起重机械第四章

第四章驱动装置目录/CONTENTS1概述2起重机械电力拖动基础概念3电动机的额定功率4起重机械上电动机的选择5电动机的校核验算第1节概述第一节概述概述起重机械所选择的驱动装置应能适应这种载荷多变的要求，应具有较强的自动适应性和较“软”的机械特性，即当起重机械载荷变化时，驱动装置的转矩和转速能随之发生相应的改变，并且拖动系统具有长期稳定的工作点。一、起重机械对驱动装置的要求1．适应载荷变化的要求第一节概述起重机械具有间歇动作、短时重复的周期性工作特点；各工作机构(起升、运行、回转、变幅)不断交替组合运动，使其处于不同的循环变化频率之中;每一机构均有正向和逆向运动，且频繁快速交替变换；每一作业周期都包含有接电和停机断能部分,且时间都较短暂。因此，起重机械驱动装置应能适应这种间歇动作、频繁正逆运动、容易换向的要求。2．适应间歇动作、频繁正逆的短时重复运动要求第一节概述起重机械作业时，各工作机构经常带载(或空载)起动和制动，产生的冲击振动载荷与作业效率要求、起动性能、制动性能等有关。因此，起重机械驱动装置应具有良好的起动与制动性能、较大的短时过载能力、平滑经济的调速性能以及适应冲击振动的能力。3．适应频繁起动与制动和工作速度变化大的要求第一节概述起重机械上自身设备多且复杂，作业环境(气候等)恶劣，露天、多灰(有时金属粉尘)、振动等，还常伴有高温、热辐射、燃、爆、电磁等多种危险环境因素。因此，起重机械驱动装置应安全可靠、平均无故障工作时间长、工作性能适应温度等环境变化影响，还应具有结构强度高、连接可靠坚固、安装方便免维护、节能减排、噪声低、污染小等特点，需要经常转移作业场地的机型最好能拥有独立的动力能源装置。4．适应安全可靠和恶劣工作环境的要求第一节概述(1)集中驱动　集中驱动是指由一台动力设备(主动机)通过传动系统作为中间连接，再分别驱动若干工作机构或同一机构的若干工作装置的驱动形式，如图4-1a~c所示。二、　驱动装置与驱动形式1．按驱动装置与工作机构之间的驱动关系分类图4-1　集中驱动和分别驱动第一节概述(1)集中驱动　集中驱动是指由一台动力设备(主动机)通过传动系统作为中间连接，再分别驱动若干工作机构或同一机构的若干工作装置的驱动形式，如图4-1a~c所示。1．按驱动装置与工作机构之间的驱动关系分类图4-1　集中驱动和分别驱动集中驱动　桥式起重机小车运行机构集中驱动　桥式起重机大车运行机构集中驱动桥式起重机大车运行机构分别驱动1—电动机(或内燃机)　2—联轴器　3—动力分配箱　4—离合器　5—工作机构　6—减速器　7—制动器　8—轴承座第一节概述(2)分别驱动　分别驱动是指每个工作机构或同一机构中的每个工作装置均分别由各自独立的动力设备(主动机)来驱动的形式，如图4-1d所示。动力设备可为电动机、液压马达、气动马达等，动力源由系统内(外)的能源装置提供，传动系统一般包括机械传动装置、液力传动装置、气力传动装置等。第一节概述按动力设备的动力源可分为人力驱动和动力驱动，而动力驱动是起重机械最主要的驱动形式，包括电力驱动、内燃机驱动、液力和液压驱动、气力驱动以及复合驱动等。2．按动力设备的动力源形式分类第2节起重机械电力拖动基础概念第二节起重机械电力拖动基础概念起重机械电力拖动基础概念通用型电动机的类型很多,其性能特点见表4-1。一、起重机械上的电动机1．电动机常用种类及性能特点第二节起重机械电力拖动基础概念(1)适应载荷复杂、间歇动作、短时重复的特殊性　电机行业专门的特殊电动机(型号中常见字母Z)，制定了与起重机械工况相对应的电动机工作制S2~S5(以断续周期工作制S3为主)，产品规格以基准工作制(S3-40%)为设计特征,在不同接电持续率或工作时间下电动机拥有不同的额定功率，具有优良的机械特性，结构强度高，固定牢靠，适应范围广，可满足不同类型起重机械的选用要求。2．