（ML）画在同一坐标图上，然后分析其变化情况。以他励直流电动机带动恒转矩负载时的运行情况进行分析。图中直线1、2是对应负载转矩为ML1和ML2的恒转矩负载特性，直线3为他励直流电动机的机械特性。当负载转矩为ML1时，负载特性1和电动机机械特性曲线3相交于A点，此时M与ML1大小相等，方向相反，由式 ，拖动系统处于平衡状态，系统以nA的恒定转速转动。如果负载突然增大，由ML1变为ML2，负载转矩特性由直

14、线1变为直线2，由于系统的机械惯性比电磁惯性大得多，因此开始时转速n不能突变，仍为nA，由他励直流电动机电磁转矩的表达式 电磁转矩还是由A点的转速nA决定，因而MML1ML2，所以 ，拖动系统处在减速过渡过程中，随着转速n的下降，电磁转矩M增大，直到MMBML2，即变化到特性3与2的交点B处为止，减速过程结束，系统达到新的平衡状态，以转速nB在B点稳定运行。此时nBnA。 nRCCRUCMaMeaM20dtddtdJMML 由此可见，平衡状态下电动机产生的电磁转矩大小是由负载转矩的数值所决定。 如果负载转矩ML太大，超出了电动机的机械特性以外，则系统不能正常运行。 所以电动机的机械特性与负载转

15、矩特性具有交点，是拖动系统稳定运行的必要条件。 由下面的分析可知，该条件还不够充分。 （二）稳定运行的充分条件充分条件是：如果电力拖动系统原在交点处稳定运行，由于出现某些干扰作用（如电网电压的波动，负载转矩的微小变化等），使原来转矩M与ML的平衡变成不平衡，引起电动机转速稍有变化，这时，当干扰消除后，拖动系统必须有能力使转速恢复到原来交点处的数值，电力拖动系统如能满足这样的特性配合条件，则该系统是稳定的。分别讨论电动机的机械特性nf（M）为向下倾斜和向上翘的两种情况下，系统是否稳定。同样以他励直流电动机带动恒转矩负载ML时的运行情况进行分析。系统原来稳定运行在交点A，如果出现瞬时扰动（如有机械

16、突然起动等），引起端电压突然降低，由式 机械特性就由2变为3，但因机械惯性的影响，使电动机转速nA不能突变，使工作点由A变到C，显然在特性3上，M=MCML，则 0，拖动系统减速，转速沿着特性3下降，直到B点稳定，此时nnB。nRCCRUCMaMeaM2dtdn同样以他励直流电动机带动恒转矩负载ML时的运行情况进行分析。系统原来稳定运行在交点A，如果出现瞬时扰动（如有机械突然起动等），引起端电压突然降低，由式 机械特性就由2变为3，但因机械惯性的影响，使电动机转速nA不能突变，使工作点便由A变到C，在特性3上，M=MCML，则 ，拖动系统减速，转速沿着特性3下降至nB时， MB=ML，系统稳定

17、，此时nnB。如果电压扰动消除，端电压恢复到原来数值。于是机械特性由3变到2，同样由于机械惯性影响，工作点由B变到D，此时M=MDML， ，系统加速运行，最后恢复到原来的工作稳定点A。 电压突然升高的情况与此类似。nRCCRUCMaMeaM20dtd0dtd 如果机械特性向上翘，当电网电压突然降低时，这时转速不能突变，仍为nA，而电动机机械特性瞬时由特性2变到特性3，工作点由A变到B，在B点，则因MML使系统加速，从特性3可见，n越增加，电磁转矩M就越大，系统达不到新的稳定工作点。因此在A点电力拖动系统不能稳定运行。 所以电力拖动系统稳定运行的必要、充分条件是： 1）系统电动机的机械 特性nf

18、（M）与负载 转矩特性nf（ML） 有交点。 所以电力拖动系统稳定运行的必要、充分条件是： 1）系统电动机的机械特性nf（M）与负载转矩特性nf（ML）有交点。 2）电动机的机械特性在nf（M）和nf（ML）的交点处所对应的转速之上应满足MML，而在这转速之下应满足MML，用数 学式来表示即： dndMdndML 第三节第三节 电力拖动系统的过渡过程电力拖动系统的过渡过程 所谓过渡过程，是系统由一种称为稳定运行状态向另一种稳定运行状态过渡时所经历的过程。 系统在进行起动、调速、制动停车等动作时均需经历过渡过程。 研究过渡过程的目的，在于弄清过渡过程中转速、电流、电磁转矩等量随时间变化的规律，弄

