電機(jī)選擇的基本要求有哪些,？這個問題很大,，試著來寫一點(diǎn)。本人是工業(yè)大型電動機(jī)銷售,，電氣工程及其自動化專業(yè),，畢業(yè)后從事電機(jī)行業(yè)兩年余，技術(shù)略懂一些,，遇到問題更多是商務(wù)和售后,，設(shè)計方面很少，所以只能從工業(yè)使用角度分析一下,。我也在學(xué)習(xí)當(dāng)中,，回答難免偏頗錯漏，歡迎交流探討,。
      首先回答問題,，電機(jī)選型需要的基本內(nèi)容有：所驅(qū)動的負(fù)載類型，額定功率,、額定電壓,、額定轉(zhuǎn)速。

一,、所驅(qū)動的負(fù)載類型
      這個得反過來從電機(jī)特點(diǎn)說,。電機(jī)可以簡單劃分為直流電機(jī)和交流電機(jī)，交流又分為同步電機(jī)和異步電機(jī),。

1,、直流電機(jī)
      直流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是可以方便地通過改變電壓調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,，并可以提供較大的轉(zhuǎn)矩。適用于需要頻繁調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的負(fù)載,，如鋼廠的軋機(jī),，礦山的提升機(jī)等。但現(xiàn)在隨著變頻技術(shù)的發(fā)展,，交流電機(jī)也可以通過改變頻率來實現(xiàn)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,。不過雖然變頻電機(jī)價格比普通電機(jī)貴不了多少，但變頻器價格在整套設(shè)備中占據(jù)主要部分,，所以直流電機(jī)還有一個優(yōu)點(diǎn)是便宜,。
直流電機(jī)的缺點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，任何設(shè)備只要結(jié)構(gòu)復(fù)雜,，必然導(dǎo)致故障率增加,。直流電機(jī)相比于交流電機(jī)，除了繞組復(fù)雜（勵磁繞組,、換向極繞組,、補(bǔ)償繞組、電樞繞組）,，還增加了滑環(huán),、電刷和換向器。不僅對制造商的工藝要求高,，而且后期維護(hù)成本也相對較高,。因此直流電機(jī)在工業(yè)應(yīng)用中是處在一個逐漸沒落但過渡階段仍有用武之地的尷尬境地。如果用戶資金比較充裕的話,，建議選擇交流電機(jī)配變頻器的方案,，畢竟使用變頻器也帶來很多好處，這個不細(xì)說了,。

2,、異步電機(jī)
      異步電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定,，維護(hù)方便,，價格便宜。且制造工藝上也是最簡單的,，曾聽車間的老技師說過,，裝配一臺直流電機(jī)的所用工時，可以完成差不多功率的兩臺同步電機(jī)或者四臺異步電機(jī),，由此可見一斑。因此異步電機(jī)在工業(yè)中得到了最廣泛的應(yīng)用,。
      異步電機(jī)又分為鼠籠型電機(jī)和繞線型電機(jī),，其區(qū)別在于轉(zhuǎn)子。鼠籠型電機(jī)轉(zhuǎn)子由金屬條制成，銅制或鋁制,。鋁的價格比較低,，我國又是鋁礦大國，在要求不高的場合應(yīng)用廣泛,。但銅的機(jī)械性能和導(dǎo)電性能都好于鋁,，就我所接觸的絕大部分都是銅制轉(zhuǎn)子。鼠籠型電機(jī)在工藝上解決了斷排的問題后,，可靠性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過繞組型轉(zhuǎn)子的電機(jī),。而其缺點(diǎn)在于，金屬轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)的定子磁場中切割磁感線獲得的轉(zhuǎn)矩較小,，且起動電流較大,，對起動力矩要求較大的負(fù)載難以勝任。盡管增加電機(jī)鐵心長度可以獲得更多的轉(zhuǎn)矩,，但力度十分有限,。繞線型電機(jī)在啟動時通過滑環(huán)給轉(zhuǎn)子繞組通電，形成轉(zhuǎn)子磁場,，與旋轉(zhuǎn)的定子磁場相對運(yùn)動,，因此獲得轉(zhuǎn)矩更大。且在啟動過程中串聯(lián)水電阻來降低啟動電流,，水電阻由成熟的電控裝置控制隨啟動過程改變阻值,。適用于軋機(jī)、提升機(jī)等負(fù)載,。由于繞線型異步電機(jī)相對鼠籠型電機(jī)增加了滑環(huán),、水電阻等，在整體設(shè)備價格上有一定提高,。其與直流電機(jī)相比,，調(diào)速范圍較為狹窄且轉(zhuǎn)矩相對較小，相應(yīng)價值也低,。
      然而異步電機(jī)由于給定子繞組通電建立旋轉(zhuǎn)磁場,，而繞組屬于電感性元件不做功，要從電網(wǎng)中吸收無功功率,，對電網(wǎng)沖擊很大,。直觀體驗有大功率電感性電器接入電網(wǎng)時，電網(wǎng)電壓下降,，電燈亮度一下都降低,。因此供電局對異步電動機(jī)的使用會有所限制，這也是很多工廠必須考慮的地方,。部分用電大戶如鋼廠,、鋁廠等,，選擇建立自備電廠，形成自己獨(dú)立的電網(wǎng),，以減免對異步電動機(jī)的使用限制,。所以異步電動機(jī)如果要滿足大功率負(fù)載使用，需配備無功功率補(bǔ)償裝置,，而同步電動機(jī)則可通過勵磁裝置向電網(wǎng)提供無功功率,，功率越大同步電動機(jī)的優(yōu)勢就越明顯，由此產(chǎn)生了同步電動機(jī)的舞臺,。