起重专用电动机的特殊性第二节起重机械电力拖动基础概念(2)适应载荷变化范围大、过载、频繁正逆运动的特殊性专用电动机通过特殊设计，具有较大的初始起动转矩和最大转矩值，起动能力和过载能力强，尤以绕线型为主的电动机更为突出(λm一般在2.5~3.5以上)。足够的初始起动转矩和最转矩倍数既满足了起重机械经常满负荷起动、频繁正逆运动的特殊性，又适应了主机载荷变化范围大的要求。第二节起重机械电力拖动基础概念(3)适应频繁起动和工作速度变化大的要求　专用电动机常具有转子长径比(L/D)较大的特点，从而使飞轮矩(转动惯量)GD2d值较小，起动加速快、损耗小；绝缘材料等级高，耐热能力强，为频繁起动奠定了良好的热容量基础；电动机转速规格齐全(理想空载转速：直流25~4000r/min，交流1500r/min、1000r/min、750r/min、600r/min等)，且允许的最大安全转速超过额定转速的倍数较高,适应速度变化范围大和调速范围广的要求。第二节起重机械电力拖动基础概念(4)适应安全可靠和恶劣工作环境的要求　专用电动机通常采用高等级绝缘材料，能适应较高的工作环境温度(F级:40℃,H级:60℃)，温升裕度大，寿命好；加强了电动机的密封和防护等级，封闭型密封性能好，较高的防护等级(IP44或IP54)；适应露天、多灰、振动大、恶劣气候等作业环境，工作可靠性好。第二节起重机械电力拖动基础概念国外特殊专用电动机的发展始于20世纪30年代,而国内起重专用电动机则源自20世纪50年代前苏联的MT和MTK系列。1959年，国产化改型产品为JZR和JZ系列，并从20世纪60年代中期开始推广使用自主设计的JZR2和JZ2系列电动机。3．起重专用电动机简介第二节起重机械电力拖动基础概念起重机械各工作机构大多属多轴拖动系统,均可以通过等效折算分析法将其简化为单轴系统,如图4-2所示,其基本运动方程式(实用工程形式)为二、电力拖动基础概念1．电力拖动系统基本运动方程式图4-2　电力拖动系统的简化a)多轴系统　b)单轴系统　c)起升机构　d)运行机构第二节起重机械电力拖动基础概念第二节起重机械电力拖动基础概念多轴拖动系统简化为单轴拖动系统(图4-2)时所遵循的折算原则为：保持折算前后系统的功率传递关系系统的储存动能不变。2．多轴拖动系统的简化图4-2　电力拖动系统的简化a)多轴系统　b)单轴系统　c)起升机构　d)运行机构第二节起重机械电力拖动基础概念由拖动系统运动方程式可知,系统处于稳态或过渡状态运行的条件，同转矩(T、TL)与转速n这两个物理量之间存在的内在关系有关，通常把转矩和转速之间的关系特性n=f(T)称为拖动系统的机械特性，包括电动机的机械特性和工作机构(负载)的机械特性。3．电力拖动系统稳定运行的充要条件第二节起重机械电力拖动基础概念电动机的机械特性是指电磁转矩T和转速n的关系n=f(T)，它是研究拖动系统及电动机运行性能的主要工具，可分为固有(自然)机械特性和人为机械特性。4．电动机的机械特性第二节起重机械电力拖动基础概念工作机构的负载转矩与转速之间的关系n=f(TL)或n=f(TF)称为机构的机械特性(负载转矩特性)。掌握各工作机构负载特性的典型特征(性质、工作象限等)、负载变化及其组合规律等，是合理确定驱动装置及电气传动的关键。三、起重机械(负载)的机械(转矩)特性1．负载类型概述第二节起重机械电力拖动基础概念起升机构主要表现为位能性恒转矩负载(吊重)为主、较小阻抗性恒转矩负载(摩擦阻力)为辅的组合形式,如图4-7a所示,其中,TF为去程总负载,Td为回程总负载,阴影部分为负载变化范围。2．起升机构负载转矩特性图4-7　起重机械机构负载转矩特性a)起升机构　b)室内轨行式运行机构第二节起重机械电力拖动基础概念运行机构负载主要由摩擦阻力、风载荷、坡度载荷和惯性载荷组成，其中摩擦阻力和惯性载荷体现为阻抗性，风载荷和坡度载荷体现为位能性。