选配电动机是根据农业机械的需要所确定的,这里给你介绍正确选配电动机的方法。
①驱动负荷所需要的功率;②负荷的工作类型,分清负荷是连续工作、短时工作、变负荷工作还是断续工作等:③负荷要求的工作转速以及是否需要调速,是有级调速还是无级调速等;④起动方式、频度;⑤制动方式是否需要反转;⑥使用环境和条件。例如室内外,温度高低,湿度大小,灰尘或粉尘多少,有无腐蚀性气体、爆炸性气体或液体等。
根据负荷的要求选择电动机的类型。异步电动机有鼠笼式和绕线式2种类型,选择方法如下:
① 优先选用价格低廉、结构简单、维护方便的交流鼠笼型转子异步电动机。其缺点是调速困难,功率因数较低,起动性能较差。因此,在要求机械特性较硬而无特殊要求的一般生产机械的拖动,如农副产品加工、通风机、运输机、传送带及水泵等生产机械上的应用十分广泛。近几年随着变频技术的发展,鼠笼型转子异步电动机已大量应用在要求无级变速的生产机械上。②绕线式电动机的特点是起动性能较好,并可在不大的范围内平滑调速。但是它的价格较鼠笼式电动机为贵,维护亦较不便。因此,只有在某些必须采用绕线式电动机的场合,如起重机、锻压机、卷扬机等才能采用,大多农用机械选用鼠笼式异步电动机。
电动机的结构型式按其安装位置的不同可分为卧式和立式2种。卧式电动机的转轴是水平安装的,立式电动机的转轴与地面垂直,二者轴承不同,因此不能随便混用。由于立式电动机的价格较贵,所以一般情况下应选用卧式,只有为了简化传动装置,又必须垂直安装时才选用立式的,例如在农村用的潜水泵电动机要选用立式的。
电动机的防护类型应根据电动机的工作环境来选用。在不同的工作环境,应采用不同防护型式的电动机,以保证安全可靠地运行。电动机从防护型式上分有4种类型,分别是:开启式、防护式、封闭式和防爆式。根据农业机械的使用环境确定。干燥及清洁的环境中使用可以选用开启式;干燥和灰尘不多没有腐蚀性和爆炸性气体的环境。可选用防护式电动机;潮湿、多腐蚀性灰尘、易受风雨侵蚀等的环境,可选用封闭式中的自扇冷式或它扇冷式电动机,水下使用(例如潜水泵电机),可选用封闭式中的密封式电动机;在油池附近或在瓦斯矿的井下,应选用防爆式电动机。
另外,电动机外壳防护等级应与周围环境条件相适应,在潮湿,多尘场所(如锅炉房、煤厂等)外壳防护等级至少要达到IP54级要求,其他一般场所,可以采用不低于IP23级,对于有爆炸和危险的场所应选用防爆型电动机。在农村由于电动机一般一机多用,所以选用电动机的防护等级要达到IP54级要求。
选用电动机功率的大小是根据农业机械的需要所确定的。如果电动机额定功率选的过大,会使投资费用增大,运行费用增加;如果电动机额定功率选小了,会使电动机寿命降低甚至损坏。若农业生产机械与电动机之间是直接传动,则所选电动机的功率应是被拖动机械功率的1~1.1倍;若农业机械与电动机之间是经过皮带传动,则所选电动机的功率应是被拖动机械功率的1.05~1.15倍。
电动机的额定转速根据生产机械的要求而决定。但是,通常异步电动机的同步转速不低于500r分钟,因此要求转速低的生产机械还需配减速装置。异步电动机在功率相同的条件下,其同步转速越低,它的电磁转矩越大,体积就越大,重量越重,价格也越贵,因此,选用高速电机较为经济,所以一般情况下尽量采用高转速的异步电动机,如磁极对数P=1或2等。电动机与农用机械转的匹配,通常通过改变皮带轮直径的办法来满足要求。计算公式如下:nl rl=n2 r2,其中nl是电动机的转速;r1是电动机皮带论的半径:n2是农用机械的转速;r2是农用机械皮带论的半径。在实际计算时只要粗略估算即可。
