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电动机额定功率的选择

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《通用用电设备配电设计规范》GB 50055-2011

《通用用电设备配电设计规范》GB 50055-2011

《通用用电设备配电设计规范》GB 50055-2011目录前言1总则2电动机2.1 电动机的选择2.2 电动机的起动2.3 低压电动机的保护2.4 低压交流电动机的主回路2.5 低压交流电动机的控制回路2.6 3kV～10kV电动机3起重运输设备3.1 起重机3.2 胶带输送机运输线3.3 电梯和自动扶梯4电焊机5电镀6蓄电池充电7静电滤清器电源8室内日用电器本规范用词说明引用标准名录前言前言本规范是根据原建设部《关于印发<二OO二～二OO三年度国家标准制订、修订计划>的通知》(建标[2003]102号)的要求，由中国新时代国际工程公司会同有关单位在原《通用用电设备配电设计规范》GB 50055—93的基础上进行修订而成的。

本规范在修订过程中，编制组进行了广泛的调查研究，总结了原规范在使用过程中的经验，结合科学技术和生产力的发展水平，本着“统一、协调、简化、优选”的原则进行修订，并征求了广大设计、科研、生产等各有关单位的意见，最后经审查定稿。

本规范共分8章，主要内容包括总则、电动机、起重运输设备、电焊机、电镀、蓄电池充电、静电滤清器电源及室内日用电器等。

本次修订的主要内容是：①将各章节中的适用范围统一调整到总则；②原规范规定的3kW以上的连续运行的电动机宜装设过载保护调整为连续运行的电动机宜装设过载保护；③放宽了低压断路器和符合要求的隔离开关用于电动机的控制电器的使用；④将"3kV～10kV电动机”单列一节；⑤在“起重机”中增加了“铜质刚性滑触线”的使用；⑥在原规范“日用电器”中增加了“特殊场所”插座安装形式的要求；⑦对原规范的主要技术内容进行了补充、完善和必要的修改。

本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。

本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，中国机械工业联合会负责日常管理，中国新时代国际工程公司负责具体技术内容的解释。

请各单位在执行本规范过程中，注意总结经验，积累资料，并及时将意见、建议和有关资料反馈给中国新时代国际工程公司(地址：陕西省西安市环城南路东段128号。

电机额定功率和功率因数

电机额定功率和功率因数

电机额定功率和功率因数全文共四篇示例，供您参考第一篇示例：电机额定功率和功率因数是电气工程中的重要概念，它们对于电机的运行和性能有着至关重要的影响。

本文将从电机额定功率和功率因数的定义、计算方法、影响因素以及在工程中的应用等方面进行深入探讨。

我们来解释电机的额定功率和功率因数的含义。

电机的额定功率是指电机在额定工况下能够输出的机械功率，通常以千瓦（kW）为单位。

在实际工程中，电机的额定功率是由制造商在设计过程中根据电机的材料、结构、散热条件等参数所确定的。

而功率因数则是衡量电动机在运行时的有用功率和视在功率之间的比值，它是衡量电机效率和功率利用率的重要指标。

电机的额定功率和功率因数的计算方法是电气工程中的基本内容。

额定功率的计算通常通过电机的额定电压和额定电流来确定，公式为P = U * I * √3 * cos(θ) ，其中P 为额定功率，U 为额定电压，I 为额定电流，√3 为根号3，cos(θ) 为功率因数。