3,、同步電動機(jī)
      同步電動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)除了過勵狀態(tài)可以補(bǔ)償無功功率外，還包括1）同步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速嚴(yán)格遵守n=60f/p,，可以精確控制轉(zhuǎn)速,；2）運(yùn)行穩(wěn)定性高，當(dāng)電網(wǎng)電壓突然下降,，其勵磁系統(tǒng)一般會強(qiáng)行勵磁,，保證電動機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，而異步電動機(jī)轉(zhuǎn)矩（與電壓平方成正比）則會大幅下降,；3）過載能力比相應(yīng)異步電動機(jī)大,；4）運(yùn)行效率高，尤其是低速同步電動機(jī),。
      同步電動機(jī)無法直接啟動,，需要異步啟動或變頻啟動。異步啟動指同步電動機(jī)在轉(zhuǎn)子上裝有類似于異步電機(jī)籠式繞組的啟動繞組,，在勵磁回路中串接約為勵磁繞組電阻值10倍的附加電阻來構(gòu)成閉合電路,，把同步電動機(jī)的定子直接接入電網(wǎng)，使之按異步電動機(jī)啟動,，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到亞同步轉(zhuǎn)速（95%）時,，再切除附加電阻的啟動方式；變頻啟動不多贅述,。所以同步電動機(jī)缺點(diǎn)之一是需要為啟動增加額外的設(shè)備裝置,。
      同步電機(jī)是靠勵磁電流運(yùn)行的，如果沒有勵磁,，電機(jī)就是異步的,。勵磁是加在轉(zhuǎn)子上的直流系統(tǒng)，它的旋轉(zhuǎn)速度和極性與定子是一致的,，如果勵磁出現(xiàn)問題,，電動機(jī)就會失步，調(diào)整不過來,，觸發(fā)保護(hù)“勵磁故障”電動機(jī)跳閘,。所以同步電動機(jī)缺點(diǎn)之二是需要增加勵磁裝置,，以前是由直流機(jī)直接供給,，現(xiàn)在大多由可控硅整流供給,。還是那句老話，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,、設(shè)備裝置越多,，故障點(diǎn)就越多，故障率越高,。

      （同步電機(jī)參考資料：百度文庫>專業(yè)資料>工程科技>電力/水利《同步電動機(jī)特點(diǎn)》）

      根據(jù)同步電機(jī)的性能特點(diǎn),，其應(yīng)用主要在提升機(jī)、磨機(jī),、風(fēng)機(jī),、壓縮機(jī)、軋機(jī),、水泵等負(fù)載上,。

