電機(jī)選擇的基本要求有哪些,？這個(gè)問(wèn)題很大，試著來(lái)寫(xiě)一點(diǎn),。本人是工業(yè)大型電動(dòng)機(jī)銷售,，電氣工程及其自動(dòng)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(wèn)題更多是商務(wù)和售后，設(shè)計(jì)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(cuò)漏,，歡迎交流探討,。
      首先回答問(wèn)題，電機(jī)選型需要的基本內(nèi)容有：所驅(qū)動(dòng)的負(fù)載類型,，額定功率,、額定電壓、額定轉(zhuǎn)速,。

一,、所驅(qū)動(dòng)的負(fù)載類型
      這個(gè)得反過(guò)來(lái)從電機(jī)特點(diǎn)說(shuō)。電機(jī)可以簡(jiǎn)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(guò)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(guò)改變頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,。不過(guò)雖然變頻電機(jī)價(jià)格比普通電機(jī)貴不了多少,，但變頻器價(jià)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(gè)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(lì)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(duì)制造商的工藝要求高，而且后期維護(hù)成本也相對(duì)較高,。因此直流電機(jī)在工業(yè)應(yīng)用中是處在一個(gè)逐漸沒(méi)落但過(guò)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(lái)很多好處,，這個(gè)不細(xì)說(shuō)了。

2,、異步電機(jī)
      異步電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，性能穩(wěn)定，維護(hù)方便,，價(jià)格便宜,。且制造工藝上也是最簡(jiǎn)單的,，曾聽(tīng)車間的老技師說(shuō)過(guò)，裝配一臺(tái)直流電機(jī)的所用工時(shí),，可以完成差不多功率的兩臺(tái)同步電機(jī)或者四臺(tái)異步電機(jī),，由此可見(jiàn)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(jià)格比較低，我國(guó)又是鋁礦大國(guó),，在要求不高的場(chǎng)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(wèn)題后,，可靠性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)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(chǎng)中切割磁感線獲得的轉(zhuǎn)矩較小，且起動(dòng)電流較大,，對(duì)起動(dòng)力矩要求較大的負(fù)載難以勝任,。盡管增加電機(jī)鐵心長(zhǎng)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(dòng)時(shí)通過(guò)滑環(huán)給轉(zhuǎn)子繞組通電,，形成轉(zhuǎn)子磁場(chǎng),，與旋轉(zhuǎn)的定子磁場(chǎng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此獲得轉(zhuǎn)矩更大,。且在啟動(dòng)過(guò)程中串聯(lián)水電阻來(lái)降低啟動(dòng)電流,，水電阻由成熟的電控裝置控制隨啟動(dòng)過(guò)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(duì)鼠籠型電機(jī)增加了滑環(huán),、水電阻等,，在整體設(shè)備價(jià)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(duì)較小,，相應(yīng)價(jià)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(chǎng)，而繞組屬于電感性元件不做功,，要從電網(wǎng)中吸收無(wú)功功率,，對(duì)電網(wǎng)沖擊很大,。直觀體驗(yàn)有大功率電感性電器接入電網(wǎng)時(shí),，電網(wǎng)電壓下降，電燈亮度一下都降低,。因此供電局對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的使用會(huì)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(duì)異步電動(dòng)機(jī)的使用限制,。所以異步電動(dòng)機(jī)如果要滿足大功率負(fù)載使用，需配備無(wú)功功率補(bǔ)償裝置,，而同步電動(dòng)機(jī)則可通過(guò)勵(lì)磁裝置向電網(wǎng)提供無(wú)功功率,，功率越大同步電動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)就越明顯，由此產(chǎn)生了同步電動(dòng)機(jī)的舞臺(tái),。