而功率因数的计算则是通过有用功率与视在功率的比值来确定，即cos(θ) = 有用功率/视在功率。

电机的额定功率和功率因数受到许多因素的影响，包括电机的设计、运行环境、负载情况等。

在设计阶段，制造商需要考虑电机的散热、绝缘和机械强度等因素，在运行阶段，温度、湿度、负载变化等因素也会对电机的额定功率和功率因数产生影响。

在实际工程中，电机的额定功率和功率因数的选择对于电气系统的稳定运行和能效优化具有重要作用。

合理选择电机的额定功率可以确保电机在负载变化时仍能正常运行，避免因功率不足引起的故障；而合理选择功率因数可以提高电气系统的能效，减小无用功率损耗，降低运行成本。

总结而言，电机的额定功率和功率因数是电气工程中的重要参数，它们直接影响着电机的运行性能和电气系统的稳定运行。

在工程应用中，合理计算和选择电机的额定功率和功率因数是确保电气系统安全、稳定运行的基础。

希望通过本文的介绍，读者能对电机额定功率和功率因数有更深入的了解，从而为实际工程应用提供参考。

电机额定功率

电机额定功率

一、电动机的种类、型式、额定电压与额定转速的选择
1. 电动机种类的选择 选择电动机的原则是电动机性能满足生产机械要求的前提下，优先选用结构简单、 价格便宜、工作可靠、维护方便的电动机。在这方面交流电动机优于直流电动机，交流 异步电动机优于交流同步电动机，笼型异步电动机优于绕线式异步电动机。 负载平稳，对起，制动无特殊要求的连续运行的生产机械，宜优先选用普通笼型异 步电动机，普通的笼型异步电动机广泛用于机械、水泵、风机等。深槽式和双鼠笼是异 步电动机用于大中功率，要求起动转距较大的生产机械、如空压机、皮带运输机等。 起动、制动比较频繁，要求有较大的起动、制动转矩的生产机械，如桥式起重机、 矿井提升机、空气压缩机、不可逆轧钢机等，应采用绕线式异步电动机。 无调速要求，需要转速恒定或要求改善功率因数的场合，应采用同步电动机，例如 中、大容量的水泵，空气压缩机等。 只要求几种转速的小功率机械，可采用变极多速(双速、三速、四速)鼠笼式异步电动 机，例如电梯、锅炉引风机和机床等。
第10章 电动机额定功率的选择
调速范围要求在1∶3以上，且需连续稳定平滑调速的生产机械，宜采用他 励直流电动机或用变频调速的鼠笼式异步电动机，例如大型精密机床、龙门刨 床、轧钢机、造纸机等。 要求起动转距大，机械特性软的生产机械，使用串励或复励直流电动机， 例如电车、电机车、重型起重机等。 2. 电动机型式的选择 (1) 安装型式的选择 电动机安装型式按其位置的不同，可分为卧式和立式 两种。一般选卧式，立式电动机的价格贵，只有在为了简化传动装置，必须垂 直运转时才采用。 (2) 防护型式的选择 为防止电动机受周围环境影响而不能正常运行，或因 电机本身故障引起灾害，必须根据不同的环境选择不同的防护型式。电动机常 见的防护型式有开启式、防护式、封闭式和防爆式4种。 ① 开启式 这种电机价格便宜，散热条件较好，但容易进入水气、水滴、 灰尘、油垢等杂物，影响电机的寿命及正常运转，故只能用于干燥清洁的环境 之中。 ② 防护式 这种电机一般防止水滴，等杂物落入机内，但不能防止潮气及 灰尘的侵入，故只能用于干燥和灰尘不多又无腐蚀和爆炸性气体的环境。 ③ 防闭式 这类电机又分为自冷式、强迫通风式和密封式3种，前两种电 机，潮气和灰尘不易进入机内，能防止任何方向飞溅的水滴和杂物侵入，适用 于潮湿、多尘土、易受风雨侵袭，有腐蚀性蒸汽或气体的各种场合。密封式电 机，一般使用于液体(水或油)中的生产机械，例如潜水泵等。

选用电动机的原则及步骤

选用电动机的原则及步骤

选用电动机的原则及步骤1、选用电动机的原则⑴根据负载曲起动特性及运行特性，选出最适于这些特性的电动机，满足生产机械工作过程中的各种要求。

⑵选择具有与使用场所的环境相适应的防护方式及冷却方式的电动机，在结构上应能适合电动机所处环境条件。

⑶计算相确定合适的电动机容量。

通常设计制造的电动机，在75%~100%额定负载率时，效率最高。

因此应使设备需求的容量与被选电机的容量差值为最小，使电机的功率被充分利用。

⑷选择可靠性高、便于维护的电动机。

⑸考虑到互换性，尽量选择标准电动机。

⑹为使整个系统高效率运行，要综合考虑电机的极数及电压等级。

2、选用电动机的主要步骤⑴根据生产机械性能的要求，选择电动机的种类。

⑵根据电源的情况，选择电动机额定电压。

⑶根据生产机械所要求的转速以及传动设备的情况，选择电动机额定转速。

⑷根据电动机和生产机械安装的位置和场所环境，选择电动机的结构及防护型式。

⑸根据生产机械所需要的功率和电动机的运行方式，选择电动机的额定功率。

3、选择电动机时有关电气性能和机械性能分类在选用电动机时，需要考虑电气和机械等分类内容。

详见书P15GB/T12497-2006《三相异步电动机经济运行》规定的电动机类型的选择原则：⑴电动机选用前应充分了解被拖动机械的负载（以下简称负载）特性，该负载对起动、制动、调速无特殊要求时应选用笼型异步电动机。

