01.工作制概述 電機(jī)的工作制是指電機(jī)在一定條件下的工作方式,根據(jù)電機(jī)工作運(yùn)行時間的長短大致可分為3類:連續(xù)運(yùn)行、短時運(yùn)行、間歇運(yùn)行。 為了便于理解,我們可以把電機(jī)想象成一個人類,“連續(xù)運(yùn)行”好比是一個人二十四小時一直工作(太慘了),電機(jī)的連續(xù)工作制是指電機(jī)在額定電壓和額定負(fù)載下不間歇持續(xù)運(yùn)行。通常用戶在未指定工作制時,廠商應(yīng)默認(rèn)為連續(xù)工作制運(yùn)行。 短時運(yùn)行好比是一個人一天只工作一小時(羨慕的目光),電機(jī)的短時工作制是指電機(jī)在額定條件下,只在限定的時間內(nèi)運(yùn)行,工作周期短,停止周期長。當(dāng)電機(jī)在額定負(fù)載下運(yùn)行的時間達(dá)到了規(guī)定時間,就立即停止運(yùn)行,只有冷卻后才能重新起動。 超過了規(guī)定時間繼續(xù)運(yùn)行, 電動機(jī)就可能過熱而損壞。電機(jī)短時運(yùn)轉(zhuǎn)的持續(xù)時間標(biāo)準(zhǔn)有四種:10min、30min、60min、90min。 間歇運(yùn)行好比是一個人工作3小時休息5小時,如此循環(huán)。電機(jī)的間歇工作制是指電機(jī)在額定條件下只能斷續(xù)運(yùn)行, 即電機(jī)在工作一段工作時間后需要“休息”。通常會通過暫載率來表示,即在一個周期內(nèi),電機(jī)持續(xù)負(fù)載運(yùn)行時間與周期的百分比,一般有四種:15%、25%、40%、60%。 例如,暫載率40%運(yùn)行的電機(jī),在10分鐘的一個周期內(nèi)是工作4分鐘“休息”6分鐘,如此循環(huán)交替運(yùn)行。如果電機(jī)的運(yùn)行超過暫載率,就可能過載而損毀。 但是電機(jī)在實(shí)際工作周期內(nèi)又分為起動、負(fù)載、制動、空載、休息等時間段,而且在不同應(yīng)用場景中根據(jù)各階段的持續(xù)時間和先后順序,又產(chǎn)生不同的組合,所以IEC60034-1(IEC60034是所有電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)中最主要的標(biāo)準(zhǔn)之一,對應(yīng)中國標(biāo)準(zhǔn)的GBT755)中劃分了10種電機(jī)工作制并對其進(jìn)行了特征描述,用S1~S10來表示。這些工作制標(biāo)準(zhǔn)化了電機(jī)的使用條件,可以使不同廠家的電機(jī)比較和選擇時更加準(zhǔn)確。02.分類說明電機(jī)工作制是說控制電機(jī)運(yùn)動的具體方法,是一種為了避免電機(jī)過熱而燒壞的工作指導(dǎo),更是一種用戶需求。同時也指導(dǎo)你根據(jù)電機(jī)的工作制,選擇合適的電機(jī)。但實(shí)際應(yīng)用中很多電機(jī)的工作制是多樣化的,需同時具備一種或多種工作制,以滿足不同應(yīng)用場景。
S1工作制(連續(xù)工作制)
是指電機(jī)在額定負(fù)載下連續(xù)運(yùn)行,且溫度達(dá)到一個穩(wěn)定值,沒有降溫或降溫時間。 這種工作制通常適用于長期負(fù)載的情況,例如風(fēng)機(jī)或輸送帶等應(yīng)用。 S2工作制(短時工作制)在恒定負(fù)載下按給定的時間運(yùn)行,在達(dá)到熱穩(wěn)定之前,斷能停轉(zhuǎn)足夠長的時間,使電機(jī)冷卻(與冷卻介質(zhì)溫差在2K以內(nèi))。 在這種工作制中,電機(jī)運(yùn)行時間非常短,加熱時間遠(yuǎn)低于冷卻時間。