由于运行机构的起动惯性载荷以及总负载转矩变化范围等都比起升机构更大一些，因此，电动机选型计算和传动机构设计时均应考虑此特殊性。运行电动机额定转矩一般选为计算最大静负载转矩的1.8~2.0倍，调速时通常也要选用具有较硬特性的调速。3．运行机构负载转矩特性第二节起重机械电力拖动基础概念回转机构和水平小车变幅机构的负载特点类似于风载一般场合下的运行机构。非平衡性俯仰变幅机构的负载特点类似于起升机构，其负载由臂架自重吊具自重、风载荷和系统摩擦阻力等组成，负载总体性质多体现为位能性。4．回转运动型机构(回转/变幅机构)第二节起重机械电力拖动基础概念起重机械工作机构可能的各种运转状态特性曲线如图4-9所示。四、　起重机械工作机构运转状态图4-9　起重机械工作机构运转状态第二节起重机械电力拖动基础概念1)电动机应具有足够大(远大于TL)的起动转矩Tst，以保证系统按规定正常起动。2)在保证足够大的Tst前提下，电动机起动电流越小越好,一般要求I1st≤2.5I1N。3)起动过程能量损耗尽量小，且具有合适的起动时间或起动加速度。4)起动设备与控制方式力求简单、可靠、经济、方便。五、　起重机械工作机构的起动1．电力拖动系统起动时的主要要求第二节起重机械电力拖动基础概念(1)交流绕线转子电动机　为了在整个起动过程中尽量保持较大的起动转矩，绕线转子异步电动机通常采用转子串三相对称电阻并逐级切除的方法分级起动(3~5级)。出于简化起动设备和经济性的考虑，电动机功率较小时也可采用转子串三相不对称电阻的方法分级起动。2．起动方法第二节起重机械电力拖动基础概念(2)交流笼型电动机　不需要专门的起动设备直接起动是笼型异步电动机的重要优点之一。在满足起动电流和起动转矩的适用条件下，额定功率小于7.5kW的笼型电动机可以采用直接起动的方法起动。(3)直流电动机　一般采用电枢回路串电阻或降低电源电压的方法逐级起动。第二节起重机械电力拖动基础概念(1)减小系统的飞轮矩GD2　拖动系统本身具有储能元件飞轮(GD2)而产生机械惯性,惯性元件越大或拖动系统的机电常数越高,则系统转速上升到额定转速的时间越长。缩短系统起动时间的方法包括:3．改善起动性能的途径第二节起重机械电力拖动基础概念1)设法减小电动机转子的飞轮矩GD2d。起重专用电动机都具有转子细长、飞轮矩较小的优点，应首先做好电动机选型工作(选择专用电动机和合适的额定功率)。2)简化拖动系统的传动方案。拖动系统越简单，其整体转动惯量越小。在可能的条件下，选择双(多)电动机拖动同一个负载的方案(两台较小型电动机的总功率与一台大型电动机功率相同，并同负载同轴连接的拖动方案)，既能提高拖动系统的可靠性，又能使电动机的总转动惯量减少约15%。这是大型起重机械拖动设计中常采用的方案。第二节起重机械电力拖动基础概念(2)改善起动电流(或起动转矩)变化的波形电动机常用分级起动法的起动电流会随时间呈指数规律衰减,如图4-10a所示,从而使系统的起动加速度不断减小,延长起动时间并产生起动冲击。图4-10　起动电流变化规律曲线a)分级起动　b)理想起动第3节电动机的额定功率第三节电动机的额定功率电动机的额定功率一、概述1.额定功率的含义第三节电动机的额定功率从使用角度来看,额定功率可理解为电动机在长期的充分使用过程中所能发挥的最大出力状态———输出功率，是电动机出力状态和使用寿命相结合的综合能力指标，其最终表现就是电动机在最大出力状态下长期使用而不会过热。第三节电动机的额定功率从综合角度看,电动机额定功率的技术含义应包括如下内容：1)规定的额定运行状态。2)长期充分地使用而不过热(电动机最高温度不超过内部绝缘材料的允许温度)。额定功率的技术含义既体现了电动机额定状态的技术数据，又表征了确保电动机最大出力状态下可长期充分使用的内涵，将直接影响电动机的选型过程和使用，应引起主机设计者的重视。