50常见交流异步电动机如何选型及应用.docx

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1、0引言电动机是第二次工业革命中的最重要的标志，至今仍在社会生产、生活中起着非常重要的作用，电泵、车床，需要电动机带动;电梯、电力机车，需要电动机牵引;家庭生活中的空调、冰箱、油烟机、洗衣机，甚至各种电动工具都离不开电动机来驱动。目前，市面上电动机产品主要分为直流电机和交流电机两大类，而交流电机又以交流异步电动机居多，已经应用在现代社会生活的各个行业。不同类型交流异步电机有不同的特点，正确、合理的选用可以保证电机具有良好的运行性能、经济性和可靠性。否则，轻者将造成不必要的能源浪费，重者可能酿成安全事故。因此开展相关产品的选型及应用的研究具有十分重要的意义。1交流异步电动机介绍交流异步电动机是一种

2、将电能转化为机械能的电力拖动装置，主要由定子、转子和它们之间的气隙构成。其主要分为:三相异步电动机和单相异步电动机。三相异步电动机最为常见的有:YS系列、YE2系列、YE3系列、YE4系列;单相异步电动机最为常见的有:YL系列、YY系列、YC系列、YU系列。图1各种类型交流异步电动机2电动机选型注意事项交流异步电动机选型注意事项应考虑电源电压、外壳防护、工作制、安装型式、冷却方式及转速等几个方面。2.1电源电压我国目前使用的电源居民一般用220V、50Hz的单相交流电，一般工业用380V、50Hz的三相交流电。单相交流电优点是电源常见、安装与连接较为方便;三相交流电优点是在电能转换成机械能等方

3、面具有效率高、过载能力强等明显的优越性。因此，在选择产品时要根据产品的铭牌上额定电压进行选择，不合适的电压轻则不能启动，重则会带来安全隐患。2.2外壳防护国家标准GB/T4942.1旋转电机外壳防护分级中，将交流异步电机的分为外壳对人和壳内部件提供的防护(第一位表征数字)及外壳进水而引起有害的影响(第二位表征数字)，常见的电机外壳防护有IP44、IP54、IP55等。其中第一位表征数字4代表防止大于1.0mm固体的物体侵入，5代表防尘，完全防止外物侵入;第二位表征数字4代表防止飞溅的水侵入，5代表防止喷射的水侵入。12.3工作制交流异步电动机的工作制指电机在不同负载下的允许循环时间过程，包括起

4、动、负载、空载、电制动、断电停转以及这些阶段的持续时间和先后顺序，分为10种工作制，即S1S10。一般S1和S2最为常用。其中S1表示连续工作制:在恒定负载下的运行时间足以达到温升稳定;S2表示短时工作制:在恒定负载下按规定的时间运行，该时间不足以达到温升稳定，随之即断电停转足够时间，使电机再度冷却到与冷却介质温度之差在2K以内。22.4安装方式交流异步电动机的安装方式是指在机械系统中与构架或其他部件的连接方式。有两种代码形式，一种是IMBx，另一种是IMVy。其中，IM是国际通用的安装方式代号;B代表卧式，限电动机轴线水平;V代表立式，限电动机轴线竖直;x和y各是12个数字，表示连接部位和方

5、向。2.5冷却方法交流异步电动机冷却方式一般分为4种:IC410电机自然冷却;IC411内循环风冷，外循环风冷，自由循环冷却，全封闭外壳轴向自扇冷却，即电动机本身自带风扇冷却，冷却不需要外接电源;IC416内循环风冷，外循环风冷，强迫风冷，全封闭带单独轴流风机的外表轴向风机冷却，即电机自带风机冷却，冷却风机需要外接电源;IC81W内循环风冷，外循环水冷，即空水冷却。2.6转速交流异步电动机的同步转速可以通过电机的极数进行确认，如极数为2极的电机，同步转数为3000r/min，则4极为1500r/min，6极为1000r/min，8极为750r/min，10极为600r/min。3交流异步电动机

6、类型特征及应用3.1三相异步电动机三相异步电动机是由定子绕组形成的旋转磁场与转子绕组中感应电流的磁场相互作用，从而产生电磁转矩驱动转子旋转的三相电机。常见三相异步电动机功率范围和特点见表1，三相异步电动机(1.1kW)性能参数见表2。表1三相异步电动机功率范围和特点表项目三相异步电动机类型YE4系列(IE4)YE3系列(IE3)YE2系列(IE2)YS系列额定功率/kW0.7510002、4、6、8选择功率范围宽、效率高、外形美观、可靠性好。0.123152、4、6、8、10效率比较高。0.123152、4、6、8、10经济指标优异。0.012.22、4、6、8结构简单、轻小化、价格相对低。极

