电机的工作制和工作制对电机寿命的影响

电机的工作制是指电机在不同负载下的允许循环时间，以及电机在运行、启动、电制动、空载、断能停转等阶段的持续时间和先后顺序 。

IEC60034-1 中划分了 10 种电机工作制，用 S1~S10 来表示 。以下是常见的几种工作制介绍 ：

1. S1 连续工作制：电机在恒定负载下可以持续运行，运行时间足以达到热稳定，能一直运行下去且温度保持在稳定值。这种工作制常用于需要长期连续运行的工业设备，如风机、泵、传送带等。

2. S2 短时工作制：在恒定负载下按给定的时间运行，该时间不足以达到热稳定，随后需要断能停转足够长的时间，使电机冷却到与冷却介质温度之差在 2K 以内。电机短时运转的持续时间标准有 10min、30min、60min、90min 等，常见于起重机、家用电器驱动器、阀门控制器等设备。

3. S3 断续周期工作制：按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段恒定负载运行时间和一段断能停转时间。负载持续率为恒定负载运行时间与负载周期之比，循环周期必须持续 10min，且暂载率一般为 15%、25%、40%、60% 中的一个。适用于冲压机、钻床等频繁启停的设备。

4. S4 包括起动的断续周期工作制：与 S3 类似，但每一周期包括一段对温升有显著影响的起动时间、一段恒定负载运行时间和一段断能停转时间，需要考虑电机负载的转动惯量。广泛用于金属切割机、钻孔机、矿山提升机等。

5. S5 包括电制动的断续周期工作制：每一周期包括一段起动时间、一段恒定负载运行时间、一段快速电制动时间和一段断能停转时间，电机的转动惯量也需要考虑。常用于方坯轧机、机械手驱动、矿山提升机等。

6. S6 连续周期工作制：按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段恒定负载运行时间和一段空载运行时间，但无断能停转时间。常见于压制机、切割机等。

7. S7 包括电制动的连续周期工作制：按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段起动时间、一段恒定负载运行时间和一段快速电制动时间，但无断能停转时间。主要应用于轧花机等设备。

8. S8 包括变速变负载的连续周期工作制：由一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段在预定转速下恒定负载运行时间，和一段或几段在不同转速下的其它恒定负载的运行时间，但无断能停转时间。所有时间都较短，无法达到稳态温度。

9. S9 负载和转速非周期性变化工作制：负载和转速在允许的范围内变化的非周期工作制，经常过载，其值可超过满载。例如风力发电等应用场景。

10. S10 离散恒定负载工作制：包括不少于 4 种离散负载值（或等效负载）的工作制，其中可以包括空载运行及停机，在每种负载下，均达到热稳定状态，在一个工作周期中的最小负载值可为零。

工作制对电机寿命的影响如下：

1. 连续工作制（S1）：

o    优点：电机设计用于长期稳定运行，在散热条件良好且负载不超标的情况下，由于运行相对稳定，机械磨损较为均匀，所以如果维护得当，电机可以有较长的使用寿命。例如在通风良好的工厂环境中，连续运行的风机电机，如果负载稳定且定期维护，通常可以使用较长时间。

o    缺点：如果电机长时间连续运行，会持续产生热量，若散热系统出现问题或周围环境温度过高，电机温度可能会逐渐升高，这会加速电机内部绝缘材料的老化，降低绝缘性能，从而影响电机的寿命。另外，如果电机长期处于过载运行状态，也会对电机的寿命产生严重影响。

2. 短时工作制（S2）：

o    优点：电机工作时间短，有足够的冷却和休息时间，这使得电机的温度不会持续升高，能够有效减少热积累对电机造成的损害，所以电机的机械寿命相对较长 。例如家用的搅拌机电机，每次使用时间较短，使用后有足够的时间冷却，电机的寿命通常比较有保障。

o    缺点：如果频繁地在短时间内启动和停止电机，每次启动时的大电流会对电机的绕组和绝缘造成一定的冲击，长期频繁操作可能会导致电机的绝缘性能下降，影响电机的寿命。

3. 断续周期工作制（S3 等）：

o    优点：这种工作制的电机在运行一段时间后会有停机休息时间，有助于电机散热，在一定程度上可以减轻电机的热负荷，对延长电机寿命有积极作用。例如冲压机的电机，在冲压工作间隙可以得到休息，减少了电机过热的风险 。

o    缺点：电机频繁地启停和切换工作状态，会使电机的机械部件和电气部件受到较大的应力和磨损，例如电机的轴承、电刷等部件容易磨损，从而影响电机的整体寿命。而且在每个工作周期的起动过程中，电流较大，也会对电机的绕组和绝缘产生一定的影响

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