1.6 异步电动机的铭牌

电动机的铭牌是生产厂家提供给用户，供用户选用的重要依据，图1-24是国产电动机的一个实例。

1.6.1 铭牌上的运行数据

1.额定电压

额定电压的作用是告诉用户：应该接到多大电压的电源上去。所以指的是线电压。

2.额定电流

铭牌上的额定电流是告诉用户，从电源到电动机的连接线应该用多粗的导线？所以也是指线电流。

3.额定频率和转速

国产电动机的额定频率都是50Hz，根据额定频率和磁极对数，可以算出同步转速，并根据同步转速和额定转速算出其额定转差率。

4.额定功率和转矩

电动机的额定功率是指输出轴上的机械功率。

根据额定功率和额定转速，可以算出额定转矩为

由式（1-27）知，额定功率相同，而磁极对数不同的电动机的额定转矩是不一样的，举例见表1-2。

5.功率因数

所谓功率因数是指相电流和相电压之间相位差角的余弦，即cosφ1，如图1-25c中之曲线①和曲线②所示。

根据电工基础的知识，线电压在数值上等于相电压的3倍，同时在相位上要比相电压超前π/6（30°），如图1-25c中之曲线③所示，而线电流和相电流是同一个电流。所以所谓线电压和线电流之间的功率因数是不存在的，或者是毫无意义的。

6.效率

电动机各部分功率之间的关系为

P1-pcu-pFe-pME=P2 （1-28）

式中 pcu——电动机绕组的铜损（kW）；

pFe——电动机铁心的铁损（kW）；

pME——电动机的机械损失（kW）。

电动机的效率为

式中 η——电动机的效率。

1.6.2 异步电动机的型号与接法

1.国产异步电动机的型号

第一项是产品代号，“”代表通用的笼型异步电动机。其他如YR代表绕线转子异步电动机，YQ代表高起动转矩异步电动机等。

第二项是机座代号，“280”表示中心高为280mm；“S”表示短机座（其他如L表示长机座，M表示中等机座）。

第三项是磁极个数，“4”就是4极电动机。

2.接线端子和接法

关于电动机绕组的接线端子和接线方法如图1-26所示。

一般说来，容量较大的电动机都采用△联结，而小容量电动机多采用联结。这是因为

△联结时，每相绕组的相电压等于线电压。在容量相同的情况下，电流较小，绕组所用的导线可以细一些，节省用铜。

但对于小容量电动机来说，导线太细容易变形。同时，每相绕组的匝数必然增多，小容量电动机定子的内径较小，要往定子槽里嵌入又细又多的导线就比较困难。采用联结，每相绕组的相电压低些，只有线电压的1/3，导线较粗，每相绕组的匝数较少，嵌线的工艺要容易得多。

1.6.3 异步电动机的定额

生产机械在配置电动机时，除了考虑能不能带得动外，很重要的一个问题，是会不会过热。这是因为温度升高的主要结果是使绝缘材料炭化，失去绝缘性能，电动机就“烧”坏了。

1.绝缘材料的耐热等级

不同的电动机采用的绝缘材料也不尽相同，允许的最高温度也就不一样。异步电动机里用得较多的绝缘材料见表1-3。

2.电动机的温升

电动机的温升指的是实际温度和环境温度之差，我国的最高环境温度规定为40℃。从表1-3中可以看出，电动机的允许温升和绝缘材料的允许工作温度之间，是留有余地的。在实际工作中，电动机外壳的温度以不烫手为原则。

电动机温度变化的基本规律，主要有两条：

1）温度不可能突变 电动机在运行过程中，由于存在着铜损、铁损和机械损耗等损耗功率，这些损耗功率都将转换成热能，使电动机的温度升高。但由于有热惯性的原因，温度只能逐渐上升。

2）温度的上升是非线性的 由于电动机在温度上升的同时，也要向周围散热，温升越大，散热越快。当电动机的温升上升到某一数值时，它所产生的热量和散发的热量相等，处于平衡状态时，温升不再增加。这时的温升称为稳定温升，用τS表示。

3.电动机的温升曲线

和任何过渡过程一样，电动机的温升曲线也符合指数规律：

式中 τ——温升（℃）；

τS——稳定温升（℃）；

T——时间常数。

由式（1-30）所得到的温升曲线如图1-27a中的曲线①所示。曲线②是曲线①的切线，电动机的温升如果按曲线②从0直线上升至稳定温升所需要的时间，称为时间常数，用T表示。时间常数的物理意义可以有两种解释方法：

1）如果电动机在发热过程中不向周围散热，达到稳定温升所需要的时间。

2）电动机的温升上升到稳定温升的63.2%所需要的时间。

发热时间常数取决于电动机的负载轻重，负载重时，损耗增大，温度上升得快，发热时间常数较小。

当电动机停止运行时，将向周围散热，其散热曲线如图1-27b中之曲线③所示。散热时间常数和周围环境有关。

1.6.4 电动机的运行定额

根据负载的工况不同，有连续不变负载、连续变动负载、断续负载和短时负载。分别说明如下：

1.连续不变负载

负载在运行过程中，阻转矩基本不变的负载，称为连续不变负载。其运行特点是在运行期间，负载的轻重基本不变，温升能够达到稳定温升，如图1-28a所示。工频运行的风机、水泵等属于这类负载。

2.连续变动负载

负载的阻转矩不同，电动机所能达到的稳定温升也不同，如图1-29a所示。许多负载在运行过程中，阻转矩并不稳定，而是时大、时小地变化的，例如龙门刨床的刨台，在切削过程中和返回过程中，负载的轻重显然是不一样的。这类负载的温升曲线也随负载的轻重而变化，如图1-29b所示。对于这类负载，只要电动机的温升不超过额定温升，短时间的过载是允许的，如图1-29b中的t1时间段所示。

对于连续变动负载，须计算其等效电流：

式中 IE——变动负载的等效电流（A）；

I1、I2、…——负载在不同时间段的运行电流（A）；

t1、t2、…——不同时间段的时间（s）。

允许连续运行的电动机在定额栏内标写为“连续”。

3.断续负载

时而运行，时而停止的负载称为断续负载，如图1-29所示。

断续负载的运行特点是在每次运行期间，电动机的温升都达不到稳定温升；而每次停止期间，温升也降不到0，如图1-29中之曲线②所示。例如车床，每切削完一次后，须停下来调整切削量后，再车下一刀。

对于断续负载，电动机需要标明其允许的负载持续率：

式中 FC——负载持续率；

Σt1——负载运行时间之和（s）；

Σt0——负载停止时间之和（s）。

图1-29a所示是持续率较大的情形；图1-29b所示是持续率较小的情形。

电动机对于断续负载的持续率规定的定额为15%、25%、40%、60%等。

4.短时负载

负载的运行时间很短，如图1-30中的曲线①所示。在运行时间内，电动机的温升达不到稳定温升，如图1-30中的曲线②所示。而停止时间较长，超过其冷却时间常数的（3～4）倍。在停止时间内，电动机的温升能够降到0，如图1-30中的曲线③所示。针对短时负载，电动机的定额为15、30、60、90min等。

短时负载的电动机一般都达不到稳定温升，只要带得动即可。所以主要校核其过载能力。