第三节电动机的额定功率(1)电动机发热(或冷却)过程与温升　任何一台电动机在实现机电能量转换的负载运行过程中,都会有一部分能量损耗在电动机内部(损耗功率ΔP=不变损耗P0+可变损耗I2R)，并最终全部转化为热能。2．额定功率的主要影响因素第三节电动机的额定功率(2)绝缘材料与允许温度θm和允许温升τmax　电动机中任何绝缘材料的耐热能力都是有限度的。当温度和温升在绝缘耐热限度内时，材料在物理、化学、电气等各方面性能都比较稳定，工作寿命较长(一般约20年)。第三节电动机的额定功率(3)标准环境温度θb与额定功率　由于工作场所的环境温度随季节、时间、地点等变化,因此,规定标准环境温度θb(最高环境空气温度)为:海拔1000m及以下,一般环境40℃,冶金环境60℃(H级绝缘)。第三节电动机的额定功率(4)非标准的任意环境温度θ对额定功率的影响　若工作场所的实际环境温度θ或海拔高度长年都比较高时，应修正电动机额定功率值(PNθX)。理论上认为，θ>θb时PNθX<PN,反之PNθX>PN。但增大额定功率需慎重，应与电动机制造商共同确定。第三节电动机的额定功率(5)电动机工作方式(工作制)　电动机发热(冷却)过程的温升除了与负载大小有关以外,，还与负载持续时间的长短、形式(连续、短时、断续)、先后顺序等工作状况类型有关。第三节电动机的额定功率连续/长期工作方式(简称S1)的特征为：电动机接电起动后,在恒定负载下连续(长期)运行，且工作时间很长[tg>(3~4)Tθ]能达到热稳定状态，其温升完全达到热稳定值τW。由于电动机只在最初环境温度时起动一次，且起动时间很短，较大的起动电流对温升的影响可忽略不计。二、连续/长期工作方式S1与额定功率1．S1特征及温升曲线第三节电动机的额定功率图4-11所示曲线表示:连续工作方式S1下的电动机长时间地以恒定负载P1(输出功率)运行时,最后实际温升能够达到由P1所决定的热稳定值τW,P1变化则τW也随之变化。2．S1下的电动机额定功率图4-11　电动机S1下的输出功率与温升第三节电动机的额定功率短时工作方式(简称S2)的特征为：电动机接电起动后,按给定工作时间(如30min)在恒定负载下运行，由于工作时间较短[tg<<(3~4)Tθ]，其工作温升远未达到热稳定值τW；停机断能后，电动机有足够长的停歇时间[t0>(3~4)Tθ]，能使其再度冷却到环境空气温度，即温升降为零(与冷却介质温度之差在2K之内)。三、短时工作方式S2与额定功率1．S2特征及温升曲线第三节电动机的额定功率图4-12所示曲线1实线部分表示：短时工作方式S2下的电动机在规定工作时间tg内按负载Pm(输出功率)运行时，其实际所能达到的最后温升τm较低，远达不到热稳定值τW(曲线1中虚线部分，与图4-11相同),而电动机停机断能后，其温升却下降到零。2．S2下的电动机额定功率图4-12　电动机S2下的输出功率与温升第三节电动机的额定功率(1)非标准工作时间短时工作制下负载功率折算　若生产机械的短时工作时间为非标准工作时间tr(如tr=20min)，则应按发热温升等值原则折算：先把由工作时间tr所决定的机械负载功率PLr折算成最接近标准工作时间tg下的机械负载功率PLg，然后再按上述方法进行tg和PLg下S2电动机的选用。3．短时工作制下功率的折算第三节电动机的额定功率(2)短时工作制与连续工作制下负载功率折算　实际工作中若需将工作时间tg的短时工作制下的生产机械折算为连续工作制，同样可按发热温升等值原则折算：先把由短时工作制S2—tg所决定的机械负载功率PL2，折算成连续工作制下的机械负载功率PL1，然后再按上述方法进行PL1下S1电动机选用。