短时工作制和断续周期工作制电动机容量的校验

断续周期工作制下电动机的典型负载图

负载

状态

计 算 公 式

符   号

说   明

短

时

工

作

制

P_N≥P_L　　　　　　　　　　　　　　　　 (1)

　　　　　　　　(2)

对于直流电动机

　　　　　　　　　　(3)

对于异步电动机

　　　　　　　　(4)

P_gB—— 标准工作时间电动机功率，kW

P_g—— 实际工作时间电动机允许功率，kW

t_gB—— 标准工作时间，s

t_g—— 实际工作时间，s

α—— 系数，对普通直流电动机，α＝1~1.5；对冶金用直流电动机，α＝0.5~0.9；对普通笼型异步电动机，α＝0.5~0.7；对冶金用中小型绕线转子异步电动机，α＝0.45~0.5；对冶金用大型绕线转子异步电动机，α＝0.9~1.0

λ_I—— 电流过载倍数

λ_T—— 转矩过载倍数

短时定额电动机的标准工作时间一般规定为30min、60min和90min

当实际负载持续时间与标准工作时间相同时按式(1)计算，式中负载功率P_L按表连续工作制电动机容量的校验恒定负载在基速以下工作或从基速向上调整的公式计算

实际上，负载持续时间很难与标准工作时间相同，这时应采用折算方法按式(2)计算出实际需要的工作时间对应的电动机允许功率

当不能购到短时工作制电动机时还可选择连续工作制的电动机，此时P_N比P_L小，当小得比较多时，发热已不成问题，而过载能力和启动能力却成了主要矛盾，这时电动机的功率应按过载能力选择，即按式(3)、式(4)计算

断

续

周

期

工

作

制

发

热

校

验

I_s，I_st，I_b—— 在一个工作周期中各启动、稳定、制动段电动机相应电流，A

T_s，T_st，T_b—— 在一个工作周期中各启动、稳定、制动段电动机相应转矩，N·m

t_s，t_st，t_b，t₀—— 启动、稳定、制动、停歇各段相应时间，s

∑t_s，∑t_st，∑t_b，∑t₀——  一个周期中启动、稳定、制动、停歇各阶段时间之和，s

C_α—— 启动、制动过程中电机散热恶化系数

C_β—— 停转时电机散热恶化系数

等效电流法适用于直流电动机。等效转矩法适用于不弱磁的直流电动机，弱磁时需加修正

异步电动机启动和制动过程中，转子频率增加，铁损增大，仍以平均变耗代替平均总损耗时，将有误差。误差大小随启动频繁程度而变，越频繁的，误差越大。故用等效法进行校验时，需适当增大余量系数

笼型电动机启动和制动过程中以及空载、轻载运行时，功率因数很低，转矩不与电流成比例。故频繁启动和制动的笼型电动机采用等效转矩法校验时，误差较大，平均损耗法计算较准确

为合理利用电动机的容量，规定在不同的负载持续率FC_N时有不同的定额(指电动机的额定功率、电流、转速等)。冶金起重用断续定额电动机(JZ、JZR系列)的额定负载持续率FC_N分为25%、40%、60%三种，并采用10min作为周期计算时间。因此，所选用的FC_N值应尽可能与实际工作的FC值相近。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，其功率可按式(1)~式(4)的等效转矩(或等效电流)公式进行校验，或用平均损耗法校验(见表电动机发热校验平均损耗法计算公式)

当实际负载持续率FC值与所选的电动机的额定负载持续率FC_N值相等时，则按式(1)~式(4)选电动机

但实际负载持续率多数不与电动机额定负载率相一致，这时应将计算出的T_rms或I_rms值按式(5)、式(6)折算到对应于电动机的FC_N值相等效的值，实际负载持续率(见负载图)按式(7)计算

电动机冷却方式

C_β值

封闭式电动机(无冷却风扇)

封闭式电动机(强迫通风)

封闭式电动机(自带内冷风扇)

防护式电动机(自带内冷风扇)

0.95~0.98

0.9~1.0

0.45~0.55

0.25~0.35

FC—— 电动机实际负载持续率

FC_N—— 断续电动机的额定负载持续率

I_rmsN，T_rmsN—— 折算到额定负载持续率下的等效电流、等效转矩

校验

最大

过载

转矩

当发热校验通过后,再按下式校验过载能力,只有这两项都通过电动机的容量校验才算通过

此式与表连续工作制电动机容量的校验完全相同)