電機的性能參數指標

電機的性能參數指標

電機有哪些性能參數指標



1.異步電動機主要數據

  • 相數
  • 額定頻率(Hz)
  • 額定功率kW
  • 額定電壓V
  • 額定電流A
  • 絕緣等級
  • 額定轉速(極數)r/min
  • 防護性能
  • 冷卻方式


2.異步電機主要技術指標

a) 效率η:電動機輸出機械功率與輸入電功率之比,通常用百分比表示。

b) 功率因數COSφ:電動機輸入有效功率與視在功率之比。

c) 堵轉電流IA:電動機在額定電壓、額定頻率和轉子堵住時從供電迴路輸入的穩態電流有效值。

d) 堵轉轉矩TK:電動機在額定電壓、額定頻率和轉子堵住時所產生轉矩的最小測得值。

e) 最大轉矩TMAX:電動機在額定電壓、額定頻率和運行溫度下,轉速不發生突降時所產生的最大轉矩。

f) 噪聲:電動機在空載穩態運行時A計權聲功率級dB(A)最大值。

g) 振動:電動機在空載穩態運行時振動速度有效值(mm/s)。


3.電動機主要性能中分為:一是起動性能;二是運行性能。

起動性能有:起動轉矩、起動電流。

一般起動轉矩越大越好,而起動時的電流越小越好,在實際中通常以起動轉矩倍數(起動轉矩與額定轉矩之比Tst/Tn)和起動電流倍數(起動電流與額定電流之比Ist/In)進行考核。電機在靜止狀態時,一定電流值時所能提供的轉矩與額定轉矩的比值,表徵電機的起動性能。


運行性能有: 效率、功率因數、繞組溫升(絕緣等級)、最大轉矩倍數Tmax/Tn、振動、噪聲等。

效率、功率因數、最大轉矩倍數越大越好,而繞組溫升、振動和噪聲則是越小越好。

起動轉矩、起動電流、效率、功率因數和繞組溫升合稱電機的五大性能指標。


電動機計算常用的公式



1、 電動機定子磁極轉速n=(60×頻率f)÷極對數p

2、 電動機額定功率P=1.732×線電壓U×電流I×效率η功率因數COSΦ

3、 電動機額定力矩T=9550×額定功率P÷額定轉速n


防護型式IPXX



(GB/T 4208 外殼防護分級(IP代碼))

防護標誌由字母IP和兩個表示防護等級的表徵數字組成。第一位數字表示:防止人體觸及或接近殼內帶電部分和觸及殼內轉動部件(光滑的旋轉軸和類似部件除外),以及防止固體異物進入電機(表示防塵等級)。第二位數字表示:防止由於電機進水而引起的有害影響(表示防水等級)。

對特殊應用和適用於規定氣候條件的電機,其外殼防護等級的表示方法由表徵字母、兩位表徵數字和補充字母三部分組成。


電機的性能參數指標


1、第一位表徵數字表示外殼對人和殼內部件提供的防護等級。


第一位表徵數字表示的防護等級

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說明:

1) 表第2欄中的簡述不作為防護型式的規定。

2) 第1位表徵數字為1、2、3、4的電機所能防止的固體異物,系包括形狀規則或不規則的物體,其3個相互垂直的尺寸均超過“含義”欄中相應規定的數值。

3) 防塵等級是一般的防塵,當塵的顆粒大小、屬性如纖維狀或粒狀已作規定時,試驗條件按製造廠和用戶協議。


2、第二位表徵數字表示由於外殼進水而引起有害影響的防護等級。


第二位表徵數字表示的防護等級

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3、補充字母

當防護的內容有所增加,可由第2位數字後的補充字母表示。如果用到一個以上的字母,則按字母的順序排列。


對適用於規定氣候條件且具有附加防護特點或措施的開啟式空氣冷卻電機,可用字母W表示。


4、常用電機的防護等級有:


IP23:防止大於2.5 mm固體的進入和與垂線成60°以內角度的淋水對電機應無影響。


IP44:防止大於1mm固體的進入和任一方向的濺水對電機應無影響。

防爆電機的外殼防護等級不低於IP44。


IP54:能防止觸及或接近電機帶電或轉動部件,不完全防止灰塵進入,但進入量不足以影響電機的正常運行和任一方向的濺水對電機應無影響。

凡使用於戶外的電動機外殼防護等級不低於IP54。


IP55:能防止觸及或接近電機帶電或轉動部件,不完全防止灰塵進入,但進入量不足以影響電機的正常運行,和用噴水從任何方向噴向電機時,應無有害影響。

粉塵防爆電機的防塵式外殼防護等級不低於IP55,塵密式外殼防護等級不低於IP65。


電動機冷卻方式的選擇一般是依據電動機的功率和安裝使用現場的條件,冷卻方式的選擇原則是:從電機獨立性考慮,電機冷卻方式能採用自扇冷的不採用強制冷卻,能採用空冷的不採用水冷。一般是2000KW以下電機採用空氣冷卻方式較好,結構簡單,安裝維護方便;功率大於2000KW電動機,由於自身損耗發熱量大,如採用空氣冷卻,需要有較大的冷卻風量,導致電機噪聲過大;如採用內風路為自帶風扇循環空氣,外部冷卻介質為循環水,那麼對電機的冷卻效果較好,但要求有循環水站和循環水路,維護量稍大。


電動機轉速



在頻率一定時,電機的額定轉速與電機的磁極極數有關,極數越多,電機的額定轉速越低。同步電動機常採用4~20極,最大極數可達60極。


電機極數與轉速之間的對應關係為:

電機的性能參數指標

這裡:n——電機定子磁場同步轉速

f——電源頻率(50Hz或60Hz)

p——電機磁極數(為偶數值)


電動機轉速分為定子磁場轉速和轉子轉速,當轉子轉速與定子磁場轉速相同時為同步轉速,當電源頻率為50H時,有3000,1500,1000,750,600和500r/min等;而對於異步電機,由於轉子實際轉速總是慢於定子磁場轉速,形成一定的轉差(轉差與定子磁場轉速的比率稱為轉差率),因此異步電機的額定轉速大約為:2980、1490、990和745r/min等轉速。


電機絕緣等級



電機絕緣結構是指用不同的絕緣材料、不同的組合方式和不同的製造工藝製成的電機絕緣部分的結構型式。電動機的絕緣系統大致分為:絕緣電磁線、槽絕緣、相間絕緣、浸漬漆、繞組引接線、接線絕緣端子等。電機絕緣耐熱等級及溫度限值見下表:


電機的性能參數指標


以前電動機最常用的絕緣等級為B級,目前最常用的絕緣等級為F級,H級絕緣也正在陸續被採用。


絕緣材料根據耐熱等級分級,在其極限溫度時,於正常運行條件下,應能保證長期使用。對於一般電機在正常運行條件下的使用期限約為20年,絕緣材料的使用壽命與使用溫度的關係是,電機運行溫度每增加10℃,絕緣壽命減半。


因環境溫度和海拔高度變化對電機功率的修正



按照GB755《旋轉電機 定額和性能》,額定輸出功率時的環境條件為環境溫度不超過40℃、海拔高度不超過1000m,如果電動機實際運行環境條件超出以上標準,其實際有效輸出功率可按以下公式進行計算修正:


實際有效輸出功率 = 額定輸出功率 × 溫度係數 × 海拔高度係數


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當計算結果實際有效輸出功率大於額定功率時,標準電機應進行降低負載使用,或與電機制造廠協商由電機制造廠進行特殊設計製造來滿足現場運行要求。


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