从节能角度考虑应首先选用符合GB18613-2006的电动机，不应选用国家明令淘汰的产品。

⑵负载对起动、制功、调速有特殊要求时，所选择的电动机应满足相应的堵转矩与最大转矩要求，所选电动机应能与调速方式合理匹配。

⑶应依据电动机的工作是否处于易燃、易爆、粉尘污染、腐蚀性气体、高温、高海拔、高湿度、水淋和潜水工作环境，选择相应的防护类型、外壳防护等级和电动机的绝缘等级。

⑷拖动高精度加工机械和有静音环境要求的电动机，应按要求选用有精确速度控制、低振动和低噪声设计的电动机。

⑸应依据负载要求，选择具有合适的安装尺寸与连接方式。

电机选择

电机选择

4.6 电动机的选择各种电机在运行过程中都会产生损耗，这些损耗一方面降低了电机运行时的效率，另一方面损耗转变为热能，温度升高。

电机温度与周围冷却介质温度之差，称为温升，它是电机的一项重要性能指标。

绝缘材料是电机中耐热性最差的部分。

所以发热问题直接关系到电机的使用寿命和运行的可靠性。

为了限制发热对电机的影响，使电机的温度不超过一定的数值，一方面要控制电机各部分的损耗，使发热量减少；另一方面要改善电机的冷却系统，提高其传热和散热能力，从而把电机内部的热量很快地传导和散发出去。

电机的温升不仅决定于负载的大小，还与负载的持续时间有关，即与电动机的工作方式有关。

根据电机在运行于不同的机械负载和不同的工作方式，有其相应的负载功率计算方式，通过负载功率即可完成对电动机的选择。

电力拖动系统进行合适的电机选择，才能保证系统可靠工作和经济地运行。

4.6.1 电机的基本运行条件GB755-2000《旋转电机定额和性能》中规定的电动机的基本运行条件包括：对海拔高度、环境温度、冷却介质和相对湿度的要求，电气条件，运行期间电压和频率的变化，电机的中点接地等规定。

1）海拔：一般不超过1000M。

特殊要求，如微特电机的运行的海拔高度可达2500～31200m。

2）最高环境空气温度：电机运行地点的环境温度随季节而变化，一般不超过40℃。

但一些专用电机可超过40℃，微特电机的最高环境温度为125℃。

3）最低环境温度：对已安装就位处于运行或断电停转电机，运行地点的最低环境温度为-15℃；对微特电机最低空气温度为-55℃。

对于用水作为初级或次级冷却介质的电机的最低环境空气温度为5℃。

4）环境空气相对湿度：电机运行地点的最湿月份月平均最高相对湿度为90%，同时，该月月平均最低温度不高于25℃。

5）电压和电流的波形对称性：对于交流电动机，其电源电压波形的正弦性畸变率不超过5%；对于多相电动机，电源电压的负序分量不超过5%（长期运行）或1.5%（不超过几分钟的短式运行），且电压的零序分量不超过正序分量的1%。

电动机功率的选择方法

电动机功率的选择方法
选用短时工作制的电动机时，按照实际工 作时间选择与上述四种标准持续时间相接 近的电动机
如果实际工作时间tp与ts差别较大时，可根 据等效功率法，将tp下的实际负载功率Pp转 换成ts下的功率Ps，即 Ps2t s PP2t P
Ps PP
tP ts
然后选择短时工作制电动机，使其PN≥Ps， 再进行过载能力和启动能力校验。
矩 Tmax （对于异步电动机）或最大电流Imax （对于直流 电动机）必须大于运行过程中可能出现的最大负载转矩 TLmax
和最大负载电流 ILmax
TLmax Tmax mTN （对于异步电动机）
ILmax Imax i IN （对于直流电动机）
m i
电动机过载能力系数
3.启动能力：为了保证电动机能够可靠启动，必须使
根据温升相同的原则，两者损耗应当相同，所以，其等效 电流为
Id =
I 12t1 t1
I 62t6 t6
Td =
Байду номын сангаас
T 12t1 T 62t6 t1 t6
Pd =
P
12t1
P
2 6
t6
t1 t6
采用等效方法选择电动机功率，只是考虑 了电动机的发热问题。因此，根据电动机 功率选择的原则，在按“等值法”初选电 动机后，还应当校验其过载能力和启动转 矩。
（5）对于需要大范围无级调速，且要求经常启动、制动、 正反转的生产机械，则可以选用带调速装置的直流电动机 或鼠笼式异步电动机、同步电动机。
2.电动机额定电压的选择
电动机额定电压与供电电压一致是电动机 额定电压选择的基本原则：
有一些生产机械（如桥式起重机、电梯、组合机床等）的 主电动机，工作和停歇两个过程交替进行，且时间间隔较 短。这类生产机械的工作特点是重复性和短时性，工作时 间内电动机的温度不会达到稳态值，