      綜上所述，選擇電動機(jī)的原則是電動機(jī)性能滿足生產(chǎn)機(jī)械要求的前提下,，優(yōu)先選用結(jié)構(gòu)簡單,、價格便宜、工作可靠,、維護(hù)方便的電動機(jī),。在這方面交流電動機(jī)優(yōu)于直流電動機(jī)，交流異步電動機(jī)優(yōu)于交流同步電動機(jī),，鼠籠型異步電動機(jī)優(yōu)于繞線型異步電動機(jī),。
      負(fù)載平穩(wěn)，對起,、制動無特殊要求的連續(xù)運(yùn)行的生產(chǎn)機(jī)械,，宜優(yōu)先選用普通鼠籠型異步電動機(jī)，其廣泛用于機(jī)械,、水泵,、風(fēng)機(jī)等。
      起動,、制動比較頻繁,，要求有較大的起動、制動轉(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),、不可逆軋鋼機(jī)等,，應(yīng)采用繞線式異步電動機(jī),。
      無調(diào)速要求，需要轉(zhuǎn)速恒定或要求改善功率因數(shù)的場合,，應(yīng)采用同步電動機(jī),，例如中、大容量的水泵,，空氣壓縮機(jī),、提升機(jī)、磨機(jī)等,。
      調(diào)速范圍要求在1∶3以上,，且需連續(xù)穩(wěn)定平滑調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械，宜采用他勵直流電動機(jī)或用變頻調(diào)速的鼠籠式異步電動機(jī)或同步電機(jī),，例如大型精密機(jī)床,、龍門刨床、軋鋼機(jī),、提升機(jī)等,。
      要求起動轉(zhuǎn)距大，機(jī)械特性軟的生產(chǎn)機(jī)械,，使用串勵或復(fù)勵直流電動機(jī),，例如電車、電機(jī)車,、重型起重機(jī)等,。

二、額定功率

      電動機(jī)的額定功率是指輸出功率,，即軸功率,，也稱容量大小，是電動機(jī)標(biāo)志性參數(shù),。常有人問電機(jī)多大的,，一般不是指電機(jī)的尺寸大小，而是指額定功率,。它是量化電動機(jī)拖動負(fù)載能力的最重要的指標(biāo),，也是電機(jī)選型時必須提供的參數(shù)要求。

      P_{N}=\sqrt{3} \cdot U_{N} \cdot I_{N} \cdot cos\theta \cdot \eta 
（P_{N} 為額定功率,，U_{N} 為額定電壓,，I_{N} 為額定電流，cosθ為功率因素,，η為效率）


      正確選擇電動機(jī)容量的原則,，應(yīng)在電動機(jī)能夠勝任生產(chǎn)機(jī)械負(fù)載要求的前提下，最經(jīng)濟(jì)最合理地決定電動機(jī)的功率。若功率選得過大,，設(shè)備投資增大,，造成浪費(fèi)，且電動機(jī)經(jīng)常欠載運(yùn)行,，效率及交流電動機(jī)的功率因數(shù)較低,；反之，若功率選得過小,，電動機(jī)將過載運(yùn)行,，造成電動機(jī)過早損壞,。

      決定電動機(jī)主要功率的因素有三個：

      1）電動機(jī)的發(fā)熱與溫升,，這是決定電動機(jī)功率的最主要因素；2）允許短時過載能力,；3）對異步鼠籠型電動機(jī)還要考慮起動能力,。

      首先具體生產(chǎn)機(jī)械根據(jù)其發(fā)熱、溫升及其負(fù)載要求,，計算并選擇負(fù)載功率,，電動機(jī)再根據(jù)負(fù)載功率、工作制,、過載要求預(yù)選額定功率,。電動機(jī)的額定功率預(yù)選好后，還要進(jìn)行發(fā)熱,、過載能力及必要時的起動能力校驗,。若其中有一項不合格，須重新選擇電動機(jī),，再進(jìn)行校核,，直到各項都合格為止。因此工作制也是必要提供的要求之一,，若無要求則默認(rèn)按最常規(guī)的S1工作制處理,；有過載要求的電機(jī)也需要提供過載倍數(shù)及相應(yīng)運(yùn)行時間；異步鼠籠型電機(jī)驅(qū)動風(fēng)機(jī)等大轉(zhuǎn)動慣量負(fù)載時,，還需要提供負(fù)載的轉(zhuǎn)動慣量及起動阻力矩曲線圖來校核起動能力,。

      以上關(guān)于額定功率的選擇是在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度為40℃前提下進(jìn)行的。若電動機(jī)工作的環(huán)境溫度發(fā)生變化,，則必須對電動機(jī)的額定功率進(jìn)行修正,。根據(jù)理論計算和實踐，在周圍環(huán)境溫度不同時,，電動機(jī)的功率可粗略地按下表相應(yīng)增減,。

      因此氣候惡劣地區(qū)還需要提供環(huán)境溫度，例如印度,，環(huán)境溫度就需要按50℃進(jìn)行校核,。此外,，高海拔對電機(jī)功率也會有影響，海拔越高,，電機(jī)溫升越大,，輸出功率越小。并且高海拔使用的電機(jī)還需考慮電暈現(xiàn)象的影響,。

