第三章第一节三相异步电动机的选型

编号：DT-ZMZY-JPB-001

中煤职业技术学院

教 案

班 级：2015年中级采掘电钳工 课 程：三相异步电动机安装与调试 任课教师： 张文明

上课时间： 2015年 5 月～ 2015年 6 月

三相异步电动机安装与调试 课程授课教案 备课日期: 2015 年 4 月 20 日 第 1 页

班级 课型 课题 目的 要求 重点 难点 教法 教具 教学环节 2015年中级采掘电钳工 讲授型 上课日期 课 时 2015 年 5月 4 日 4 三相异步电动机的选型 熟悉作业机对三相异步电动机的要求；掌握三相异步电动机选型的步骤；掌握三相异步电动机类型的选择和功率电压转速的选择。 三相异步电动机类型的选择；三相异步电动机的功率电压转速的选择。 三相异步电动机类型的选择；三相异步电动机的功率电压转速的选择。 多媒体 《电动机修理工》 引入 新课讲解 课堂主要教学内容 在农村，经常需要移动三相异步电动机在驱动水泵，脱粒机，粉碎机，以适应野外工作场地的要求，所以，电动机修理工必须掌握三相异步电动机的选型，安装，调试等技能。 三相异步电动机的选型 一、 熟悉作业机对三相异步电动机的要求 在生产中，广泛应用三相异步电动机来驱动各种作业机，因此正确的选择与机械负载配套的三相异步电动机，可以使三相异步电动机在最经济，最合理的方式下运行，从而达到降低能耗，提高效率的目的，结合农村具体情况，选择三相异步电动机时应考虑如下内容。 (1）驱动负荷所需要的功能 (2）负荷的工作类型，分清负荷是连续工作的，短时工作，变负荷工作还是断续工作等。 (3）符合要求的工作转速以及是否需要调速，如需要调整，则是有级调速还是无极调速 (4）启动方式，频率 (5）制动方式是否需要反转 (6）使用环境和条件，例如室内还是室外，温度高低湿度大小，灰尘或粉尘多少，有无腐蚀性气体，爆炸性气体或者液体等。 时间分配 8分钟 60分钟

