2.1.3　力矩电动机的选择

三相力矩电动机具有恒转矩负载特性，可以调速，广泛应用于纺织、印染、造纸、电线、冶金等机械设备上。

（1）力矩电动机的特性

力矩电动机的结构与普通笼型异步电动机不同，它采用电阻率较高的黄铜等材料作为转子导条及端环。力矩电动机允许长期低速运行甚至堵转，电动机发热严重，通常采用开启式结构，转子具有轴向通风孔，并外加鼓风机以驱走热量。

为了适应不同负载的需要，力矩电动机的转矩可根据实际情况来调节，以保证理想的特性。一般采用单相或三相调压器进行电压调节。

力矩电动机的机械特性很软，其最大转矩即堵转转矩出现在转速n=0。

（2）力矩电动机的选型及计算

所选力矩电动机应满足以下两个条件。

①电动机输出转矩M应与负载转矩M_z相近。为此，M=（0.2～0.8）M_zmax，其中M_zmax为最大负载转矩。

②电动机转速范围应与负载的转速相适应。为此，电动机的工作转速n=（0.3～0.7）n₁，其中n₁为电动机的同步转速。

（3）输出转矩和堵转转矩计算

对子电线电缆生产中的收卷力矩电动机，其电动机轴输出转矩M_a可按以下公式计算：

①公式一

M_a=M₁+M₂+M₃+M₄

式中　M₁——线缆收线的旋转转矩，也是主要转矩，取可能出现的最大转矩；

M₂——空载损失转矩，即传动机构的机械损失转矩，一般M₂=（0.15～0.20）M₁；

M₃——排线转矩，若不另设单独的排线电动机而由收线电动机驱动时，可取M₃=1.2M₂；

M₄——张力转矩，因该转矩所占比例不大，选型计算时可忽略不计。

由此可确定电动机的堵转转矩M_S，即

M_S=（1.8～2.1）M_a

②公式二

式中　F——最大卷绕张力，N；

D——最大卷径，即满盘直径，m；

j——传动减速比；

n_i——减速装置效率，一般为0.85，堵转时取1；

K——换算系数，满卷转速的1/3时取0.8，满卷转速的2/3时取0.55，堵转时取1。

（4）电动机输出功率计算

P=Fv=F（πdn/60）=0.1047Mn

式中　P——电动机输出功率，W；

F——卷绕物张力，N；

v——卷绕物线速度，m/s；

d——卷绕物直径，m；

M——电动机转矩，N·m；

n——转速，r/min。

（5）电动机极数（转速范围）确定

空盘时电动机的转速可按下式计算：

n_k=60vi_min/（πD_k）

式中　n_k——空盘时电动机的转速，r/min；

v——线速度，m/s；

i_min——减速比，若有数级变速，取减速比最小的一级；

D_k——收线盘直径，m。

满盘时电动机的转速可按下式计算：

n_m=60vi_max/（πD_m）

式中　n_m——满盘时电动机的转速，r/min；

D_m——满盘时的最大直径，m；

i_max——最大减速比。

所选力矩电动机的同步转速n₁应满足

1.4n_k≤n₁≤2n_m

需指出，用调压器调压时，一般最低电压不宜低于电动机额定电压的50％。同样，最低工作转速点在所选电动机转矩-转速特性曲线中不能过低，否则必须降低输入电压来满足恒线速度的工作方式，这将使最大力矩发挥不出来。