惠州工廠常用流水線：雙層倍速鏈流水線中電機(jī)選型及計(jì)算方法

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

01所驅(qū)動(dòng)的負(fù)載類型

選擇電機(jī)的原則是電機(jī)性能滿足機(jī)械要求的前提下，優(yōu)先選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、維護(hù)方便的電機(jī)。

負(fù)載穩(wěn)定。對(duì)于對(duì)啟動(dòng)和制動(dòng)沒(méi)有特殊要求的連續(xù)運(yùn)行生產(chǎn)機(jī)械，應(yīng)優(yōu)先選用普通鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、水泵、風(fēng)機(jī)等。

對(duì)于起動(dòng)、制動(dòng)比較頻繁，要求有較大的起動(dòng)、制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的生產(chǎn)機(jī)械，如橋式起重機(jī)、礦井提升機(jī)、空氣壓縮機(jī)、不可逆扎鋼機(jī)等，應(yīng)采用繞線式異步電機(jī)。

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

對(duì)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(jī)械，宜采用單獨(dú)勵(lì)磁的DC電機(jī)或同步電機(jī)，如大型精密機(jī)床、龍門刨床、軋機(jī)、提升機(jī)等。

要求啟動(dòng)扭矩大、機(jī)械特性軟的生產(chǎn)機(jī)械，使用串聯(lián)勵(lì)磁或復(fù)合勵(lì)磁DC電機(jī)，如有軌電車、電力機(jī)車、重型起重機(jī)等。

02額定功率

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

正確選擇電機(jī)容量的原則應(yīng)該是在電機(jī)能夠滿足生產(chǎn)機(jī)械負(fù)載要求的前提下，最經(jīng)濟(jì)合理地確定電機(jī)的功率。功率過(guò)大，設(shè)備投資會(huì)增加，造成浪費(fèi)，電機(jī)經(jīng)常帶負(fù)荷運(yùn)行，交流電機(jī)效率和功率因數(shù)低；另一方面，如果功率太小，電機(jī)就會(huì)過(guò)載運(yùn)行，造成電機(jī)過(guò)早損壞。

決定電機(jī)主要功率的因素有三個(gè)：

1）電機(jī)的發(fā)熱與溫升，這是決定電機(jī)功率的最主要因素；

2）允許短時(shí)過(guò)載能力；

3）對(duì)異步鼠籠型電機(jī)還要考慮起動(dòng)能力。

03額定電壓

電機(jī)的額定電壓：是指在額定工作方式下的線電壓。

電機(jī)額定電壓的選擇取決于企業(yè)的供電電壓和電機(jī)容量。

交流電機(jī)電壓等級(jí)的選擇主要依使用場(chǎng)所供電電壓等級(jí)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(jī)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(guò)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(guó)外也有3300V、6600V和11000V的電壓等級(jí)。高壓電機(jī)優(yōu)點(diǎn)是功率大，承受沖擊能力強(qiáng)；缺點(diǎn)是慣性大，啟動(dòng)和制動(dòng)都困難。

直流電機(jī)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(jí)，大功率電機(jī)可提高到600～1000V。當(dāng)交流電源為380伏時(shí)，DC電機(jī)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(shí)，額定電壓應(yīng)為220伏。

04額定轉(zhuǎn)速

電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速：指在額定工作方式下的轉(zhuǎn)速。

電機(jī)和由它拖動(dòng)的工作機(jī)械都有各自的額定轉(zhuǎn)速。選擇電機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，要注意轉(zhuǎn)速不能太低，因?yàn)殡姍C(jī)額定轉(zhuǎn)速越低，其系列越多，體積越大，價(jià)格越高；同時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速不能太高，因?yàn)闀?huì)使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，難以維護(hù)。

此外功率一定時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比。

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

當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí)，還需考慮電機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速。電機(jī)轉(zhuǎn)子在運(yùn)行過(guò)程中振動(dòng)，轉(zhuǎn)子的振幅隨著轉(zhuǎn)速的增加而增加。當(dāng)達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)，振幅達(dá)到最大值(俗稱共振)。超過(guò)這個(gè)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(gè)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(shí)振幅又會(huì)增大，當(dāng)轉(zhuǎn)速等于2倍固有頻率時(shí)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(yùn)轉(zhuǎn)，會(huì)有劇烈的振動(dòng)，軸的彎曲程度會(huì)明顯增加。長(zhǎng)期運(yùn)行也會(huì)造成軸嚴(yán)重彎曲變形甚至斷裂。電機(jī)的一階臨界轉(zhuǎn)速一般在1500rpm以上，所以常規(guī)低速電機(jī)一般不考慮臨界轉(zhuǎn)速的影響。反之，對(duì)2極高速電機(jī)，額定轉(zhuǎn)速接近3000轉(zhuǎn)/分，則需考慮該影響，需避免讓電機(jī)長(zhǎng)期使用在臨界轉(zhuǎn)速范圍。

一般來(lái)說(shuō)，提供了驅(qū)動(dòng)的負(fù)載類型、電機(jī)的額定功率、額定電壓、額定轉(zhuǎn)速便可以將電機(jī)大致確定下來(lái)。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(guò)載要求、絕緣等級(jí)、保護(hù)等級(jí)、轉(zhuǎn)動(dòng)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。