第三节电动机的额定功率断续周期/重复短时工作方式(简称S3)的特征为：电动机接电起动后,按一系列相同工作周期(10min)运行，每一周期由一段恒定负载运行时间tg和一段停机断能时间t0组成并交替运行(t=tg+t0≤10min)；由于tg和t0都较小[远小于(3~4)Tθ]，均不足以使其达到热(冷)稳定状态；电动机1h只起动6次，但每次起动时间与负载运行时间tg相比小很多，较大的起动电流对温升没有显著影响，可忽略不计；每经过一个周期的发热与冷却运行后，其总体温升都有所上升，若干周期后温升将稳定在某一小范围内上下波动。四、断续周期工作方式S3与额定功率1．S3特征及温升曲线第三节电动机的额定功率图4-13所示曲线实线部分表示：断续周期工作方式S3电动机在规定接电持续率下按负载运行，其温升有所升高但达不到热稳定值τW(虚线部分，同S1)；电动机停机断能时，温升有所下降但还未降到环境温度(虚线部分，同S2)，下一个周期却已开始；每个周期的温升都各升降一次，但总温升还是逐渐升高的，如此循环反复，直到每周期时间内的发热量等于散热量时，电动机温升就会在一个比较稳定的小范围内(τpmax~τpmin)波动。2．S3下的电动机额定功率图4-13　电动机S3下的输出功率与温升第三节电动机的额定功率在电动机相关标准中还规定了专用电动机的基准工作方式，如YZR系列基准工作方式为S3—40%。电动机实际上都是按基准工作方式来设计制造的，并按基准工作方式提全部额定参数，其他工作方式下的额定参数值可按与基准工作方式达到相同温升值的原则来确定，通常由电动机制造厂提供。3．基准工作方式与电动机额定功率第三节电动机的额定功率包括起动的断续周期工作方式(简称S4)的特征为：电动机接电起动后，按一系列相同工作周期运行(电动机1h至少起动150次或300次)，每一周期由一段起动时间tq(对温升有显著影响，不能忽略)、一段恒定负载运行时间tg、一段停机断能时间t0组成并交替运行(t=tq+tg+t0)；由于这些时间都较短[远小于(3~4)Tθ]，均不足以使电动机达到热(冷)稳定状态；电动机后续发热与温升趋势及接电持续率定义与S3相近。包括起动和电制动的断续周期工作方式(简称S5)的特征为：每一工作周期除增加一段快速电制动时间tz(t=tq+tg+tz+t0)外，其余同S4。四、包括起动的断续周期工作方式S4或S5(增加电制动)与额定功率第4节起重机械上电动机的选择第四节起重机械上电动机的选择起重机械上电动机的选择(1)电动机种类选择的先决条件———适应起重机械工作特点　起重机械上的电动机应能满足前述主机对驱动装置的总体要求，从而使其种类选择时具有区别于通用机械的鲜明特征和特殊性(大多数情况下电动机标有字母Z)。一、电动机种类选择1．电动机种类选择时考虑的主要内容第四节起重机械上电动机的选择(2)综合考虑各类型电动机的性能和特点　起重机械的特殊性对专用电动机的性能特点提出了更高要求，主要包括电源、机械特性、起动能力、短时过载能力、调速性能以及制动、绝缘等级、防护、安装等相关因素。第四节起重机械上电动机的选择(3)经济性　经济性包括所选电动机的采购价格、产品质量、运行可靠性及使用维护成本、节能减排、单位质量等因素,在保证满足起重机械对电动机起动、调速、各种运行性能等主要技术要求的前提下,不可回避的经济性问将起决定性作用。第四节起重机械上电动机的选择设计规范规定,除辅助机构外,起重机械主要机构一般应采用适合起重冶金用的系列电动机(特制,一般带字母Z)，也可采用适合起重机械使用特点和要求的其他类型电动机。在具有爆炸性气体的危险场合使用的起重机械，应选用防爆系列起重电动机。2．电动机种类的选择原则第四节起重机械上电动机的选择起重机械上的电动机通常采用带有底脚的卧式安装形式。为了简化传动装置和连接紧凑,电动葫芦、“三合一”运行机构、某些起升机构等有时也采用无底脚———端盖凸缘的悬挂安装形式。二、电动机形式选择1．安装形式第四节起重机械上电动机的选择电动机为圆柱形轴伸时(直径小于50mm)，安装容易；电动机为圆锥形轴伸时(直径大于50mm),常采用较紧配合，安装难度较大；一般情况下都需要带有轴端固定装置，还有单端与双端轴伸之分，通常需根据机构的布置形式合理选用。