baikenor 发表于 2016-12-29 08:50:17

资料:感应电机启动时间与发热计算

文章是1984年发表在《电机技术》杂志上,由 上海市电机技术研究所情报室谢裕春 翻译。

计算方法如下:需要三条曲线,电机转矩曲线,电机电流曲线,负载转矩曲线。

电机启动时间计算:切片法,将电机转速分成多段,用电流值修正电源电压降落,用电源电压降(感应电机扭矩与电压平方成正比)来修正当前转速下的扭矩,再减去负载当前转速下的扭矩即为净扭矩,此扭矩用来完成此片段内的转速增加,再将所有惯量这算到电机转子,则可由净转矩,速度增加值,惯量算出加速时间,将每片时间相加,即为总加速时间。文章实例中负载惯量是转子惯量的50倍!加速时间接近10秒!


启动发热计算:计算启动过程的:电流平方×时间,与电机给定的允许启动的电流平方×时间对比,看是否超限。


此电机启动电流为额定的560%,但是转矩只有额定的150%,直流电机如果达到150%转矩,只需要150%电流!只不过直流电机换向器是个弱点啊!












2266998 发表于 2016-12-29 10:07:36

我说过,现在核心问题是大家不读书,书都有,几十年前人家写的,但都不念,希望‘一步登天’,哈哈,

皮卡丘不会打乒乓球 发表于 2016-12-29 09:34:30

这些的资料写的很好。这个是电机启动过程的工程校验,惯量过大会造成启动慢,长时间处于这个过度过程,电流大,发热也大。异步电机启动时主磁场和主感应电动势刚刚建立,电流中直流分量很大很大。所以启动电流看起来百分比很大的。
我们早起的电机资料都是翻译日本的文章,比如宫入庄太的书。
俺刚刚开始研究这个东西,还没法建立一个细致的模型。但是一些概念的东西还懂的。
温升是和周围散热条件还有与环境温差有关系的。校验的时候要考虑散热条件和绝缘等级。
一般所说工程校验主要对象有启动 制动和周期性冲击负载几种情况,说白了就是要校验最大电流。因为电机的铜耗发热损失是电机的主要损失。
楼主加油,。对热力学的理解我相信楼主会比我强很多:lol。

皮卡丘不会打乒乓球 发表于 2016-12-29 10:14:28

这问题需要分开来说,首先,一个问题,上面的图画出来的是稳态下转据和速度的对应关系,如果在电机顺态过程里磁链,和旋转的势能是有变化的,因为一个和速度有关,一个和电流有关系。
单说磁场就要分成定子和转子两部分来说。首先在线性范围里,磁通是电流的函数。在电机模型里,磁通是由线圈通电产生的,画图时会等效为电感的。本质上说滞后效应,是磁场问题。转子磁场好理解一些,就是切割磁感线产生的感应电动势,在电路中流动产生。这个电压大小和主磁场和转子速度有关系,定子要复杂一些,因为转子速度不稳定,在定子看进去的对应电压大小是变化的,所以定子电流会变化,电机转据又等于磁共能对虚位移的导数,最后列出方程画一个稳定负载启动异步电机的图,会发现转速是趋于某一点,但是却在那个点周围不断打转到不了的。画那个图很复杂,即使列出方程,化简到可以编程计算。也需要写一上午的时间。

ngsxngtd 发表于 2016-12-29 13:04:39

文章没细看,俺对这种处理思路说一下:
看过托马斯微积分的,或者熟悉辛普森积分法的,都知道这种切片处理实际上是离散处理了。

俺实际上更更倾向于图片进CAD描点,或者人工描点,然后分段多项式拟合了这些曲线,最后电机转矩,电机电流,负载转矩 三个表达式写出来,最后强行解了拖动微分方程,启动发热就积分。
然后所有表达式输进编程计算器,带上心里踏实了才敢去现场晃悠,会议上才能徒手写方程。

看鬼子的计算过程,像随温物性参数这类离散数据,从来都是方程伺候,基本不用表格。

皮卡丘不会打乒乓球 发表于 2016-12-29 16:56:39

ngsxngtd 发表于 2016-12-29 13:04
文章没细看,俺对这种处理思路说一下:
看过托马斯微积分的,或者熟悉辛普森积分法的,都知道这种切片处理 ...

大侠的数值计算学的很厉害,顺着大侠的思路往下来,其实可以按照那个上次说系统测试各个分量系数的方法进行曲线拟合,比如转据对转速特性应该是三个分量的叠加,或者说分段的函数的处理方法。咱有些问题,一如何控制这个拟合曲线的误差呢,在比较平滑的部分误差自然小,但是,转折或拐点应该会大一些吧?
二就是这么得到的曲线和根据电机实验测试电阻和电抗从而得到的等效模型计算结果有多大差距呢?



我仔细看了一下电机特性曲线,注意到有个事情,牵入转据大约为150且牵出转据为250稳态运行转差率小,,启动电流500 %以上。查了一下,该电机应该是A类设计,但缺乏进一步资料不知道是绕线型还是笼型转子。启动过程在使用中应该先校验能否全压启动,然后才能才能决定是否使用改曲线吧?

再一次感谢楼主 这文章很好很好

上海狐飞 发表于 2017-1-6 20:08:52

电机启动发热,所以冷态热态启动次数有限制。
曾经到一个电厂,磨煤车间一溜电机,有好几台拆下来了,准备送修,烧了。磨煤机的工作特点是间歇的,最高一天启停9次,560kW6P到900kW6P不等。
我提出用永磁偶合器替代原来的弹性联轴器(如果原来用液偶的,没有这个问题),用下来效果很好,不烧了。后来又陆续买了。原来很简单,主动与从动端用磁场驱动,电机启动时不带动负载加速,所以启动过程短,累积热量少。
这篇文献的图表应该是国外的,电机是60Hz。

tolerare 发表于 2017-1-10 22:05:19

本帖最后由 tolerare 于 2017-1-10 22:36 编辑

这个也是我以前计算压缩机电机启动时间和发热校核用的,现在不搞压缩机了,看到这个又会想起以前了。这个是个比较简单的方法,做个excel表就很方便了。当然电机的详细参数和特性曲线需要电机厂家提供的。如果需要更加精确的结果,就需要用matlab或者simulink来模拟了
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