所选电动机的额定电压应与当地供电电网的电压一致。给电动机所加的电压在其额定电压的 +10%~-5%的范围内都会正常工作。在农村低压电网电压为220/380v,因此农村用的中小型异步电动机都是低压的。三相异步电动机,应选额定电压为380v,△接法。一般不选380/220v,Y/△。这是因为前者有两个优点,一是可采用y/A降压起动,当电动机的额定功率达到变压器容量的1/3或电动机的功率超过10kwh,此电动机必须采用降压起动;二是一机多用,正常运转采用三角形接法的三相异步电动机,可把三相绕组接成星形后接在线电压为380v的电源上,此时电动机的功率是额定功率的34%左右。单相异步电动,应选额定电压为220v的。
功率相等的三相异步电动机和单相异步电动机相比,具有体积小、重量轻、振动小、价格低等优点。因此,在农村只要有三相电源的地方一定选用三相电动机。提倡农机户购买三相电动机还有另一个重要原因,是因为三相电动机添加一只电容器,经过简单的改接可做单相异步电动机使用,方法如下。
打开三相异步电动机的接线盒,在任意两相电源接线端子之间接入一电容器。例如把电容器接在V1和W1之间,此时将单相电源接在U1和V1或W1之间(假设电源接在U1和V1之间电动机正传,则电源接在U1和W1之间电动机会反转,)即可把原来的三相异步电动机改装成了单相异步电动机。此法特别适合没有三相电源的场合使用三相异步电动机。
其中电容器的容量可用C = KP求得,这里C是电容器的容量,单位是微法(μF);P是电动机的功率,单位是千瓦(KW);K是经验系数,三相异步电动机星形连接时取0.06,三角性连接时取0.1。需要说明以下3点。
(1)星形接法与三角形接法的三相电动机改接方法相同。
(2)改接后的功率:改接成单相电容电动机,其有效功率是原来电动机功率的70%左右。改接成单相电容启动电动机,其有效功率是原来电动机功率的40%左右。具体改接成什么样的电动机要看被拖动农用机械的功率情况。当改接成单相电容启动电动机时,须再添加一个时间继电器。接线方法是把时间继电器的延时断开瞬时闭合常闭触头串联在电容器回路中,时间继电器的线圈并联在单相电源两端(时间继电器线圈的额定电压要与电源电压相同)。接好电路后,调整时间继电器的延时时间,就可以正常工怍。它的工作原理是:当接通电源对,时间继电器和电动机同时获电,电容器回路接通,电动机启动后,当转速达到额定转速的80%左右时(通过调整时间继电器的延时时间实现)时间继电器的延时断开瞬时闭合常闭触头断开,切断电容器回路,电动机正常运转。
(3)改接后每相绕组所加的电压不能超过该绕组的额定电压。
在选择电动机时还应从节能方面考虑,优先选用高效率和高功率因数的电动机。从经济
角度考虑,应尽量选用Y系列(或YX等)节能型电动机,Y系列电动机是我国80年代设计并定型生产的新产品。1982年正式定型投产,以取代J2/JO2/JO3系列(1983年3月前就停止生产)。Y系列电动机和JO2系列电动机相比主要有以下优点:效率高(平均效率提高0.41%);起动转矩大(Y系列比JO2系列电动机的起动转矩高33%);噪声低(因为采用了低噪声专用滚动轴承);最高允许工作温度高(Y系列电动机采用B级绝缘,最高允许工作温度为130℃,使电动机的温升余量大10℃左右,使用寿命提高160%左右);重量轻(减轻12%);体积小(体积减小15%);功率等级多(功率等级有19级,便于选用,避免大马拉小车);符合国际电工委员会标准,便于设备出口及与进口设备上的电机互换。
另外,当用于2000151手扶旋耕机电动机米以上地区时应选用有防电晕措施的高压电动机。用于热带或湿热
带地区时要选用相应标准的电动机。
(林漫亚)