這種工作制的電機(jī)常見于起重機(jī),家用電器驅(qū)動器,閥門控制器等 S3工作制(斷續(xù)周期工作制)按一系列未達(dá)到熱平衡狀態(tài)的相同的工作周期運(yùn)行,每一周期包括一段恒定負(fù)載運(yùn)行時間和一段停機(jī)間隔(斷能停轉(zhuǎn)時間)。 負(fù)載持續(xù)率為恒定負(fù)載運(yùn)行時間與負(fù)載周期之比。 這種工作制中的每一周期的起動電流對溫升沒有什么顯著影響。但是循環(huán)周期必須持續(xù)10 min,且暫載率必須為15%、25%、40%、60%四種中的一個,這種工作制的電機(jī)常見于沖壓和鉆床上。 S4工作制(包括起動的斷續(xù)周期工作制)按一系列相同的工作周期運(yùn)行,每一周期包括一段對溫升有顯著影響的起動時間、一段恒定負(fù)載運(yùn)行時間和一段斷能停轉(zhuǎn)時間。 類似S3,但是在S3基礎(chǔ)上增加了起動,所以需要電機(jī)負(fù)載的轉(zhuǎn)動慣量,即電機(jī)的加速能力。該工作制的電機(jī)廣泛用于金屬切割機(jī)、鉆孔機(jī)、礦山提升機(jī)等。 S5工作制(包括電制動的斷續(xù)周期工作制)按一系列相同的工作周期運(yùn)行,每一周期包括一段起動時間、一段恒定負(fù)載運(yùn)行時間、一段快速電制動時間和一段斷能停轉(zhuǎn)時間。 類似S4,需要電機(jī)負(fù)載的轉(zhuǎn)動慣量。但是所有時間段都太短而無法達(dá)到各自的穩(wěn)態(tài)溫度,該工作制電機(jī)常見于用于方坯軋機(jī)、機(jī)械手驅(qū)動、礦山提升機(jī)等。 S6工作制(連續(xù)周期工作制)按一系列相同的工作周期運(yùn)行,每一周期包括一段恒定負(fù)載運(yùn)行時間和一段空載運(yùn)行時間,但不停機(jī)。 即運(yùn)行周期=工作(負(fù)載+空載),類似S3,常見于壓制機(jī)、切割機(jī)等。 S7工作制(包括電制動的連續(xù)周期工作制)按一系列相同的工作周期運(yùn)行,每一周期包括一段起動時間、一段恒定負(fù)載運(yùn)行時間和一段快速電制動時間,不停機(jī)。即增加了起動的S6。主要應(yīng)用于軋花機(jī)。、
S8工作制(包括變速變負(fù)載的連續(xù)周期工作制)比較復(fù)雜,在這種工作制下的電機(jī)中,由一系列相同未達(dá)到熱平衡狀態(tài)的工作周期運(yùn)行。 每一周期包括一段在預(yù)定轉(zhuǎn)速下恒定負(fù)載運(yùn)行時間,和一段或幾段在不同轉(zhuǎn)速下的其它恒定負(fù)載的運(yùn)行時間,沒有休息時間,一直運(yùn)行,但是所有時間都很短,無法達(dá)到穩(wěn)態(tài)溫度。 S9工作制(負(fù)載和轉(zhuǎn)速非周期性變化工作制)負(fù)載和轉(zhuǎn)速在允許的范圍內(nèi)變化的非周期工作制。這種工作制包括經(jīng)常過載,其值可超過滿載。比較復(fù)雜,往往根據(jù)實(shí)際來規(guī)定,如風(fēng)力發(fā)電。
S10工作制(離散恒定負(fù)載工作制)包括不少于4種離散負(fù)載值(或等效負(fù)載)的工作制,其中可以包括空載運(yùn)行及停機(jī),在每種負(fù)載下,均達(dá)到熱平衡狀態(tài)(甚至是空載或者停機(jī)),在一個工作周期中的最小負(fù)載值可為零。相比S8,可認(rèn)為有很多恒負(fù)載運(yùn)動,需要各個負(fù)載和時間,但不包含加減速。 電機(jī)的工作制對電機(jī)的性能和使用壽命有很大的影響。正確地選擇電機(jī)的工作制可以確保電機(jī)能夠在所需的負(fù)載和環(huán)境條件下安全運(yùn)行并具有良好的性能和壽命。
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