3,、同步電動(dòng)機(jī)
      同步電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)除了過(guò)勵(lì)狀態(tài)可以補(bǔ)償無(wú)功功率外，還包括1）同步電動(dòng)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(lì)磁系統(tǒng)一般會(huì)強(qiáng)行勵(lì)磁,，保證電動(dòng)機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定,，而異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩（與電壓平方成正比）則會(huì)大幅下降；3）過(guò)載能力比相應(yīng)異步電動(dòng)機(jī)大,；4）運(yùn)行效率高,，尤其是低速同步電動(dòng)機(jī)。
      同步電動(dòng)機(jī)無(wú)法直接啟動(dòng),，需要異步啟動(dòng)或變頻啟動(dòng),。異步啟動(dòng)指同步電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)子上裝有類似于異步電機(jī)籠式繞組的啟動(dòng)繞組，在勵(lì)磁回路中串接約為勵(lì)磁繞組電阻值10倍的附加電阻來(lái)構(gòu)成閉合電路,，把同步電動(dòng)機(jī)的定子直接接入電網(wǎng),，使之按異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng),，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到亞同步轉(zhuǎn)速（95%）時(shí)，再切除附加電阻的啟動(dòng)方式,；變頻啟動(dòng)不多贅述,。所以同步電動(dòng)機(jī)缺點(diǎn)之一是需要為啟動(dòng)增加額外的設(shè)備裝置。
      同步電機(jī)是靠勵(lì)磁電流運(yùn)行的,，如果沒(méi)有勵(lì)磁,，電機(jī)就是異步的。勵(lì)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(lì)磁出現(xiàn)問(wèn)題，電動(dòng)機(jī)就會(huì)失步,，調(diào)整不過(guò)來(lái),，觸發(fā)保護(hù)“勵(lì)磁故障”電動(dòng)機(jī)跳閘。所以同步電動(dòng)機(jī)缺點(diǎn)之二是需要增加勵(lì)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(kù)>專業(yè)資料>工程科技>電力/水利《同步電動(dòng)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(dòng)機(jī)的原則是電動(dòng)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(jiǎn)單、價(jià)格便宜,、工作可靠,、維護(hù)方便的電動(dòng)機(jī)。在這方面交流電動(dòng)機(jī)優(yōu)于直流電動(dòng)機(jī),，交流異步電動(dòng)機(jī)優(yōu)于交流同步電動(dòng)機(jī),，鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)優(yōu)于繞線型異步電動(dòng)機(jī)。
      負(fù)載平穩(wěn)，對(duì)起,、制動(dòng)無(wú)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(dòng)機(jī)，其廣泛用于機(jī)械,、水泵,、風(fēng)機(jī)等。
      起動(dòng),、制動(dòng)比較頻繁,，要求有較大的起動(dòng)、制動(dòng)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(dòng)機(jī),。
      無(wú)調(diào)速要求,，需要轉(zhuǎn)速恒定或要求改善功率因數(shù)的場(chǎng)合，應(yīng)采用同步電動(dòng)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(lì)直流電動(dòng)機(jī)或用變頻調(diào)速的鼠籠式異步電動(dòng)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(dòng)轉(zhuǎn)距大，機(jī)械特性軟的生產(chǎn)機(jī)械,，使用串勵(lì)或復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī),，例如電車,、電機(jī)車、重型起重機(jī)等。

二,、額定功率

      電動(dòng)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(dòng)機(jī)標(biāo)志性參數(shù),。常有人問(wèn)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(dòng)機(jī)拖動(dòng)負(fù)載能力的最重要的指標(biāo)，也是電機(jī)選型時(shí)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(dòng)機(jī)容量的原則,，應(yīng)在電動(dòng)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(dòng)機(jī)的功率。若功率選得過(guò)大,，設(shè)備投資增大，造成浪費(fèi),，且電動(dòng)機(jī)經(jīng)常欠載運(yùn)行,，效率及交流電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)較低；反之,，若功率選得過(guò)小，電動(dòng)機(jī)將過(guò)載運(yùn)行,，造成電動(dòng)機(jī)過(guò)早損壞。