19、清这些变化规律受哪些因素制约或支配，进而有针对性地采取措施，使拖动系统的过渡过程能在一定的程度上得以控制，减少损耗。 本节主要讨论他励直流电动机起动时的过渡过程。 一、他励直流电动机过渡过程 为了简化分析，只考虑系统中机械惯性的影响，且还有以下条件： l）电源电压在过渡过程中恒定不变。 2）磁通恒定不变。 3）负载转矩为常数不变。 过渡过程，在机械特性图上表现为电动机的运行从起始点开始沿着电动机机械特性曲线向着稳态点变化的过程。 分析方法同前面类似，电压降低后，特性曲线为U1，转速在瞬间无变化，则起始点为B， MML，沿着人为机械特性减速，到稳态点D。 以他励直流电动机带动恒转矩负载时起动阶段

20、的过渡过程进行讨论。 起始点为A点，其转速为nF0，电磁转矩为MF0；稳态点为B点，其转速为nL，电磁转矩为ML，也等于负载转矩。以下定量分析从起始点A到稳态点B沿着曲线1运行的过渡过程。 1转速n的变化规律 分析的依据依然是电力拖动系统的转动方程式。 其中ML、CD2为常数。 由并励电动机的转速特性 、 和机械特性 ，可将转速与转矩的关系写为 ，可看作机械特性曲线的斜率。 将上面的两式联立，消去M、Ia可得：)(1aaeaeaeIRUCICRCUndtdnGDMML3752aMICM MCCRCUnMeaeMnn0CUne0dtdnTndtdnGDnndtdnGDMnnMLBL375)375

21、(2020联立式 和 消去M、 Ia，可得： 式中 nBnBMLn0nL为B点的转速降落值， 上式为为非齐次常系数一阶微分方程，用分离变量法求通解： 两边积分，得微分方程通解由初始条件t0时nnF0，可得： 上式变为或dtdnGDMML3752Mnn0dtdnTndtdnGDnndtdnGDMnnMLBL375)375(20203752GDTMdtdnTnnMLMLTdtnndnCTtnnML)ln(MMTtCTtLKeenn)(KnnLF0MTtLFLennnn)(0MTtLFLennnn)(0 分析式 知， 转速n包含有两个分量，一个是强 制分量nL，即过渡过程结束时的稳 态值；另一个分量

22、随着时间的增加 趋于零 起动时nF00，理论上t要到无穷长 的时间才能达到稳定速度nL ， 实际上： ttM时,n=0.632nL； t3tM时,n=0.95nL； t4tM时,n=0.98nL 所以当动态过程经过（34）tM时，转速就已经接近理论上的稳定值nL，工程上就认为已达到新的稳定状态，过渡过程即告结束 所以tM也称为电力拖动系统的时间常数MTtLFLennnn)(0 2转矩M的变化规律 由M与n关系的机械特性 则 将这三式代入 并经整理，可得 同样M也包括了一个稳态值ML与 一个按指数规律衰减的自由分量， 时间常数亦为TM。Mnn0LLMnn0000FFMnnMTtLFLennnn)

23、(0MTtLFLeMMMM)(0 3电枢电流Ia的变化规律 由电枢电流与电磁转矩的关系 可得 将这三式代入 并经整理，可得 aMICM LMLICM 00FMFICMMTtLFLeMMMM)(0MTtLFLaeIIII)(0 4过渡过程时间的计算 由前面的分析可知，理论上，从起始值到稳态值所需的时间t。 若要求出过渡过程中达到某转速nx、或达到某转矩Mx、或达到某电流Ix的时间，可分别将nx、或Mx、或Ix代入 由电枢电流与电磁转矩的关系 或 或 可求得 或 或MTtLFLennnn)(0MTtLFLeMMMM)(0MTtLFLaeIIII)(0LXLFMXnnnnTt0lnLXLFMXMMM

24、MTt0lnLXLFMXIIIITt0ln 二、起动的过渡过程 设他励直流电动机的机械特性曲线为已知，起动开始时nnF00，MMs MF0， IaIstIF0。起动结束点的转速为nAnL，转矩为ML，IIL。 由式 可求得 和 即为起动过渡过程中，转速nf（t）、 Mf（t）与Iaf（t）的关系式。 其它的能耗制动过渡过程、反接制 动过渡过程的分析方法与之类似。 MTtLstLaeIIII)(MTtLFLennnn)(0MTtLFLeMMMM)(0MTtLFLaeIIII)(0MTtAAennnMTtLsLeMMMM)(第四节第四节 电力拖动系统的电动机选择电力拖动系统的电动机选择 如果电动机

