馮哈伯(faulhaber)電機選擇的基本要求有哪些,？

這個問題很大，試著來寫一點,。本人是工業(yè)大型電動機銷售,，電氣工程及其自動化專業(yè)，畢業(yè)后從事電機行業(yè)兩年余,，技術(shù)略懂一些,，遇到問題更多是商務(wù)和售后，設(shè)計方面很少,，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，回答難免偏頗錯漏,，歡迎交流探討,。

首先回答問題，電機選型需要的基本內(nèi)容有：所驅(qū)動的負載類型,，額定功率,、額定電壓,、額定轉(zhuǎn)速,。

一、所驅(qū)動的負載類型

這個得反過來從電機特點說,。電機可以簡單劃分為直流電機和交流電機,，交流又分為同步電機和異步電機。

1、直流電機

直流電機的優(yōu)點是可以方便地通過改變電壓調(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)速的負載，如鋼廠的軋機,，礦山的提升機等,。但現(xiàn)在隨著變頻技術(shù)的發(fā)展，交流電機也可以通過改變頻率來實現(xiàn)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,。不過雖然變頻電機價格比普通電機貴不了多少,，但變頻器價格在整套設(shè)備中占據(jù)主要部分，所以直流電機還有一個優(yōu)點是便宜,。

直流電機的缺點在于結(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,。直流電機相比于交流電機,，除了繞組復(fù)雜（勵磁繞組、換向極繞組,、補償繞組,、電樞繞組），還增加了滑環(huán),、電刷和換向器,。不僅對制造商的工藝要求高，而且后期維護成本也相對較高,。因此直流電機在工業(yè)應(yīng)用中是處在一個逐漸沒落但過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，建議選擇交流電機配變頻器的方案,，畢竟使用變頻器也帶來很多好處,，這個不細說了。

2,、異步電機

異步電機的優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單,，性能穩(wěn)定，維護方便,，價格便宜,。且制造工藝上也是，曾聽車間的老技師說過,，裝配一臺直流電機的所用工時,，可以完成差不多功率的兩臺同步電機或者四臺異步電機，由此可見一斑,。因此異步電機在工業(yè)中得到了泛的應(yīng)用,。

異步電機又分為鼠籠型電機和繞線型電機,，其區(qū)別在于轉(zhuǎn)子。鼠籠型電機轉(zhuǎn)子由金屬條制成,，銅制或鋁制,。鋁的價格比較低，我國又是鋁礦大國,，在要求不高的場合應(yīng)用廣泛,。但銅的機械性能和導(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,。鼠籠型電機在工藝上解決了斷排的問題后,，可靠性遠遠超過繞組型轉(zhuǎn)子的電機。而其缺點在于,，金屬轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)的定子磁場中切割磁感線獲得的轉(zhuǎn)矩較小,，且起動電流較大，對起動力矩要求較大的負載難以勝任,。盡管增加電機鐵心長度可以獲得更多的轉(zhuǎn)矩,，但力度十分有限。繞線型電機在啟動時通過滑環(huán)給轉(zhuǎn)子繞組通電,，形成轉(zhuǎn)子磁場,，與旋轉(zhuǎn)的定子磁場相對運動，因此獲得轉(zhuǎn)矩更大,。且在啟動過程中串聯(lián)水電阻來降低啟動電流,，水電阻由成熟的電控裝置控制隨啟動過程改變阻值。適用于軋機,、提升機等負載,。由于繞線型異步電機相對鼠籠型電機增加了滑環(huán)、水電阻等,，在整體設(shè)備價格上有一定提高,。其與直流電機相比，調(diào)速范圍較為狹窄且轉(zhuǎn)矩相對較小,，相應(yīng)價值也低,。

然而異步電機由于給定子繞組通電建立旋轉(zhuǎn)磁場，而繞組屬于電感性元件不做功,，要從電網(wǎng)中吸收無功功率,，對電網(wǎng)沖擊很大。直觀體驗有大功率電感性電器接入電網(wǎng)時,，電網(wǎng)電壓下降,，電燈亮度一下都降低。因此供電局對異步電動機的使用會有所限制,，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,，形成自己獨立的電網(wǎng)，以減免對異步電動機的使用限制,。所以異步電動機如果要滿足大功率負載使用,，需配備無功功率補償裝置，而同步電動機則可通過勵磁裝置向電網(wǎng)提供無功功率,，功率越大同步電動機的優(yōu)勢就越明顯,，由此產(chǎn)生了同步電動機的舞臺。3,、同步電動機

同步電動機的優(yōu)點除了過勵狀態(tài)可以補償無功功率外,，還包括1）同步電動機的轉(zhuǎn)速嚴格遵守n=60f/p，可以精確控制轉(zhuǎn)速,；2）運行穩(wěn)定性高,，當(dāng)電網(wǎng)電壓突然下降，其勵磁系統(tǒng)一般會強行勵磁,，保證電動機運行穩(wěn)定,，而異步電動機轉(zhuǎn)矩（與電壓平方成正比）則會大幅下降；3）過載能力比相應(yīng)異步電動機大,；4）運行效率高,，尤其是低速同步電動機。

