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                      防爆電機運行特性之——電機轉矩類型及其工況適用性

                      時間:2020年08月01日 作者:電機技術日參 點擊: 【字體:

                         轉矩是各種工作機械傳動軸的基本載荷形式,與動力機械的工作能力、能源消耗、效率、運轉壽命,以及安全性能等因素緊密相關。防爆電機作為動力機械,轉矩是其非常重要的性能參數。


                         不同的使用工況,對于電機的轉矩性能要求不同,比如說,繞線式轉子電機、高轉差電機、普通的籠型電機、變頻調速電機等。


                         防爆電機的轉矩設定都是圍繞負載而言,不同的負載特性,對于電機的轉矩特性有不同要求。電機的轉矩主要包括最大轉矩、最小轉矩和起動轉矩,起動轉矩和最小轉矩和是考量電機起動過程中應對變化的負載阻力矩的能力,涉及到起動時間和起動電流,以加速轉矩的方式體現。而最大轉矩更多的時候是電機運行過程中過載能力的體現。


                         起動轉矩是衡量防爆電機起動性能的重要技術指標之一。起動轉矩越大,電動機加速越快,起動過程越短,也越能帶重負載起動。這些都說明起動性能好。反之,若起動轉矩小,起動困難,起動時間長,使電動機繞組易過熱,甚至起動不起來,更不能重載起動。


                         最大轉矩是衡量電動機短時過載能力的一個重要技術指標。最大轉矩越大,電動機承受機械荷載沖擊能力越大。如果電動機在帶負載運行中發生了短時過載,當電動機的最大轉矩小于過負載阻力轉矩時,電動機便會停轉,發生堵轉燒毀,也就是我們常說的過載故障。


                         最小轉矩是電機起動過程中的最小轉矩。電動機在額定頻率和額定電壓下,在零轉速與對應于最大轉速之間所產生的穩態異步轉矩的最小值。當其小于對應狀態下的負載阻力矩時,電機轉速將會出現非額定轉速狀態下的停滯而無法起動。


                         鑒于以上分析,我們可以得出一個結論,最大轉矩更多的情況下是電機運行過程中抗過載能力的表現,而起動轉矩和最小轉矩則是電機起動過程的兩個特定條件下的轉矩。


                         不同系列的電機,因對應使用工況的不同,對于轉矩的設計會有一些不同選擇,最常見的有普通籠型電機、特殊負載對應的高轉矩電機,以及繞線式轉子電機。


                         普通籠型電機為正常的轉矩特性(N設計),一般為連續工作制,不存在頻繁起動問題,但要求效率較高,轉差率低。目前的YE2、YE3、YE4、等高效電機就是普通籠型電機的代表。


                         繞線式轉子電機起動時,可以通過集電環系統串接起動電阻,使起動電流得到較好控制,而起動轉矩始終接近于最大轉矩,也是其應用較好的原因之一。


                         而對于一些特殊工況負載,則要求電機有較大的轉矩。也就我們說的H設計電機,在前面的話題中我們談到了正反轉電機、負載阻力矩基本恒定于額定轉矩的恒阻力負載、轉動慣量大的沖擊性負載、要求較軟轉矩特性的卷繞性負載等。


                         對于電機產品,轉矩只是其性能參數的一個方面,為了優化轉矩特性,可能就需要犧牲其他的參數性能,特別是與被拖動設備的匹配非常重要,系統地分析和優化綜合運行效果,更有利于電機本體的參數優化和實現,系統節能也成為不少電機生產廠家與設備配套廠家共同研究的話題。 


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