25、的容量选小了，就会使电动机过载运行，缩短电动机的使用寿命，且影响生产机械的正常工作；若把电动机选大了，不但增加了设备投资，而且会使电动机的效率和功率因数降低（如异步电动机在空载时的功率因素cos10.2，轻载时的功率因素也很低），不经济。 正确选择电动机容量的原则应当是：在能满足生产机械负载要求的前题下，尽量选容量小一些的电动机。 电动机容量的决定因素有：允许温升、过载能力和起动能力。 电动机容量是按周围环境温度为4O时设计的，而在夏天，特别是在南方地区的夏天，环境温度一般会超过4O，因此电动机绝缘材料的最高允许温升比其最高允许使用的温度低4O。 电动机的温升，是由它的发热和散热情况决定的。

26、在运行中如果不超过绝缘材料耐热等级所允许的最高温度，电动机就可以长期运行。 反之则可能会缩短电动机寿命，甚至会使绝缘破坏而造成事故。由此可见，电动机的负载能力主要取决于绝缘材料的允许温度。 对于变化的负载，需要校验电动机的过载能力。应使电动机的最大转矩不小于负载转矩的最大值。 电动机的过载能力，可查机械零件设计手册有关电气部分的内容，或查看有关的电工手册。 而对于一般工业用的电动机，其过载能力可参考下表。 表中 但应注意：仍应以手册或产品说明书为准。eMMmax 生产机械的传动机构在静止状态下的摩擦阻力往往大于运动时的摩擦阻力，因此，应尽量采用空载起动，必须带着负载起动时，就必须考虑电动机的起

27、动能力是否满足要求。 通常起动时容许的电流过载倍数略大于正常工作时允许的电流过载倍数。 而前页中所列直流电动机的1.52。 经过计算，若电动机容量同时满足上述三个方面的要求，则可根据负载的性质和工作方式，选择电动机的功率。 负载的工作方式可以分为四种类型： l）恒定负载连续工作制。 有水泵、通风机、纺织机、机床主轴等。 2）变化负载连续工作制。 有龙门刨床的工作台、轧钢机等（它们的工作行程和空行程负载变化很大）。 3）短时工作制。 有水闸闸门、车床的夹紧装置、吊桥的升降装置等。 4）断续周期工作制。 起重机、电梯等。 一、不同工作方式下电动机功率的选择 （一）恒定负载连续工作制下电动机功率的选

28、择 根据前面一节所讲述的方法，折算电动机轴上的负载转矩ML，以及由工作机构的速度和传动比i，计算出电动机的额定转速ne，并选择电动机的额定功率Pe略大于所需的负载功率即可。 ML折算到电动机轴上的负载转矩（Nm）； ne电动机的额定转速（r/min）。 当需要调速，且需要向额定转速以上调速时，则额定功率应按所要求的最高工作转速计算 nmax电动机的最高工作转速（r/min）。 9550eLLenMPP9550maxnMPLe 当电动机带负载起动，特别是起动静转矩较大，且采用笼型异步电动机或同步电动机传动时，还应检验起动过程中的最小转矩Msmin和允许的最大飞轮力矩GD2xm是否满足起动时的要求

29、。 式中 ML m a x起动过程中可能出现的最大负载转矩（Nm）； Ks保证起动时的加速转矩系数，一般取1.151.25； Ku电压波动系数，全压起动时取0.85。 有关参数的含义见P170。 上面的两式需同时满足，则所选电动机功率可以采用。 需要说明的是，如果电动机使用的环境温度高于40（设计时所取的环境温度），则电动机的额定功率应降低， 如环境温度为45时应降低5， 50时应降低12.5。 环境温度低时也可适当提高其使用功率。2smaxminuLsKKMM22max2022)1 (MusavLxmmecGDKMMGDGDGD （二）短时工作制下电动机功率的选择 短时工作制的标准工作时间有

30、15min、30min、60min和90min等4种。 手册中可查出电动机在不同工作制时所对应的功率。 可按式 和 计算出所需要的负载功率，然后选择具有适当工作时间的短时定额电动机。如果没有合适的短时定额电动机，也可选用断续定额电动机。但在计算电动机功率时，应考虑其过载能力，对于异步电动机： 式中 PLmax短时负载功率的最大值（kW）； 电动机的转矩过载倍数。 2smaxminuLsKKMM22max2022)1 (MusavLxmmecGDKMMGDGDGD75. 0maxLePP （三）变动负载连续工作制电动机功率的选择电动机在变动负载下运行时，它的输出功率在不断变化，因而电动机的损耗及

31、产生的热量在不断地变化，电动机的发热和温升也在波动，但经过一段时间后，其温升即达到一种稳定的波动状态。在这种工作制下，电动机的选择，可按等效（方均根）电流法或等效转矩法，计算出一个周期Tc内的等效电流Idx或等效转矩Mdx。选取电动机的额定电流IeIdx或额定转矩MeMdx。即： 或 式中 I1 In各分段时间内的电流值（A） M1 Mn各分段时间内的转矩 值（Nm）； Tc一个周期的总时间， Tct1t2tn（s）。 cnndxeTtMtMtMtMMM2323222121cnndxeTtItItItIII2323222121 若电动机工作时，各段电流（转矩）不是恒定值，则可将电流（转矩）曲线

