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