电动机额定功率的选择


载率(%)] ， 用FS表示 ， 即
FS=
(8. 12)
我国规定的负载持续率有15% 、25% 、40%和60% 4种， 一个周期的总时 间为 + ≤10min 。
四 、额定功率的选择
正确选择电动机容量的原则 ， 应在电动机能够胜任生产机械负载要求的 前提下 ， 最经济最合理地决定电动机的功率 。若功率选得过大 ， 设备投资增 大 ，造成浪费 ， 且电动机经常欠载运行 ， 效率及交流电动机的功率因数较低； 反之 ， 若功率选得过小 ， 电动机将过载运行 ，造成电动机过早损坏 。决定电 动机功率的主要因素有3个：
10000V时 ， 电动机的额定电压应选与之适应的高电压 。 直流电动机的额定电压也要与电源电压相配合 。一般为110V 、220V和
440V 。其中220V为常用电压等级 ， 大功率电机可提高到600～ 1000V 。当交流 电源为380V ， 用三相桥式可控硅整流电路供电时 ， 其直流电动机的额定电压应 选440V ， 当用三相半波可控硅整流电源供电时 ， 直流电动机的额定电压应为 220V ， 若用单相整流电源 ， 其电动机的额定电压应为160V 。
3 . 周期性断续工作方式
周期性断续工作方式是指工作和与停歇相互交替进行 ， 两者时间都比较短，
即工作时间t r<(3～4) ， 停歇时间t 0<(3～4) 。工作时温升达不到稳态值，
停歇时温升降不到零 。属于此类工作的生产机械有起重机 、 电梯 、轧钢辅助机
械等 。
在重复短时工作方式下 ， 负载工作时间与整个周期之比称负载持续率[又称暂
1. 电动机种类的选择 选择电动机的原则是电动机性能满足生产机械要求的前提下 ，优先选用结构简单 、
价格便宜 、工作可靠 、维护方便的电动机 。在这方面交流电动机优于直流电动机 ，交流 异步电动机优于交流同步电动机 ， 笼型异步电动机优于绕线式异步电动机 。

电机与电力拖动(第三版)习题参考答案

《电机与电力拖动》（第三版）习题参考答案第1章思考题和习题一、填空题1．直流电动机主磁极的作用是产生，它由和两大部分组成。

气隙磁场、主磁极铁心和主磁极绕组2．直流电动机的电刷装置主要由、、、和等部件组成。

电刷、刷握、刷杆、刷杆架、弹簧、铜辫3．电枢绕组的作用是产生或流过而产生电磁转矩实现机电能量转换。

感应电动势、电枢电流4．电动机按励磁方式分类，有、、和等。

他励、并励、串励、复励5．在直流电动机中产生的电枢电动势Ea方向与外加电源电压及电流方向，称为，用来与外加电压相平衡。

相反、反电势6．直流电动机吸取电能在电动机内部产生的电磁转矩，一小部分用来克服摩擦及铁耗所引起的转矩，主要部分就是轴上的有效转矩，它们之间的平衡关系可用表示。

输出、电磁转矩=损耗转矩+输出转矩二、判断题(在括号内打“√”或打“×”)1．直流发电机和直流电动机作用不同，所以其基本结构也不同。

（×）2．直流电动机励磁绕组和电枢绕组中流过的都是直流电流。

（×）3．串励直流电动机和并励直流电动机都具有很大的启动转矩，所以它们具有相似的机械特性曲线。

（×）4．电枢反应不仅使合成磁场发生畸变，还使得合成磁场减小。

（√）5．直流电机的电枢电动势的大小与电机结构、磁场强弱、转速有关。

（×）6．直流电动机的换向是指电枢绕组中电流方向的改变。

（√）三、选择题(将正确答案的序号填入括号内)1．直流电动机在旋转一周的过程中，某一个绕组元件(线圈)中通过的电流是( B )。

A．直流电流B．交流电流C．互相抵消，正好为零2．在并励直流电动机中，为改善电动机换向而装设的换向极，其换向绕组( B )。

A．应与主极绕组串联B．应与电枢绕组串联C．应由两组绕组组成，一组与电枢绕组串联，另一组与电枢绕组并联3．直流电动机的额定功率P N是指电动机在额定工况下长期运行所允许的( A )。

