惠州工廠常用流水線：雙層倍速鏈流水線中電機選型及計算方法

電機選型的基本內(nèi)容是:負(fù)載類型驅(qū)動、額定功率、額定電壓、額定轉(zhuǎn)速等條件。

01所驅(qū)動的負(fù)載類型

選擇電機的原則是電機性能滿足機械要求的前提下，優(yōu)先選用結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、維護方便的電機。

負(fù)載穩(wěn)定。對于對啟動和制動沒有特殊要求的連續(xù)運行生產(chǎn)機械，應(yīng)優(yōu)先選用普通鼠籠式異步電動機，廣泛應(yīng)用于機械、水泵、風(fēng)機等。

對于起動、制動比較頻繁，要求有較大的起動、制動轉(zhuǎn)矩的生產(chǎn)機械，如橋式起重機、礦井提升機、空氣壓縮機、不可逆扎鋼機等，應(yīng)采用繞線式異步電機。

當(dāng)無調(diào)速要求，轉(zhuǎn)速不變或功率因數(shù)需要提高時，應(yīng)采用同步電機，如中、大容量泵、空壓機、提升機、磨煤機等。

對于調(diào)速范圍要求在1∶3以上，需要連續(xù)、穩(wěn)定、平穩(wěn)調(diào)速的生產(chǎn)機械，宜采用單獨勵磁的DC電機或同步電機，如大型精密機床、龍門刨床、軋機、提升機等。

要求啟動扭矩大、機械特性軟的生產(chǎn)機械，使用串聯(lián)勵磁或復(fù)合勵磁DC電機，如有軌電車、電力機車、重型起重機等。

02額定功率

電機的額定功率：指輸出功率，即軸功率，也稱容量大小，是電機標(biāo)志性參數(shù)。常有人問電機多大的，一般不是指電機的尺寸大小，而是指額定功率。它是量化電機拖動負(fù)載能力的最重要指標(biāo)，也是選擇電機時必須提供的參數(shù)要求。

正確選擇電機容量的原則應(yīng)該是在電機能夠滿足生產(chǎn)機械負(fù)載要求的前提下，最經(jīng)濟合理地確定電機的功率。功率過大，設(shè)備投資會增加，造成浪費，電機經(jīng)常帶負(fù)荷運行，交流電機效率和功率因數(shù)低；另一方面，如果功率太小，電機就會過載運行，造成電機過早損壞。

決定電機主要功率的因素有三個：

1）電機的發(fā)熱與溫升，這是決定電機功率的最主要因素；

2）允許短時過載能力；

3）對異步鼠籠型電機還要考慮起動能力。

03額定電壓

電機的額定電壓：是指在額定工作方式下的線電壓。

電機額定電壓的選擇取決于企業(yè)的供電電壓和電機容量。

交流電機電壓等級的選擇主要依使用場所供電電壓等級而定。一般低電壓網(wǎng)為380V，故額定電壓為380V(Y或△接法)、220/380V(△/Y接法)、380/660V(△/Y接法)3種。低壓電機功率增大到一定程度(如300KW/380V)，電流受到導(dǎo)線承受能力的限制就難以做大，或成本過高。為了獲得高功率輸出，有必要增加電壓。高壓電網(wǎng)供電電壓一般為為6000V或10000V，國外也有3300V、6600V和11000V的電壓等級。高壓電機優(yōu)點是功率大，承受沖擊能力強；缺點是慣性大，啟動和制動都困難。

直流電機的額定電壓也要與電源電壓相配合。一般為110V、220V和440V。其中220V為常用電壓等級，大功率電機可提高到600～1000V。當(dāng)交流電源為380伏時，DC電機的額定電壓應(yīng)為440伏；當(dāng)采用三相半波晶閘管整流電源時，額定電壓應(yīng)為220伏。

04額定轉(zhuǎn)速

電機的額定轉(zhuǎn)速：指在額定工作方式下的轉(zhuǎn)速。

電機和由它拖動的工作機械都有各自的額定轉(zhuǎn)速。選擇電機轉(zhuǎn)速時，要注意轉(zhuǎn)速不能太低，因為電機額定轉(zhuǎn)速越低，其系列越多，體積越大，價格越高；同時，電機的轉(zhuǎn)速不能太高，因為會使傳動機構(gòu)過于復(fù)雜，難以維護。

此外功率一定時，電機轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比。

因此，對啟動和制動要求較低的，可以從初始設(shè)備投資、占地面積、維護成本等方面與幾種不同的額定轉(zhuǎn)速進行綜合比較，最終確定額定轉(zhuǎn)速；對于頻繁起動、制動、倒車，但過渡過程持續(xù)時間對生產(chǎn)率影響不大的人員，除考慮初期投資外，主要在過渡過程損失最小的條件下選擇電機的速比和額定轉(zhuǎn)速。例如提升機電機，需要頻繁正反轉(zhuǎn)且轉(zhuǎn)矩很大，轉(zhuǎn)速就很低，電機體積龐大，價格昂貴。

當(dāng)電機轉(zhuǎn)速較高時，還需考慮電機的臨界轉(zhuǎn)速。電機轉(zhuǎn)子在運行過程中振動，轉(zhuǎn)子的振幅隨著轉(zhuǎn)速的增加而增加。當(dāng)達到一定轉(zhuǎn)速時，振幅達到最大值(俗稱共振)。超過這個轉(zhuǎn)速后，振幅隨著轉(zhuǎn)速的增加而逐漸減小，并在一定范圍內(nèi)穩(wěn)定。轉(zhuǎn)子振幅最大的轉(zhuǎn)速稱為轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速。這個轉(zhuǎn)速等于轉(zhuǎn)子的固有頻率。當(dāng)轉(zhuǎn)速繼續(xù)增大，接近2倍固有頻率時振幅又會增大，當(dāng)轉(zhuǎn)速等于2倍固有頻率時稱為二階臨界轉(zhuǎn)速，依次類推有三階、四階等臨界轉(zhuǎn)速。如果轉(zhuǎn)子以臨界轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，會有劇烈的振動，軸的彎曲程度會明顯增加。長期運行也會造成軸嚴(yán)重彎曲變形甚至斷裂。電機的一階臨界轉(zhuǎn)速一般在1500rpm以上，所以常規(guī)低速電機一般不考慮臨界轉(zhuǎn)速的影響。反之，對2極高速電機，額定轉(zhuǎn)速接近3000轉(zhuǎn)/分，則需考慮該影響，需避免讓電機長期使用在臨界轉(zhuǎn)速范圍。

一般來說，提供了驅(qū)動的負(fù)載類型、電機的額定功率、額定電壓、額定轉(zhuǎn)速便可以將電機大致確定下來。但如果要最優(yōu)化地滿足負(fù)載要求，這些基本參數(shù)就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了。需要提供的參數(shù)包括:頻率、工作系統(tǒng)、過載要求、絕緣等級、保護等級、轉(zhuǎn)動慣量、負(fù)載電阻矩曲線、安裝方式、環(huán)境溫度、海拔、室外要求等。，根據(jù)具體情況提供。