      決定電動(dòng)機(jī)主要功率的因素有三個(gè)：

      1）電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱與溫升,，這是決定電動(dòng)機(jī)功率的最主要因素,；2）允許短時(shí)過(guò)載能力；3）對(duì)異步鼠籠型電動(dòng)機(jī)還要考慮起動(dòng)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(jì)算并選擇負(fù)載功率，電動(dòng)機(jī)再根據(jù)負(fù)載功率,、工作制、過(guò)載要求預(yù)選額定功率,。電動(dòng)機(jī)的額定功率預(yù)選好后,，還要進(jìn)行發(fā)熱、過(guò)載能力及必要時(shí)的起動(dòng)能力校驗(yàn),。若其中有一項(xiàng)不合格,，須重新選擇電動(dòng)機(jī)，再進(jìn)行校核,，直到各項(xiàng)都合格為止,。因此工作制也是必要提供的要求之一，若無(wú)要求則默認(rèn)按最常規(guī)的S1工作制處理,；有過(guò)載要求的電機(jī)也需要提供過(guò)載倍數(shù)及相應(yīng)運(yùn)行時(shí)間,；異步鼠籠型電機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)等大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量負(fù)載時(shí)，還需要提供負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及起動(dòng)阻力矩曲線圖來(lái)校核起動(dòng)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(dòng)機(jī)工作的環(huán)境溫度發(fā)生變化,，則必須對(duì)電動(dòng)機(jī)的額定功率進(jìn)行修正,。根據(jù)理論計(jì)算和實(shí)踐，在周圍環(huán)境溫度不同時(shí),，電動(dòng)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(duì)電機(jī)功率也會(huì)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(duì)于目前市場(chǎng)上電動(dòng)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(jī)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(yàn)機(jī)組達(dá)到40000kW)

三,、額定電壓

      電動(dòng)機(jī)的額定電壓，是指在額定工作方式下的線電壓。

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

      交流電動(dòng)機(jī)電壓等級(jí)的選擇主要依使用場(chǎng)所供電電壓等級(jí)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(guò)高,。需要通過(guò)提高電壓實(shí)現(xiàn)大功率輸出,。 高壓電網(wǎng)供電電壓一般為為6000V或10000V，國(guó)外也有3300V,、6600V和11000V的電壓等級(jí),。 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(dòng)和制動(dòng)都困難。

      直流電動(dòng)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(jí),，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(shí)，其直流電動(dòng)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(shí),，直流電動(dòng)機(jī)的額定電壓應(yīng)為220V。

四,、額定轉(zhuǎn)速

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

      電動(dòng)機(jī)和由它拖動(dòng)的工作機(jī)械都有各自的額定轉(zhuǎn)速,。在選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí),，應(yīng)注意轉(zhuǎn)速不宜選的過(guò)低，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速越低,，其級(jí)數(shù)越多,，體積就越大,，價(jià)格也就越高；同時(shí),，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速也不宜選的過(guò)高,，因?yàn)檫@樣會(huì)使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，而且難以維護(hù),。

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

      所以啟動(dòng),、制動(dòng)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(gè)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(dòng)、制動(dòng)及反轉(zhuǎn),，但過(guò)渡過(guò)程持續(xù)時(shí)間對(duì)生產(chǎn)率影響不大者,，除考慮初始投資外，主要以過(guò)渡過(guò)程量損耗最小為條件來(lái)選擇轉(zhuǎn)速比及電動(dòng)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(jià)格昂貴。

      當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí),，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(huì)發(fā)生振動(dòng)，轉(zhuǎn)子的振幅隨轉(zhuǎn)速的增大而增大,，到某一轉(zhuǎn)速時(shí)振幅達(dá)到最大值（也就是平常所說(shuō)的共振），超過(guò)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(gè)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(shí)振幅又會(huì)增大，當(dāng)轉(zhuǎn)速等于2倍固有頻率時(shí)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(huì)出現(xiàn)劇烈的振動(dòng),，而且軸的彎曲度明顯增大,，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行還會(huì)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(duì)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(zhǎng)期使用在臨界轉(zhuǎn)速范圍,。

      一般來(lái)說(shuō)，提供了驅(qū)動(dòng)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(lái),。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(guò)載要求，絕緣等級(jí),，防護(hù)等級(jí),，轉(zhuǎn)動(dòng)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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