A．从转轴上输出的机械功率B．输入电功率C．电磁功率4．直流电动机铭牌上的额定电流是。

电动机的选择

从温升角度分析，配置的电动机额定功率合适，电动 机运行时的稳态温度将与绕组绝缘材料允许的最高温度相 当，电动机就能够达到合理的使用年限，从绝缘结构方面 可认为电动机得到了充分利用。
电动机的容量选得过小
电动机过载运行，提高了所承受的机械负荷强度， 电动机稳态温度就会超出绕组绝缘材料允许的最高温度， 增加了温升，缩短了电动机的使用寿命，因此不能保证 生产机械可靠工作。
7.1 电动机选择的内容
7.1.1 电动机系列的选择
三相异步电动机首先应进行系列选择，其产品系列有基 本系列、派生系列和专用系列。 基本系列：一般用途系列产品，适用于一般传动要求，是
通用系列。 派生系列：按不同的使用要求在基本系列基础上做了一部
分改动，其零部件一般与基本系列通用，包括 电气派生、结构派生和环境派生等系列。 专用系列：指有特殊使用要求或有特殊防护要求的系列产品。
异步电动机过载能力
在选用笼型异步电动机时，由于它的起动转矩较小， 且受电网电压波动的影响大，因此除需校验过载能力之外， 还需校验起动转矩。如果起动转矩不够大，可以考虑选用 起动性能较好的深槽式异步电动机、双笼型异步电动机或 者高转差率笼型异步电动机。
7.2.4 电动机额定容量的选择方法
从节约能源的方面，需要正确选择电动机的额定功率。 生产实际中的负载性质是多种多样的，有时不可能按照从 发热观点充分利用电动机的要求来选择电动机的额定功率。 需要根据具体情况采取不同的额定功率选择方法。
7.1.4 电动机质量性能的选择
电动机是各行各业主要的动力产生装置，其质量 性能关系到人身、财产及重要装备的安全，受到政府、 企业、社会的关注，也是选用电动机时的重要依据。 国际、国内产品技术条件等相关标准对电动机的质量 性能及参数都有明确规定。电动机额定状态下的性能 指标一般包括效率、功率因数、起动电流、起动转矩、 最大转矩、最小转矩、噪声、振动、温升等参数。

电机型号的选择

（1）工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载启动，使用年限10年，小批量生产，工作为二班工作制，运输带速允许误差正负5％。

（2）原始数据：工作拉力F=1250N；带速V=1.70m/s；滚筒直径D=280mm。

二、电动机选择1、电动机类型的选择：Y系列三相异步电动机2、电动机功率选择：（1）传动装置的总功率：η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒=0.95×0.982×0.97×0.99×0.98×0.96=0.82(2)电机所需的工作功率：P工作=FV/1000η总=1250×1.70/1000×0.82=2.6KW3、确定电动机转速：计算滚筒工作转速：n筒=60×960V/πD=60×960×1.70/π×280=111r/min按书P7表2－3推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I’a=3~6。

取V带传动比I’1=2~4，则总传动比理时范围为I’a=6~24。

故电动机转速的可选范围为n筒=（6~24）×111=666~2664r/min符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min。

根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传支比方案：综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第2方案比较适合，则选n=1000r/min。