2．轴伸形式和个数第四节起重机械上电动机的选择电动机按防护方式可分为开启式、防护式、封闭式和防爆式四种。3．防护方式第四节起重机械上电动机的选择外壳防护等级由“IP(IngressProtection,进入防护)”及两个表征数字组成，数字含义分别表示第一种防护等级(防固体异物进入、防人体触及转动部分或带电部分，0~6个等级)与第二种防护等级(防水引起有害影响，0~8个等级)。4．外壳防护等级第四节起重机械上电动机的选择电动机额定转速属于铭牌数据，随额定功率值不同而略小于同步转速。频率为50Hz的起重用异步电动机，同步转速(对应极数)分别为3000r/min(2极)、1500r/min(4极)、1000r/min(6极)、750r/min(8极)、600r/min(10极)、500r/min(12极)。三、电动机额定转速和额定电压选择1．额定转速选择第四节起重机械上电动机的选择关于电动机的额定电压等级、相数、频率等,都应与供电系统的电参数要求相一致。2．额定电压选择第四节起重机械上电动机的选择(1)额定功率选择“过小”时的影响　由于缺乏起重机械各机构使用状态、载荷变化及载荷组合等相关的重要基础数据，或电力拖动知识欠缺、没有足够的设计经验支持时，设计中可能会出现电动机额定功率选择“过小”(“小马拉大车”)的极端情况,其不良后果主要表现为：四、电动机额定功率选择1．概述第四节起重机械上电动机的选择1）拖动与起动性能。电动机额定功率选择“过小”时会造成过载运行，电流明显增大，损耗增加，效率低，发热严重。即使过载量不大，长时间运行也会大幅度降低电动机的寿命。2)寿命与经济性。电动机长时间过载运行的经济性较差,还会严重影响其寿命，若电动机过早损坏，既影响起重机械工作机构的正常工作，还将导致系统产生无谓的经济损失。第四节起重机械上电动机的选择(2)额定功率选择“过大”时的影响　为避免出现“过小”现象或过度追求“保险”心态的影响，实际工作中很容易出现另一种极端情况,即电动机额定功率选择“过大”(“大马拉小车”)，其不良后果同样严重，主要表现为：第四节起重机械上电动机的选择1）拖动与起动性能。电动机额定功率选择“过大”时,长期处于轻、中载运行而偏离良好的额定状况，运行效率和功率因数降低；起动力矩较大会使系统起动过猛，产生较大的惯性载荷，影响传动系统零部件的寿命和可靠性，尤其对运行和回转类机构更严重。2)安全性与经济性。由于耗能大且不能充分利用，既增加了制造成本，也使电动机初次投资和使用维护费用较大，无形中造成浪费，节能减排和经济性差。第四节起重机械上电动机的选择1)在满足设计要求规定的正常运转条件下，电动机不应过热(温升不超过允许值)。2)在设计要求的极限起动条件下，电动机最大转矩(或堵转转矩)应保证满足机构起动的需要，或电动机具有足够的短期过载能力，运行中不会因载荷过大而导致停车。3)在正常满载状态下，电动机应具有足够的起动能力，满足起动转矩、起动时间等要求。4)在能满足起重机械负载要求的前提下，应最经济、合理地确定电动机额定功率。2．选择电动机额定功率的基本原则第四节起重机械上电动机的选择起重机械各工作机构的电动机一般按断续周期工作方式S3来选择,具体步骤如下:(1)电动机工作方式　首先应根据机构的工作特点、负载转矩性质、工作环境状况及经济性等具体要求，综合考虑确定机构的工作制特征、相应工作时间、工作级别以及计算工况，并以此确定电动机的工作方式、标准工作时间(如接电持续率JC值)、工作环境状况等。(2)负载计算功率　依据计算工况完成载荷组合，并依据机构承受的工作载荷和速度，确定其最大负载计算功率Pj。3．选择电动机额定功率的基本步骤第四节起重机械上电动机的选择(3)初选电动机　依据机构工作特点及工作级别按下式初选电动机额定功率，最后再进行验算PN=PJC≥PL=kdPj式中　kd———与机构工作特点有关的功率系数，见机构相关章节。