内容发布更新时间 : 2024/9/12 22:12:42星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
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电机转矩、功率、转速之间的关系及计算公式
电动机输出转矩:
使机械元件转动的力矩称为转动力矩,简称转矩。机械元件在转矩作用下都会产生 一定程度的扭转变形,故转矩有时又称为扭矩。
转矩与功率及转速的关系: 转矩(T)=9550*功率(P)/转速(n) 即:T=9550P/n—公式【1】
由此可推导出:
转矩=9550*功率/转速 《===》 功率=转速*转矩/9550,即P=Tn/9550——公式【2】
方程式中:
P—功率的单位(kW); n—转速的单位(r/min); T—转矩的单位(N.m); 9550是计算系数。
电机扭矩计算公式 T=9550P/n 是如何计算的呢? 分析:
功率=力*速度 即 P=F*V---————公式【3】 转矩(T)=扭力(F)*作用半径(R) 推出F=T/R---——公式【4】 线速度(V)=2πR*每秒转速(n秒)=2πR*每分转速(n分)/60=πR*n分/30---——公式【5】 将公式【4】、【5】代入公式【3】得: P=F*V=T/R*πR*n分/30 =π/30*T*n分
-----P=功率单位W, T=转矩单位N.m, n分=每分钟转速单位转/分钟 如果将P的单位换成KW,那么就是如下公式: P*1000=π/30*T*n 30000/π*P=T*n
30000/3.1415926*P=T*n 9549.297*P=T*n
这就是为什么会有功率和转矩*转速之间有个9550的系数关系。。。
电动机转矩、转速、电压、电流之间的关系
由于电功率P=电压U*电流I,即 P=UI————公式【6】
由于公式【2】中的功率P的单位为kw,而电压U的单位是V,电流I的单位是A,而UI乘积的单位是V.A,即w,所以将公式【6】代入到公式【2】中时,UI需要除以1000以统一单位。 则:
P=Tn/9550=UI/1000————公式【7】
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==》Tn/9.55=UI————公式【8】 ==》T=9.55UI/n————公式【9】 ==》U=Tn/9.55I————公式【10】 ==》I=9.55U/Tn————公式【11】
方程式【7】、【8】、【9】、【10】、【11】中: P—功率的单位(kW); n—转速的单位(r/min); T—转矩的单位(N.m); U—电压的单位(V);
I—电流的单位(A);
9.55是9500÷1000之后的值。
转矩的类型
转矩可分为静态转矩和动态转矩。
※静态转矩
静态转矩是值不随时间延长而变化或变化很小、很缓慢的转矩,包括静止转矩、恒定转矩、缓变转矩和微脉动转矩。
静止转矩的值为常数,传动轴不旋转;
恒定转矩的值为常数,但传动轴以匀速旋转,如电机稳定工作时的转矩; 缓变转矩的值随时间延长而缓慢变化,但在短时间内可认为转矩值是不变的; 微脉动转矩的瞬时值有幅度不大的脉动变化。
※动态转矩
动态转矩是值随时间延长而变化很大的转矩,包括振动转矩、过渡转矩和随机转矩三种。 振动转矩的值是周期性波动的;
过渡转矩是机械从一种工况转换到另一种工况时的转矩变化 过程;随机转矩是一种不确定的、变化无规律的转矩。
选择电动机时,如何选择功率与转矩?
电动机的功率,应根据生产机械所需要的功率来选择,尽量使电动机在额定负载下运行。选择时应注意以下两点:
①如果电动机功率选得过小.就会出现“小马拉大车”现象,造成电动机长期过载.使其绝缘因发热而损坏.甚至电动机被烧毁。
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②如果电动机功率选得过大.就会出现“大马拉小车”现象.其输出机械功率不能得到充分利用,功率因数和效率都不高,不但对用户和电网不利。而且还会造成电能浪费。
要正确选择电动机的功率,必须经过以下计算或比较: P=F*V/1000(P=计算功率KW,F=所需拉力N,工作机线速度M/S) 对于恒定负载连续工作方式,可按下式计算所需电动机的功率: P1(kw):P=P/n1n2
式中n1为生产机械的效率;n2为电动机的效率,即传动效率。
按上式求出的功率P1,不一定与产品功率相同。因此.所选电动机的额定功率应等于或稍大于计算所得的功率。
此外.最常用的是类比法来选择电动机的功率。所谓类比法。就是与类似生产机械所用电动机的功率进行对比。
具体做法是:了解本单位或附近其他单位的类似生产机械使用多大功率的电动机,然后选用相近功率的电动机进行试车。试车的目的是验证所选电动机与生产机械是否匹配。
验证的方法是:使电动机带动生产机械运转,用钳形电流表测量电动机的工作电流,将测得的电流与该电动机铭牌上标出的额定电流进行对比。如果电功机的实际工作电流与铭脾上标出的额定电流上下相差不大.则表明所选电动机的功率 合适。如果电动机的实际工作电流比铭牌上标出的额定电流低70%左右.则表明电动机的功率选得过大,应调换功率较小的电动机。如果测得的电动机工作电流比铭牌上标出的额定电流大40%以上.则表明电动机的功率选得过小,应调换功率较大的电动机。
适用于伺服电机额定功率、额定转速和额定转矩之间的关系互导,但实际的额定转矩值应该是实际测量出来为准,因为有能量转换效率问题,基本数值大体一致,会有细微减小。。。
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