4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y132S-6。

其主要性能：额定功率：3KW，满载转速960r/min，额定转矩2.0。

质量63kg。

三、计算总传动比及分配各级的伟动比1、总传动比：i总=n电动/n筒=960/111=8.62、分配各级伟动比（1）据指导书，取齿轮i齿轮=6（单级减速器i=3~6合理）（2）∵i总=i齿轮×I带∴i带=i总/i齿轮=8.6/6=1.4四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速（r/min）nI=n电机=960r/minnII=nI/i带=960/1.4=686(r/min)nIII=nII/i齿轮=686/6=114(r/min)2、计算各轴的功率（KW）PI=P工作=2.6KWPII=PI×η带=2.6×0.96=2.496KWPIII=PII×η轴承×η齿轮=2.496×0.98×0.96=2.77KW3、计算各轴扭矩（N•mm）TI=9.55×106PI/nI=9.55×106×2.6/960=25729N•mmTII=9.55×106PII/nII=9.55×106×2.496/686=34747.5N•mmTIII=9.55×106PIII/nIII=9.55×106×2.77/114 =232048N•mm。

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t r t0
我国规定的负载持续率有15%、25%、40%和60% 4种，一个周期的总时 间为 t r + t 0 ≤10min。
四、额定功率的选择
正确选择电动机容量的原则，应在电动机能够胜任生产机械负载要求的 前提下，最经济最合理地决定电动机的功率。若功率选得过大，设备投资增 大，造成浪费，且电动机经常欠载运行，效率及交流电动机的功率因数较低； 反之，若功率选得过小，电动机将过载运行，造成电动机过早损坏。决定电 动机功率的主要因素有3个：
(1) 电动机的发热与温升，这是决定电动机功率的最主要因素； (2) 允许短时过载能力； (3) 对交流笼型异步电动机还要考虑起动能力。 1. 恒值负载时电动机额定功率的选择 恒值负载是指在工作时间内负载大小不变，包括连续和短时两种工作方式。 电动机额定功率的选择是在假设环境温度为40℃及标准散热条件下，且在电动 机不调速的前提下进行的。 1) 连续工作方式 在连续工作方式情况一，选择电动机的额定功率PN等于或略大于负载功 率PL，即 PN≥PL (8.13) 式中，PL是根据具体生产机械的负载及效率进行计算的，可查阅相关机 械设计手册。由于这个条件本身是从发热温升角度考虑的，故不必再校核电动 机的发热问题，只需校核过载能力，必要时还要校核起动能力。
过载能力是指电动机负载运行时，可以在短时间内出现的电流或转矩过 载的允许倍数。校核电动机过载能力可按下列条件进行 Tmax≤ TN (8.14) 式中 Tmax ——电动机在工作中所承受最大转矩(N· m)； ——电动机允许过载倍数，对不同类型的电动机， 取值不完全一样。 若预选的电动机过载能力达不到，则要重选电动机及额定功率，直到满 足要求为止。
表8-1 不同环境温度下的电动机功率增减百分数 环境温度/℃ 电动机功率的增减/% 30 +8 35 +5 40 0 45 -5 50 -12.5 55 -25
由表8-1可见，环境温度低，电动机实际功率应比标准规定的额定功率高， 反之，则应降低额定功率使用。 2) 短时工作方式 选择短时工作方式的电动机。对短时工作方式下的负载，其工作时间与电 动机的标准时间一致，例如也是15min、30min、60min和90min，则选择电动 机的额定功率只须满足PN≤PL。 若负载的工作时间与标准工作时间不一致，则预选电动机功率时，应先按 发热和温升等效的原则把负载功率由非标准工作时间折算成标准工作时间，然 后再按标准工作时间预选额定功率。 设短时工作方式负载工作时间为tr，其最近的标准工作时间为trb，则预选 电动机额定功率应满足 PN ≥ PL tr trb (8.15)
