2.1.3　力矩電動(dòng)機(jī)的選擇

三相力矩電動(dòng)機(jī)具有恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性，可以調(diào)速，廣泛應(yīng)用于紡織、印染、造紙、電線、冶金等機(jī)械設(shè)備上。

（1）力矩電動(dòng)機(jī)的特性

力矩電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與普通籠型異步電動(dòng)機(jī)不同，它采用電阻率較高的黃銅等材料作為轉(zhuǎn)子導(dǎo)條及端環(huán)。力矩電動(dòng)機(jī)允許長(zhǎng)期低速運(yùn)行甚至堵轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重，通常采用開啟式結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子具有軸向通風(fēng)孔，并外加鼓風(fēng)機(jī)以驅(qū)走熱量。

為了適應(yīng)不同負(fù)載的需要，力矩電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩可根據(jù)實(shí)際情況來調(diào)節(jié)，以保證理想的特性。一般采用單相或三相調(diào)壓器進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)。

力矩電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性很軟，其最大轉(zhuǎn)矩即堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩出現(xiàn)在轉(zhuǎn)速n=0。

（2）力矩電動(dòng)機(jī)的選型及計(jì)算

所選力矩電動(dòng)機(jī)應(yīng)滿足以下兩個(gè)條件。

①電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩M應(yīng)與負(fù)載轉(zhuǎn)矩M_z相近。為此，M=（0.2～0.8）M_zmax，其中M_zmax為最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩。

②電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍應(yīng)與負(fù)載的轉(zhuǎn)速相適應(yīng)。為此，電動(dòng)機(jī)的工作轉(zhuǎn)速n=（0.3～0.7）n₁，其中n₁為電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速。

（3）輸出轉(zhuǎn)矩和堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩計(jì)算

對(duì)子電線電纜生產(chǎn)中的收卷力矩電動(dòng)機(jī)，其電動(dòng)機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩M_a可按以下公式計(jì)算：

①公式一

M_a=M₁+M₂+M₃+M₄

式中　M₁——線纜收線的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，也是主要轉(zhuǎn)矩，取可能出現(xiàn)的最大轉(zhuǎn)矩；

M₂——空載損失轉(zhuǎn)矩，即傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)械損失轉(zhuǎn)矩，一般M₂=（0.15～0.20）M₁；

M₃——排線轉(zhuǎn)矩，若不另設(shè)單獨(dú)的排線電動(dòng)機(jī)而由收線電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，可取M₃=1.2M₂；

M₄——張力轉(zhuǎn)矩，因該轉(zhuǎn)矩所占比例不大，選型計(jì)算時(shí)可忽略不計(jì)。

由此可確定電動(dòng)機(jī)的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩M_S，即

M_S=（1.8～2.1）M_a

②公式二

式中　F——最大卷繞張力，N；

D——最大卷徑，即滿盤直徑，m；

j——傳動(dòng)減速比；

n_i——減速裝置效率，一般為0.85，堵轉(zhuǎn)時(shí)取1；

K——換算系數(shù)，滿卷轉(zhuǎn)速的1/3時(shí)取0.8，滿卷轉(zhuǎn)速的2/3時(shí)取0.55，堵轉(zhuǎn)時(shí)取1。

（4）電動(dòng)機(jī)輸出功率計(jì)算

P=Fv=F（πdn/60）=0.1047Mn

式中　P——電動(dòng)機(jī)輸出功率，W；

F——卷繞物張力，N；

v——卷繞物線速度，m/s；

d——卷繞物直徑，m；

M——電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，N·m；

n——轉(zhuǎn)速，r/min。

（5）電動(dòng)機(jī)極數(shù)（轉(zhuǎn)速范圍）確定

空盤時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可按下式計(jì)算：

n_k=60vi_min/（πD_k）

式中　n_k——空盤時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，r/min；

v——線速度，m/s；

i_min——減速比，若有數(shù)級(jí)變速，取減速比最小的一級(jí)；

D_k——收線盤直徑，m。

滿盤時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可按下式計(jì)算：

n_m=60vi_max/（πD_m）

式中　n_m——滿盤時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，r/min；

D_m——滿盤時(shí)的最大直徑，m；

i_max——最大減速比。

所選力矩電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n₁應(yīng)滿足

1.4n_k≤n₁≤2n_m

需指出，用調(diào)壓器調(diào)壓時(shí)，一般最低電壓不宜低于電動(dòng)機(jī)額定電壓的50％。同樣，最低工作轉(zhuǎn)速點(diǎn)在所選電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性曲線中不能過低，否則必須降低輸入電壓來滿足恒線速度的工作方式，這將使最大力矩發(fā)揮不出來。