(4)校核验算　初选的电动机型号可按要求进行校核验算，即发热校核验算、过载校核验算、起动能力校核验算(见第4．5节)。第5节电动机的校核验算第五节电动机的校核验算械电动机的校核验算由前述可知，各工作方式下电动机额定功率值都是由发热因素决定的，工作方式不同则其额定功率值会相应变化；工作方式相同但实际运行工作时间不同时，电动机所能发挥出的额定功率值也不同。一、电动机发热校核验算1．概述第五节电动机的校核验算械电动机发热过程影响因素众多，理论分析较为复杂，各种方法的理论依据基本一致，使用时应注意其适用条件。常用的发热校核方法有等值损耗法、平均损耗法、等效电流法、等效转矩法和等效功率法等。2．发热校核方法第五节电动机的校核验算械S3(起动频率为6次/h)工作方式下电动机的基准功率(热容量)能比较容易地从试验中获得，此时可不考虑起动过程中电流动态负载及散热能力降低等因素对其温升过程的影响。当电动机每小时起动次数逐渐增多时(远大于6次/h，直至S4工作方式)，其热容量值的确定就应对上述因素及其影响加以综合考虑，常采用功率降低折减系数X(X<1)。3．等值损耗法与发热允许功率第五节电动机的校核验算械发热验算步骤　通常可以采用等值损耗的简易法(K=1．7)进行发热验算。1)计算机构稳态负载平均功率PS。2)按初选电动机型号、CZ值、JC值从附录D中查得与其相应的发热允许功率PJC-CZ。3)发热验算合格条件。所选电动机按实际CZ值、JC值折减后的发热允许功率PJC-CZ不小于机构的稳态负载平均功率PS。4．按等值损耗法进行发热验算第五节电动机的校核验算械(2)CZ值　CZ值是机构系统惯量增加率(C)与电动机折合的每小时全起动次数(Z)的乘积,能表征工作繁重程度及起制动次数对电动机发热过程产生的综合影响。C的计算公式为第五节电动机的校核验算械(3)关于JC值的说明　电动机接电持续率JC值是发热验算的重要影响因素,其定义和计算见式(4-11)。由于电动机接电持续率与机构实际工作情况(使用状态)有关,且大多不超过机构的负载持续率,故设计中常认为电动机接电持续率JC值可等同于机构负载持续率值。另外,第五节电动机的校核验算械等值损耗法仅对桥门式起重机、门座起重机等所采用的YZR系列电动机发热验算最为合适，对其他形式电动机或对于其他工作情况与控制方式与上述差别较大的起重机，特别是对采用涡流制动器、晶闸管定子调压等调速系统的电动机(变速运行时)，推荐采用平均损耗法进行发热校验。5．按平均损耗法进行发热验算第五节电动机的校核验算械直接起动方式下笼型异步电动机的发热验算应满足：在循环总时间内，连续工作方式S1下额定功率PN-S1工作时的能量损失应大于恒速工作时间内的能量损失与起制动过程的能量损失之和，其中起制动过程的PmIst/Im=PN-S1Ist/IN。6．笼型电动机的发热验算第五节电动机的校核验算械由前述可知，各工作方式下电动机额定功率值都是由发热因素决定的，工作方式不同则其额定功率值会相应变化；工作方式相同但实际运行工作时间不同时，电动机所能发挥出的额定功率值也不同。二、电动机其他校核验算1．电动机短时过载能力校核验算简介第五节电动机的校核验算械起重机械上的电动机还应具有足够的起动能力以满足机构频繁起动、制动的工作要求，包括最低起动转矩、合理起动时间、适当的起动加速度及加速波形等。2．电动机起动能力校核总结本章主要介绍了驱动装置、电力拖动系统、电动机额定功率与选型等基础知识。学生应全面了解起重机械常用驱动形式，理解电力拖动以及电动机额定功率等基本概念，基本掌握电动机的工作方式以及对额定功率的影响。重点掌握和理解起重机械对驱动装置的要求、电动机容量确定的原则与选型步骤等。教学重点和难点：电动机工作方式与额定功率的关系，电动机容量确定的原则和步骤。本章小结谢谢THANKYOUXxxx制作