调速范围要求在1∶3以上，且需连续稳定平滑调速的生产机械，宜采用他 励直流电动机或用变频调速的鼠笼式异步电动机，例如大型精密机床、龙门刨 床、轧钢机、造纸机等。 要求起动转距大，机械特性软的生产机械，使用串励或复励直流电动机， 例如电车、电机车、重型起重机等。 2. 电动机型式的选择 (1) 安装型式的选择 电动机安装型式按其位置的不同，可分为卧式和立式 两种。一般选卧式，立式电动机的价格贵，只有在为了简化传动装置，必须垂 直运转时才采用。 (2) 防护型式的选择 为防止电动机受周围环境影响而不能正常运行，或因 电机本身故障引起灾害，必须根据不同的环境选择不同的防护型式。电动机常 见的防护型式有开启式、防护式、封闭式和防爆式4种。 ① 开启式 这种电机价格便宜，散热条件较好，但容易进入水气、水滴、 灰尘、油垢等杂物，影响电机的寿命及正常运转，故只能用于干燥清洁的环境 之中。 ② 防护式 这种电机一般防止水滴，等杂物落入机内，但不能防止潮气及 灰尘的侵入，故只能用于干燥和灰尘不多又无腐蚀和爆炸性气体的环境。 ③ 防闭式 这类电机又分为自冷式、强迫通风式和密封式3种，前两种电 机，潮气和灰尘不易进入机内，能防止任何方向飞溅的水滴和杂物侵入，适用 于潮湿、多尘土、易受风雨侵袭，有腐蚀性蒸汽或气体的各种场合。密封式电 机，一般使用于液体(水或油)中的生产机械，例如潜水泵等。
上式是从发热和温升等效原则得出的，故经过向标准工作时间折算后，预 选电动机肯定能满足温升条件，不必再校核。 选择连续工作方式的电动机。由于短时工作方式的电动机较少，故可选择 连续工作方式的电动机。从发热和温升的角度考虑，电动机在连续工作方式下 应该输出比连续工作方式时额定功率要大的功率才能充分发挥电动机的能力。 或者说，预选电动机时也要把短时工作的负载功率等效折算到连续工作方式上 去才合理。 设电动机中不变损耗与额定负载时的可变损耗的比值用表示，则预选的 电动机额定功率应满足 PN ≥ PL (1 etr T ) (1 etr T ) (8.16) 式中 T ——发热时间常数； tr——短时工作时间(s)。 其中数值因电动机而异。一般地说，普通直流电动机=1～1.5，冶金用直 流电动机=0.5～0.9，冶金专用中、小型三相绕线转子异步电动机=0.45～0.6， 冶金专用大型三相绕线转子异步电动机=0.9～1.0，普通三相笼型异步电动机 =0.5～0.7。对于具体电动机而言，T 和可从技术数据中找出或估算。
对三相笼型异步电动机，最后还要校核起动能力是否达到，若达不到， 也应重选电动机及其额定功率。 以上关于额定功率的选择是在标准环境温度为40℃前提下进行的。若电 动机工作的环境温度发生变化，则必须对电动机的额定功率进行修正。根据 理论计算和实践，在周围环境温度不同时，电动机的功率可粗略地按表8-1相 应增减。
三、电动机的工作方式
电动机工作时，负载持续时间的长短对电动机的发热情况影响很大，因 而对选择的电动机功率影响也很大。按电动机发热的不同情况，可分为以下3 种工作方式。 1. 连续工作方式 连续运行方式是指电动机工作时间tr >(3～4) T ( T 为电动机的发热时间 常数，表征电动机热惯性的大小)后温升可以达到稳态值，也称长期工作制。 属于这类生产机械的有水泵、鼓风机、造纸机等。 2. 短时工作方式 短时工作方式是指电动机工作时间tr<(3～4) T ，而停歇时间t0>(3～4) T。 这样工作时温升达不到稳态值 r ，而停歇后温升降为零。属于此类生产机械 的有机床的夹紧装置、某些冶金辅助机械、水闸闸门启闭机等。 短时工作方式下电动机的额定功率是与规定的工作时间相对应的，这一 点需要注意，与连续工作方式的情况不完全一样。电动机铭牌上给定的额定 功率是按15min、30min、60min、90min 4种标准时间规定的。
2. 电动机的冷却 负载运行的电动机，在温升稳定以后，如果减少或去掉负载，那么电动机 内耗及单位时间发热量都会随之减少。这样，原来的热平衡状态被破坏，变为 发热少于散热，电动机温度就要下降，温升降低。降温过程中，随着温升减小， 单位时间散热量也减少。当重新达到平衡时，电动机不再继续降温，而稳定在 一个新的温升上。这个温升下降的过程称为电动机的冷却过程。 3. 电动机的绝缘等级 从发热方面来看，决定电动机容量的一个主要因素就是它的绕组绝缘材料 的耐热能力，也就是绕组绝缘材料所能容许的温度。电动机在运行中最高温度 不能超过绕组绝缘的最高温度，超过这一极限时，电动机使用年限就大大缩短， 甚至因绝缘很快烧坏而不能使用。根据国际电工委员会规定，电工用的绝缘材 料可分为7个等级，而电动机中常用的有A、E、B、F、H5个等级，而各等级 的最高容许温升分别为105℃、120℃、130℃、155℃、180℃。我国规定40℃ 为标准环境温度，绝缘材料或电动机的温度减去40℃即为允许温升，用τmax 表示。