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二、三相异步电动机选型的步骤 若三相异步电动机不是按照一定选择步骤去选定的，很可能将因考虑不周致使三相异步电动机匹配不当而发生故障和损伤等，因此选择三相异步电动机时应全面考虑。 选择三相异步电动机的不走和内容主要有，应从被拖动机械，设备的具体要求出发，并考虑使用场地的电源，工作环境，防护等级，以及三相异步电动机的功率因数，效率，过载能力，安装方式，传动设备，产品价格运行和维护费用等情况来选择三相异步电动机的电气性能和机械性能，使被选定的三相异步电动机机能安全，经济，节能和合理运行。 选择三相异步电动机的过程中对功率的确定极为总要，选择原则应该是在三相异步电动机能够满足被拖动负载要求的前提下，最经济，合理确定的确定三相异步电动机功率的大小，如果三相异步电动机的功率选择的过大不仅是设备投资费用增加，而且还会因为三相异步电动机长期轻载运行致使功率因数和效率降低。相反，如果三相异步电动机功率选择的过小，三相异步电动机则经常过载运行，从而使得三相异步电动机温度升高，绝缘老化以致使使用寿命缩短，此外还有可能出现启动困难和经受不起从急性负载等情况。因此必须慎重权衡，正确合理选择三相异步电动机的功率。 三相异步电动机选型的基本程序如图3-1所示，三相异步电动机电气性能的选择内容如图3-2所示，三相异步电动机机械性能的选择内容如图3-3所示。 三、三相异步电动机类型的选择 三相异步电动机的型号很挫，根据农业机械的特点和农村电网的情况，通常可以选择Y系列鼠笼式(旧型号中的J,J2,JO,JO2,JO3系列)与绕线式（旧型号中的JR,JRO2，系列）等小型电动机。交流鼠笼式转子异步电动机具有价格低廉，结构简单，维护方便等优点，但其调速苦难，功率因数较低，启动性能较差，因此，在要求机械特性较硬而无特殊要求的一般作业机，如农副产品加工，通风机，运输机，传送带及水泵等作业机上的应用广泛。但是近几年随着变频技术的发展，鼠笼式转子异步电动机已经大量应用在要求无级变速的作业机上，绕线式电动机启动性能较好，并可在不大范围内平滑调整。但是其价格比鼠笼式电动机高，维护也不便，因此在某些必须采用绕线式电动机的场合，如起重机，锻压机，卷扬机等才采用。 根据机械设备对三相异步电动机的启动特性，机械特性的要求选择三相异步电动机种类原则如下： (1）无特殊的变速调速要求的一般机械设备，可选择20分钟 30分钟 机械特性较硬的鼠笼式异步电动机。 (2）要求启动性能好，在 不打的范围内平滑调速的设备，应选用绕线式转子异步电动机 (3）有特殊要求的设备，则选用特殊结构的三相异步电动机。列如，小型卷扬机，升降设备及电动葫芦，可选用锥形转子制动电动机。部分常见的异步电动机的型号，结构，用途见表3-1 四、三相异步电动机电压的选择 要求三相异步电动的额定电压必须与电源电压相符三相异步电动机只能在铭牌上规定的电压条件下使用，允许工作电压的上下偏差为+10%~-5%。例如，额定电压为380V的异步电动机，当电源电压在361~418V范围内波动时，此三相异步电动机可以使用，如超出此范围，电压过高时引起电动机绕组过载发热，电压过低时电动机出力下降，甚至托带不动机械负载引起“堵转”，也可能发烧烧毁。 如果三相异步电动机铭牌上标有两个电压值（220V/380V）,则表示这台电动机有两种额定电压。当电源电压为380v时，将电动机绕组接成Y型使用，而电源电压为220v，将绕组接成三角形使用。 五、三相异步电动机功率的选择 选择三相异步电动机功率的依据是根据作业机而确定的，即根据作业机需要的功率，再考虑其安全备用系数，就可以确定三相异步电动机的功率，即 P配k*P作 式子中P配---三相异步电动机的配套功率； K---安全备用系数； P作---作业机需要的功率。 安全备用系数K的大小是根据作业机的特性而定，例如水泵在工作中会出现以下现象： 水泵的性能曲线可能出现误差，或者水泵不完全符合要求，在运转过程中可能发生超负荷现象。 在水泵工作期间，进水池水位有变化时，实际扬程也就变化，可能引起水泵轴功率的增加 水泵和管路用久以后，会增加摩擦阻力，往往也会增加水泵的轴功率，安全备用系数k值要稍大些，轴功率较大时，采用的K值可以小一些，水泵配备的动力功率的安全备用系数见表3-2 例：某村排灌站已选定了一台型号为IS125-100-400的离心泵，其额定流量为100立方每小时，额定扬程为50m,,额定效率为65%，水泵轴功率为20.9千瓦，如果联轴器与三相异步电动机配套直接传动，问这台配套三相异步电动机的功率应该是多少？ 解：该水泵的轴功率为20.9KW，则配套三相异步电动机的安全备用系数K=1.08~1.15，选k=1.10,则配套三相异步电动机的功率为： P配k*P轴=1.10*20.9=22.99kw 20分钟 30分钟 课堂小结 课后作业 所以 该离心泵应选择功率为25kw的三相异步电动机。六、三相异步电动机转速的选择 作业机有其额定转速，三相异步电动机有电动机的额定转速，工作时两者转速的必须相互配合，才能使机组正常运转，所以三相异步电动机的选配除了满足功率的要求以外，转速也要与作业机相称。转速不配套，会带来很多不利的影响，作业机的转速如果相对三相异步电动机的额定转速过高，就容易产生三相异步电动机过载，会出现烧坏三相异步电动机或者加快电动机磨损等现象，转速过低，容易产生作业机不工作。 转速配套就是指三相异步电动机按照他的额定转速运转时，拖动的作业机也在额定转速下运行，即两者都在额定转速下同时运转。当作业机和电动机的额定转速相符，转向也相同时，转速配套问题液比较容易解决，如果转速不等或者转向也不相同，就要用传动装置来使两者的转速配合，已达到传递功率的目的。 1.直接传动 作业机和电动机的额定转速相等或很接近时，可采用直接传动，直接传动方式用联轴器吧作业机和电动机连接起来，如图3-4所示 其特点是：具有结构紧凑，占地面积小，传动平稳，效率高，运转可靠，经济，安全等优点。 联轴器分为刚性联轴器，弹性联轴器和爪型联轴器3种，如图3-5所以，目前我国的水泵转速一般都按异步电动机转速设计，所以三相异步电动机带动水泵的机组大多数为直接传动。 2. 间接传动 当作业机与三相异步电动机的额定转速不相配，或轴线不在同一直线，或者转向不同时，必须采用间接传动，使用三相异步电动机的作业机机组均采用皮带传动。 皮带传动特点：传动平稳，可起缓冲，减震作业。当出现过载时，皮带即打滑，以保护机械零件免遭破坏，结构简单，使用维护方便。 皮带传动又分为平皮带传动和三角皮带传动两种，如图3-6所示 一般三相异步电动机的皮带轮直径由生产厂统一规定，并随机附带，因此机组的转速配套，主要是通过改变或确定作业机的皮带轮致敬来实现。作业机皮带直径=电动机皮带直径*电动机的转速/（1.02~1.05）*作业机的转速 不同传动方式的对比分析见表3-3。 【课堂小结】 1.作业机对三相异步电动机的要求； 三相异步电动机选型的步骤； 2.3.三相异步电动机类型的选择； 4.三相异步电动机的功率电压转速的选择。 【作业布置】 复习所学三相异步电动机的相关知识；预习三相异步电动机的安装。 30分钟 10分钟 2分钟