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技術(shù)資料
Technical Data
電機的工作制和工作制對電機壽命的影響
電機的工作制是指電機在不同負(fù)載下的允許循環(huán)時間，以及電機在運行、啟動、電制動、空載、斷能停轉(zhuǎn)等階段的持續(xù)時間和先后順序 。
IEC60034-1 中劃分了 10 種電機工作制，用 S1~S10 來表示 。以下是常見的幾種工作制介紹 ：
1. S1 連續(xù)工作制：電機在恒定負(fù)載下可以持續(xù)運行，運行時間足以達到熱穩(wěn)定，能一直運行下去且溫度保持在穩(wěn)定值。這種工作制常用于需要長期連續(xù)運行的工業(yè)設(shè)備，如風(fēng)機、泵、傳送帶等。
2. S2 短時工作制：在恒定負(fù)載下按給定的時間運行，該時間不足以達到熱穩(wěn)定，隨后需要斷能停轉(zhuǎn)足夠長的時間，使電機冷卻到與冷卻介質(zhì)溫度之差在 2K 以內(nèi)。電機短時運轉(zhuǎn)的持續(xù)時間標(biāo)準(zhǔn)有 10min、30min、60min、90min 等，常見于起重機、家用電器驅(qū)動器、閥門控制器等設(shè)備。
3. S3 斷續(xù)周期工作制：按一系列相同的工作周期運行，每一周期包括一段恒定負(fù)載運行時間和一段斷能停轉(zhuǎn)時間。負(fù)載持續(xù)率為恒定負(fù)載運行時間與負(fù)載周期之比，循環(huán)周期必須持續(xù) 10min，且暫載率一般為 15%、25%、40%、60% 中的一個。適用于沖壓機、鉆床等頻繁啟停的設(shè)備。
4. S4 包括起動的斷續(xù)周期工作制：與 S3 類似，但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(fù)載運行時間和一段斷能停轉(zhuǎn)時間，需要考慮電機負(fù)載的轉(zhuǎn)動慣量。廣泛用于金屬切割機、鉆孔機、礦山提升機等。
5. S5 包括電制動的斷續(xù)周期工作制：每一周期包括一段起動時間、一段恒定負(fù)載運行時間、一段快速電制動時間和一段斷能停轉(zhuǎn)時間，電機的轉(zhuǎn)動慣量也需要考慮。常用于方坯軋機、機械手驅(qū)動、礦山提升機等。
6. S6 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(fù)載運行時間和一段空載運行時間，但無斷能停轉(zhuǎn)時間。常見于壓制機、切割機等。
7. S7 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(fù)載運行時間和一段快速電制動時間，但無斷能停轉(zhuǎn)時間。主要應(yīng)用于軋花機等設(shè)備。
8. S8 包括變速變負(fù)載的連續(xù)周期工作制：由一系列相同的工作周期運行，每一周期包括一段在預(yù)定轉(zhuǎn)速下恒定負(fù)載運行時間，和一段或幾段在不同轉(zhuǎn)速下的其它恒定負(fù)載的運行時間，但無斷能停轉(zhuǎn)時間。所有時間都較短，無法達到穩(wěn)態(tài)溫度。
9. S9 負(fù)載和轉(zhuǎn)速非周期性變化工作制：負(fù)載和轉(zhuǎn)速在允許的范圍內(nèi)變化的非周期工作制，經(jīng)常過載，其值可超過滿載。例如風(fēng)力發(fā)電等應(yīng)用場景。
10. S10 離散恒定負(fù)載工作制：包括不少于 4 種離散負(fù)載值（或等效負(fù)載）的工作制，其中可以包括空載運行及停機，在每種負(fù)載下，均達到熱穩(wěn)定狀態(tài)，在一個工作周期中的最小負(fù)載值可為零。
工作制對電機壽命的影響如下：
1. 連續(xù)工作制（S1）：
o 優(yōu)點：電機設(shè)計用于長期穩(wěn)定運行，在散熱條件良好且負(fù)載不超標(biāo)的情況下，由于運行相對穩(wěn)定，機械磨損較為均勻，所以如果維護得當(dāng)，電機可以有較長的使用壽命。例如在通風(fēng)良好的工廠環(huán)境中，連續(xù)運行的風(fēng)機電機，如果負(fù)載穩(wěn)定且定期維護，通?？梢允褂幂^長時間。
o 缺點：如果電機長時間連續(xù)運行，會持續(xù)產(chǎn)生熱量，若散熱系統(tǒng)出現(xiàn)問題或周圍環(huán)境溫度過高，電機溫度可能會逐漸升高，這會加速電機內(nèi)部絕緣材料的老化，降低絕緣性能，從而影響電機的壽命。另外，如果電機長期處于過載運行狀態(tài)，也會對電機的壽命產(chǎn)生嚴(yán)重影響。
2. 短時工作制（S2）：
o 優(yōu)點：電機工作時間短，有足夠的冷卻和休息時間，這使得電機的溫度不會持續(xù)升高，能夠有效減少熱積累對電機造成的損害，所以電機的機械壽命相對較長 。例如家用的攪拌機電機，每次使用時間較短，使用后有足夠的時間冷卻，電機的壽命通常比較有保障。
o 缺點：如果頻繁地在短時間內(nèi)啟動和停止電機，每次啟動時的大電流會對電機的繞組和絕緣造成一定的沖擊，長期頻繁操作可能會導(dǎo)致電機的絕緣性能下降，影響電機的壽命。
3. 斷續(xù)周期工作制（S3 等）：
o 優(yōu)點：這種工作制的電機在運行一段時間后會有停機休息時間，有助于電機散熱，在一定程度上可以減輕電機的熱負(fù)荷，對延長電機壽命有積極作用。例如沖壓機的電機，在沖壓工作間隙可以得到休息，減少了電機過熱的風(fēng)險 。
o 缺點：電機頻繁地啟停和切換工作狀態(tài)，會使電機的機械部件和電氣部件受到較大的應(yīng)力和磨損，例如電機的軸承、電刷等部件容易磨損，從而影響電機的整體壽命。而且在每個工作周期的起動過程中，電流較大，也會對電機的繞組和絕緣產(chǎn)生一定的影響
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