7、数优点缺点工艺复杂、价格价格较高。2021年6月1日很高。后生产的电机系效率必须达到IE3等级。选择功率较小、国家能效最低要求。使用范围一般无特殊要求的中小型机械设备，如农业机械、食品机械等，在这3个系列中除开效率等级、外形、极数、价格不同，其他性能、安装尺寸都基本相同，使用频率高、时间长就越考虑高效节能电机;反之，接线盒在电动机顶部或两侧。适用于小型机械的驱动;接线盒均在电动机顶部。注:GB186132020标准规定，2021年6月1日实施，意味着到那时IE3以下能效电动机将强制停产，国内电动机行业将全面进入“IE3高效时代”。3表2三相异步电动机(1.1kW)性能参数表项目三相异步电动机类

8、型YE4系列4YE3系列YE2系列YS系列效率/%85.2(IE4)82.7(IE3)79.6(IE2)79.6(IE2)功率因数0.830.830.830.85额定电流/A2.32.42.52.5起动转矩N.m8.258.258.628.25堵转电流/A19.5518.2417.7517.50最大转矩/N.m8.628.628.628.62注:频率50Hz，额定电压380V，额定功率1.1kW，额定转速2800r/min。3.2单相异步电动机单相异步电动机是应用单相交流电源供电的一种小功率异步电动机，也是一种可以将电能转化成机械能的装置，但它不能自起动，而是在副绕组与电容器或者电阻等起动元件

9、和主绕组形成相位差获得旋转磁场。常见单相异步电动机功率范围和特点见表3，举例说明单相异步电动机(1.1kW)性能参数见表4。表3单相异步电动机功率范围和特点表项目单相异步电动机类型YL系列5YY系列YC系列YU系列额定功率/W25055002、4起动转矩较大。1022002、4、6结构简单、经济指标优异。12037002、4、6起动转矩很大。6011002、4结构简单、经济指标优异。极数优点缺点结构复杂、可靠性相对较低、价格较贵。起动转矩小。效率低、起动电流过大。效率低、起动电流较大。使用范围有一定负载起动的机械设备，相对功率较大。轻负荷起动的小型机械设备。有高起动力矩特性。使用时间不长、频率

10、不高，有一定经济性。表4单相异步电动机(1.1kW)性能参数表项目三相异步电动机类型YL系列YY系列YC系列YU系列效率/%75.0(3级)75.0(3级)72.0(3级)72.0功率因数0.950.950.800.80额定电流/A7.05.58.77.3起动转矩/N.m6.751.249.383.00堵转电流/A40306055最大转矩/N.m6.386.386.756.75注:频率50Hz，额定电压220V，额定功率1100W，额定转速2800r/min。3.3交流异步电动机的应用一般情况下，对于不需要调速或对调速要求不高的生产机械，可优先选用三相异步电动机。如果选小功率的三相异步电动机则

11、YS系列最为经济、合适。从使用频率高、运行时间长、能源效率节能方面考虑YE4系列是首选，其次是YE3系列和YE2系列，而YE2系列三相异步电动机是一般用途中的最低门槛。三相异步电动机优点是起动转矩大，适用于有一定负载起动的场合，适合中小型空压机、通风机、切割机、升降机、皮带运输机、泵类工业机械等。单相电机中YL系列双值电容异步电动机适用于带有一定起动负载的小型类空压机、剪裁机、加油机、打米机、磨面机等家用设备类为主，相对来说起动力矩较大，选择功率范围较大。YY系列电容运转异步电动机适用起动力矩小，功率因数高，适合一些轻载类的小型水泵、风机、清洗机等场合。YC系列电容起动异步电动机结构特点一定有

12、一个离心开关和起动电容，具有高的起动力矩和良好的运行性能、体积小、重量轻、维护方便等特点，适合一些重载类的小型摇摆机、减速机、起吊机等场合。YU系列电阻起动异步电动机广泛用作医疗器械、小型机床、加油泵、鼓风机、工业缝纫机、排风机等的驱动设备，具有结构简单、运行平稳、安全可靠及技术经济指标优异等特点。4结语交流异步电动机的铭牌数据标明电机的额定值和主要技术规范，在实际使用中应按照铭牌的规定进行。6在选择电机时应根据负载和使用环境的实际情况，特别注意电机的功率与负载匹配度，既不宜“大”，更不宜“小马拉大车”。实际上，要想做到电机选型及应用的准确、合理并不是一件很容易的事情，需要有一定的专业知识和一定的实践经验。7参考文献1GB/T4902.12016旋转电机外壳防护分级(IP代码)S.2GB/T7552019旋转电机定额和性能S.3GB186132020电动机能效限定值及能效等级S.4JB/T132992017YE4系列(IP55)三相异步电动机技术条件(机座号80450)S.5JB/T95422015双值电容异步电动机通用技术条件S.6朱健军，黄根法.电动机生产现状及其质量分析J.计量与测试技术，2014，41(04):9899.7冯小燕，张晋新.大中型排涝泵站电动机选型比较J.吉林水利，2018，(10):2224.