工業(yè)領(lǐng)域,電動(dòng)機(jī)節(jié)能已成為工業(yè)節(jié)能的關(guān)鍵,目前國(guó)家已將電動(dòng)機(jī)能效提升作為工業(yè)節(jié)能的重點(diǎn)工作來(lái)抓。隨著節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)的雙重壓力,電動(dòng)機(jī)研發(fā)和推廣已成為保障社會(huì)、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要手段,是我國(guó)《“十二五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》的重點(diǎn)關(guān)注點(diǎn)之一。
在我國(guó),目前符合 IEC-IE3 效率標(biāo)準(zhǔn)的電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品僅有 YE3 系列(IP55)超三相異步電動(dòng)機(jī)[簡(jiǎn)稱(chēng) YE3 系列(IP55)電動(dòng)機(jī)]。由于該系列產(chǎn)品制造成本較高,在實(shí)行推廣中會(huì)大大增加企業(yè)的生產(chǎn)制造壓力。通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研了解到,一部分電動(dòng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中,其運(yùn)行工況比較清潔,無(wú)特殊粉塵、異常氣體及其他有害物質(zhì),完全可以采用防護(hù)等級(jí)為 IP23 的防護(hù)結(jié)構(gòu)。在額定功率和效率相同的情況下,該結(jié)構(gòu)擁有更好的散熱性,能有效地控制電動(dòng)機(jī)的溫升,減少制造成本。在美國(guó),NEMA 電動(dòng)機(jī)就有 ODP(開(kāi)啟式) 結(jié)構(gòu)和TEFC(封閉式)結(jié)構(gòu)。國(guó)外對(duì)于電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)思想就是物盡其用,會(huì)根據(jù)不同的運(yùn)行工況來(lái)選取適合的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu),從而合理控制電動(dòng)機(jī)的制造成本。因此,針對(duì)生產(chǎn)、制造 IE3 以上效率的電動(dòng)機(jī),設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā) IP23 防護(hù)結(jié)構(gòu)的系列產(chǎn)品,是一種切實(shí)有效的降本途徑。
產(chǎn)品主要傳動(dòng)件的校核以及軸承的選用
(1) 軸的剛度計(jì)算。轉(zhuǎn)軸是電機(jī)的重要零件之一,既要支撐各種轉(zhuǎn)動(dòng)零部件的重量又要傳遞轉(zhuǎn)矩、輸出機(jī)械功率,因而轉(zhuǎn)軸的剛度計(jì)算就尤為重要。
軸的設(shè)計(jì)包括軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和軸的計(jì)算。軸的計(jì)算包括軸的強(qiáng)度計(jì)算、軸的剛度計(jì)算、軸的臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算。本次僅對(duì)軸的剛度和軸的臨界轉(zhuǎn)速進(jìn)行計(jì)算。
軸在載荷的作用下會(huì)產(chǎn)生彎曲和扭轉(zhuǎn)變形,當(dāng)這些變形超過(guò)某個(gè)允許值時(shí),會(huì)使機(jī)器的零部件工作狀況惡化,甚至使機(jī)器無(wú)法正常工作,故對(duì)精密機(jī)器的傳動(dòng)和對(duì)剛度要求高的軸,要進(jìn)行剛度校核,以保證軸的正常工作。軸的剛度分為扭轉(zhuǎn)剛度和彎曲剛度兩種,前者以扭轉(zhuǎn)角 θ 來(lái)度量,后者以撓度 y 來(lái)度量。
通過(guò)對(duì)全系列電機(jī)轉(zhuǎn)軸的扭轉(zhuǎn)剛度進(jìn)行核算,計(jì)算結(jié)果顯示全系列軸的扭轉(zhuǎn)角 θ 均小于許用扭轉(zhuǎn)角 θ P =0. 25° ~0. 5°,所有軸伸均滿(mǎn)足扭轉(zhuǎn)剛度要求。
5、轉(zhuǎn)矩:代表電動(dòng)機(jī)所能施動(dòng)的負(fù)荷能力,也是用額定轉(zhuǎn)矩倍數(shù)來(lái)表示的,一般在1.8-2.9倍率(1.8-2.2倍)它的作用,電機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)中轉(zhuǎn)動(dòng),機(jī)械可能發(fā)生短時(shí)間的過(guò)負(fù)荷情況,要求電動(dòng)機(jī)在短時(shí)間內(nèi)有這種能力,而不停轉(zhuǎn)或減轉(zhuǎn)數(shù)。
6、額定電壓、電流、功率:是一臺(tái)電動(dòng)機(jī)基本的參數(shù),電壓就是該電機(jī)正常使用電壓,伏或千伏(額定)我國(guó)為一般工業(yè)低壓380V,功率標(biāo)明該電動(dòng)機(jī)的所作功的能力(所拖功的能力) 電流就是在額定功率、電壓、COSφ(情況下額定電流)。
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