同步電動機無法直接啟動,，需要異步啟動或變頻啟動,。異步啟動指同步電動機在轉(zhuǎn)子上裝有類似于異步電機籠式繞組的啟動繞組，在勵磁回路中串接約為勵磁繞組電阻值10倍的附加電阻來構(gòu)成閉合電路,，把同步電動機的定子直接接入電網(wǎng),，使之按異步電動機啟動，當(dāng)轉(zhuǎn)速達到亞同步轉(zhuǎn)速（95%）時,，再切除附加電阻的啟動方式,；變頻啟動不多贅述。所以同步電動機缺點之一是需要為啟動增加額外的設(shè)備裝置,。

同步電機是靠勵磁電流運行的,，如果沒有勵磁，電機就是異步的,。勵磁是加在轉(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，如果勵磁出現(xiàn)問題,，電動機就會失步,，調(diào)整不過來,，觸發(fā)保護“勵磁故障”電動機跳閘。所以同步電動機缺點之二是需要增加勵磁裝置,，以前是由直流機直接供給,，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，故障點就越多,，故障率越高,。

根據(jù)同步電機的性能特點，其應(yīng)用主要在提升機,、磨機,、風(fēng)機、壓縮機,、軋機,、水泵等負載上。

綜上所述,，選擇電動機的原則是電動機性能滿足生產(chǎn)機械要求的前提下,，優(yōu)先選用結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜,、工作可靠,、維護方便的電動機。在這方面交流電動機優(yōu)于直流電動機,，交流異步電動機優(yōu)于交流同步電動機,，鼠籠型異步電動機優(yōu)于繞線型異步電動機。

負載平穩(wěn),，對起,、制動無特殊要求的連續(xù)運行的生產(chǎn)機械，宜優(yōu)先選用普通鼠籠型異步電動機,，其廣泛用于機械,、水泵、風(fēng)機等,。

起動,、制動比較頻繁，要求有較大的起動,、制動轉(zhuǎn)矩的生產(chǎn)機械,，如橋式起重機、礦井提升機,、空氣壓縮機,、不可逆軋鋼機等,，應(yīng)采用繞線式異步電動機。

無調(diào)速要求,，需要轉(zhuǎn)速恒定或要求改善功率因數(shù)的場合,，應(yīng)采用同步電動機，例如中,、大容量的水泵，空氣壓縮機,、提升機,、磨機等。

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)機械,，宜采用他勵直流電動機或用變頻調(diào)速的鼠籠式異步電動機或同步電機，例如大型精密機床,、龍門刨床,、軋鋼機、提升機等,。

要求起動轉(zhuǎn)距大,，機械特性軟的生產(chǎn)機械，使用串勵或復(fù)勵直流電動機,，例如電車,、電機車、重型起重機等,。

二,、馮哈伯(faulhaber)電機額定功率

電動機的額定功率是指輸出功率，即軸功率,，也稱容量大小,，是電動機標(biāo)志性參數(shù)。常有人問電機多大的,，一般不是指電機的尺寸大小,，而是指額定功率。它是量化電動機拖動負載能力的最重要的指標(biāo),，也是電機選型時必須提供的參數(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）

正確選擇電動機容量的原則,，應(yīng)在電動機能夠勝任生產(chǎn)機械負載要求的前提下地決定電動機的功率,。若功率選得過大,，設(shè)備投資增大，造成浪費,，且電動機經(jīng)常欠載運行,，效率及交流電動機的功率因數(shù)較低；反之,，若功率選得過小,，電動機將過載運行，造成電動機過早損壞,。

決定電動機主要功率的因素有三個：

1）電動機的發(fā)熱與溫升,，這是決定電動機功率的最主要因素；2）允許短時過載能力,；3）對異步鼠籠型電動機還要考慮起動能力,。

首先具體生產(chǎn)機械根據(jù)其發(fā)熱、溫升及其負載要求,，計算并選擇負載功率,，電動機再根據(jù)負載功率、工作制,、過載要求預(yù)選額定功率,。電動機的額定功率預(yù)選好后，還要進行發(fā)熱,、過載能力及必要時的起動能力校驗,。若其中有一項不合格，須重新選擇電動機,，再進行校核,，直到各項都合格為止。因此工作制也是必要提供的要求之一,，若無要求則默認按最常規(guī)的S1工作制處理,；有過載要求的電機也需要提供過載倍數(shù)及相應(yīng)運行時間；異步鼠籠型電機驅(qū)動風(fēng)機等大轉(zhuǎn)動慣量負載時,，還需要提供負載的轉(zhuǎn)動慣量及起動阻力矩曲線圖來校核起動能力,。

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℃前提下進行的。若電動機工作的環(huán)境溫度發(fā)生變化,，則必須對電動機的額定功率進行修正,。根據(jù)理論計算和實踐，在周圍環(huán)境溫度不同時,，電動機的功率可粗略地按下表相應(yīng)增減,。