④ 防爆式 在封闭结构的基础上制成隔爆型，增安型和正压型3类，都适 用于有易燃易爆气体的危险环境，例如油库、煤气站或矿井等场所。 对于湿热地带、高海拔地区及船用电机等，还得选用有特殊防护要求的电 机。 3. 额定电压的选择 电动机的额定电压的选择，取决于电力系统对该企业的供电电压和电动机 容量的大小。 交流电动机电压等级的选择主要依使用场所供电电压等级而定。一般低电 压网为380V，故额定电压为380V(Y或△接法)、220/380V(△/Y接法)， 380/660V(△/Y接法)3种；矿山及煤厂或大型化工厂等联合企业，越来越要求使 用660V(△接法)或660/1140V(△/Y接法)的电机。等电动机功率较大，供电电压 为6000V或10000V时，电动机的额定电压应选与之适应的高电压。 直流电动机的额定电压也要与电源电压相配合。一般为110V、220V和 440V。其中220V为常用电压等级，大功率电机可提高到600～1000V。当交流 电源为380V，用三相桥式可控硅整流电路供电时，其直流电动机的额定电压应 选440V，当用三相半波可控硅整流电源供电时，直流电动机的额定电压应为 220V，若用单相整流电源，其电动机的额定电压应为160V。
在电力拖动系统中，选择电动机一般包括确定电动机的种类、型式、额 定电压、额定转速和额定功率、工作方式等。而最重要的是选择电动机的额 定功率。决定电动机功率时，要考虑电动机的发热、允许过载能力和起动能 力等因素，以发热问题最重要。
一、电动机的种类、型式、额定电压与额定转速的选择
1. 电动机种类的选择 选择电动机的原则是电动机性能满足生产机械要求的前提下，优先选用结构简单、 价格便宜、工作可靠、维护方便的电动机。在这方面交流电动机优于直流电动机，交流 异步电动机优于交流同步电动机，笼型异步电动机优于绕线式异步电动机。 负载平稳，对起，制动无特殊要求的连续运行的生产机械，宜优先选用普通笼型异 步电动机，普通的笼型异步电动机广泛用于机械、水泵、风机等。深槽式和双鼠笼是异 步电动机用于大中功率，要求起动转距较大的生产机械、如空压机、皮带运输机等。 起动、制动比较频繁，要求有较大的起动、制动转矩的生产机械，如桥式起重机、 矿井提升机、空气压缩机、不可逆轧钢机等，应采用绕线式异步电动机。 无调速要求，需要转速恒定或要求改善功率因数的场合，应采用同步电动机，例如 中、大容量的水泵，空气压缩机等。 只要求几种转速的小功率机械，可采用变极多速(双速、三速、四速)鼠笼式异步电动 机，例如电梯、锅炉引风机和机床等。
若实际工作时间极短，则电动机的发热与温升已不成问题，只需从过载能 力及起动能力方面来选择电动机连续工作方式下的额定功率。 短时工作方式折算到连续工作方式下再预选电动机额定功率后，也不必再 进行温升校核。 2. 变化负载时电动机额定功率的选择 (1) 周期性变化负载连续工作方式。连续工作方式下的变化负载，其变化通 常具有周期性。负载变化周期为tt，一个周期内负载的平均功率 1 n Pav ( PL1t1 PL 2 t2 PLn tn ) (t1 t2 tn ) PLi ti (8.17) tt i 1 式中 PL1、PL2、…、PLn ——各段负载功率(kW)； t1、t2、…、tn ——各段负载作用时间(s)。 按负载平均功率再乘上1.1～1.6的系数来预选电动机的额定功率，即 1 n PN (1.1 ~ 1.6) PLi ti (8.18) tt i 1 电动机的额定功率预选好后，还要进行发热、过载能力及必要时的起动能 力校验。若其中有一项不合格，须重新选择电动机，再进行校核，直到各项都 . 电动机的发热 电动机运行过程中，各种能量损耗最终变成热能，使得电动机的各个 部分温度上升，因而会超过周围环境温度。温度升高的热过渡过程，称之 为电动机的发热过程，电动机温度高出环境温度的值称为温升。一旦有了 温升，电动机就要向周围散热。当电动机单位时间发出的热量等于散出的 热量时，温度不再增加，而保持一个稳定不变的温升，称为动态热平衡。