      對于目前市場上電動機(jī)的功率范圍，我謹(jǐn)列舉所掌握的本人所在公司業(yè)績表數(shù)據(jù)以供參考,。

      直流電機(jī)：ZD9350（磨機(jī)） 9350kW

      異步電機(jī)：鼠籠型YGF1120-4（高爐風(fēng)機(jī)） 28000kW

      繞線型YRKK1000-6（生料磨機(jī)） 7400kW

      同步電機(jī)：TWS36000-4（高爐風(fēng)機(jī)） 36000kW（試驗機(jī)組達(dá)到40000kW)

三,、額定電壓

      電動機(jī)的額定電壓，是指在額定工作方式下的線電壓,。

      電動機(jī)的額定電壓的選擇,，取決于電力系統(tǒng)對該企業(yè)的供電電壓和電動機(jī)容量的大小。

      交流電動機(jī)電壓等級的選擇主要依使用場所供電電壓等級而定,。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,，或成本過高,。需要通過提高電壓實現(xiàn)大功率輸出。 高壓電網(wǎng)供電電壓一般為為6000V或10000V,，國外也有3300V,、6600V和11000V的電壓等級。 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，啟動和制動都困難,。

      直流電動機(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,，大功率電機(jī)可提高到600～1000V。當(dāng)交流電源為380V,，用三相橋式可控硅整流電路供電時,，其直流電動機(jī)的額定電壓應(yīng)選440V，當(dāng)用三相半波可控硅整流電源供電時，直流電動機(jī)的額定電壓應(yīng)為220V,。

四,、額定轉(zhuǎn)速

      電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，是指在額定工作方式下的轉(zhuǎn)速,。

      電動機(jī)和由它拖動的工作機(jī)械都有各自的額定轉(zhuǎn)速。在選擇電動機(jī)的轉(zhuǎn)速時,，應(yīng)注意轉(zhuǎn)速不宜選的過低,，因為電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速越低，其級數(shù)越多,，體積就越大,，價格也就越高；同時,，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速也不宜選的過高，因為這樣會使傳動機(jī)構(gòu)過于復(fù)雜,，而且難以維護(hù),。

      此外功率一定時,，電機(jī)轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比。T=9550P/n

      所以啟動,、制動要求不高者可從設(shè)備初始投資、占地面積和維護(hù)費(fèi)用等方面,，以幾個不同的額定轉(zhuǎn)速進(jìn)行全面比較,，最后確定額定轉(zhuǎn)速；而經(jīng)常啟動,、制動及反轉(zhuǎn),，但過渡過程持續(xù)時間對生產(chǎn)率影響不大者,，除考慮初始投資外,，主要以過渡過程量損耗最小為條件來選擇轉(zhuǎn)速比及電動機(jī)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,，價格昂貴,。

      當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速較高時，還需考慮電機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速。電機(jī)轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)中都會發(fā)生振動,，轉(zhuǎn)子的振幅隨轉(zhuǎn)速的增大而增大,，到某一轉(zhuǎn)速時振幅達(dá)到最大值（也就是平常所說的共振），超過這一轉(zhuǎn)速后振幅隨轉(zhuǎn)速增大逐漸減少,，且穩(wěn)定于某一范圍內(nèi),，這一轉(zhuǎn)子振幅最大的轉(zhuǎn)速稱為轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速。這個轉(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倍固有頻率時振幅又會增大，當(dāng)轉(zhuǎn)速等于2倍固有頻率時稱為二階臨界轉(zhuǎn)速 ,，依次類推有三階,、四階等臨界轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)子如果在臨界轉(zhuǎn)速下運(yùn)行,，會出現(xiàn)劇烈的振動,，而且軸的彎曲度明顯增大，長時間運(yùn)行還會造成軸的嚴(yán)重彎曲變形,，甚至折斷,。電機(jī)的一階臨界轉(zhuǎn)速一般在1500轉(zhuǎn)/分以上，故而常規(guī)低速電機(jī)一般不考慮臨界轉(zhuǎn)速的影響,。反之,，對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)長期使用在臨界轉(zhuǎn)速范圍,。

      一般來說,，提供了驅(qū)動的負(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。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,。還需要提供的參數(shù)包括：頻率，工作制,，過載要求,，絕緣等級，防護(hù)等級,，轉(zhuǎn)動慣量,，負(fù)載阻力矩曲線,，安裝方式，環(huán)境溫度,，海拔高度,，戶外要求等，根據(jù)具體情況提供,。

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