32、用直线代替后，再求等效电流。 图中： 先求第一段的电流的等效值 是由 得到 在第t5段 ttIh111ttIIIh)(554453)(1210211111IdtttItItdx3)( 3)()( 31)()(1)(12554245435340355445405544255445402554455555IIIIIIIIttIIIIIttIIIdttIIIIIdtttIIItItttdxcnndxTtItItItII2323222121 然后根据式 或 计算出一个周期Tc内的等效电流Idx或等效转矩Mdx。选取电动机的额定电流IeIdx或额定转矩MeMdx。即可。 因为所求的是等效值，所以还要用最

33、大负载转矩MLmax校验电动机过载能力，即 cnndxTtItItItII2323222121cnndxTtMtMtMtMM2323222121uLeKMM9 . 0max（四）断续周期工作制下电动机功率的选择断续周期工作制是指电动机在恒定负载下工作与停歇交替进行，时间都较短，工作时温升达不到稳定值，停歇时的温升也降不到零。如起重机、电梯、自动机床等。由于工作与停歇交替进行，工作时间tr与停止时间t0之和称为一个周期Tc，工作时间与周期之比称为负载持续率，用FC表示，即：断续周期工作制应尽量选用断续定额电动机，这类电动机的特点时：机械强度高，飞轮转矩小（转子细长），起动、停止灵活，有较大的起动

34、和过载能力，但机械特性较软，效率偏低。标准负载持续率有FC15、25、40、604种。对同一台电动机P15P25P40P60所选用的负载持续率额定值FCe，应尽量接近实际工作条件下的FC值；当实际工作的FC值大于60时，可采取强迫通风或选用连续定额电动机。断续工作制下，电动机的校验多采用等效电流（或等效转矩）法。有关计算方法见P172的内容。%100%0tttttFCrrcr 选用断续定额电动机的步骤是： （1）根据生产机械的静负载及加工工艺特点，从电机产品目录中预选一台电动机； （2）利用预选的电动机参数和机械及传动装置的参数绘制电动机的负载图； （3）根据电动机的负载图，即可进行校验。 断

35、续工作制下，电动机的校验多采用等效电流（或等效转矩）法。 有关计算方法见P172的内容。 前面曾讨论过电动机的调速，其中异步电动机可通过变极调速、变频调速、改变转差率调速。 直流电动机可通过改变电枢回路的电阻调速、改变磁通调速、改变电枢端电压调速等。 其中若是通过变流器变频或变压调速时，则所选的功率应适当加大。因为这时电动机的转子（或电枢）电流有所增加，电动机温升增加，功率有所下降。三、电动机电流种类、型式、额定电压及额定转速的选择1电动机电流种类的选择即选用交流或直流电动机的问题。其原则大体如下：l）优先选用结构简单、价格便宜、维护方便的交流笼型异步电动机。且随着调速技术的不断发展，笼型异步

36、电动机将大量应用在要求无级调速的生产机械上，它们的应用范围将更为扩大。前面曾讨论过电动机的调速，其中异步电动机可通过变极调速、变频调速、改变转差率调速。2）绕线转子异步电动机可通过转子串电阻起动和调速，但其调速范围很有限， 左右，其中nemax为额定负载时的最高转速， nemin为额定负载时的最低转速。晶闸管串级调速技术的发展，则大大扩大了绕线转子异步电动机的应用范围。3）当功率较大又不要求调速时，一般采用交流同步电动机，以提高工业企业的功率因数。 4）直流电动机调速性能优良，目前大量应用在功率较大、调速范围要求很宽及要求起动及调速平稳的生产机械上。随着交流调速系统的发展，将来交流电动机在调速

37、性能方面将与直流电动机相媲美。 5 . 1minmaxeennD 2电动机额定电压和额定转速的选择 （1）电动机电压等级、相数、频率都要与供电电压相一致由下表可知电动机额定功率越大，所选电源的额定电压应该越高。 其原因？ 从该表还可看出，同步电动机可选择的最大容量较大。 电动机额定功率越大，所选电源的额定电压应该越高的原因： 由P13U1I1cos1，当P1一定时，U1越大，则I1越小。 （2）额定转速的选择 对电动机本身而言，额定功率相同的电动机额定转速越高，体积越小，造价越低。但机械部分的减速系统所需的费用可能会增加，所以要综合考虑。 通常调速要求不高的结构（如机床等），可选择转速稍高的电动机配以减速机构或选多级电动机。调速要求较高的生产机械可考虑电动机适应生产机械最高转速的要求后，直接用电气调速。