電機(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式 很有用的啊_第1頁
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文檔簡介

1、針對你的問題有公式可參照分析:電機(jī)功率:P=1.732×U×I×cos電機(jī)轉(zhuǎn)矩:T=9549×P/n ; 電機(jī)功率 轉(zhuǎn)矩=9550*輸出功率/輸出轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)矩=9550*輸出功率/輸出轉(zhuǎn)速P = T*n/9550公式推導(dǎo)電機(jī)功率,轉(zhuǎn)矩,轉(zhuǎn)速的關(guān)系功率=力*速度P=F*V-公式1轉(zhuǎn)矩(T)=扭力(F)*作用半徑(R)         推出F=T/R          &#

2、160;                                         -公式2線速度(V)=2R*每秒轉(zhuǎn)速(n秒)      &#

3、160;=2R*每分轉(zhuǎn)速(n分)/60              =R*n分/30-公式3將公式2、3代入公式1得:P=F*V=T/R*R*n分/30 =/30*T*n分-P=功率單位W,     T=轉(zhuǎn)矩單位Nm,   n分=每分鐘轉(zhuǎn)速單位轉(zhuǎn)/分鐘如果將P的單位換成KW,那么就是如下公式:P*1000=/30*T*n       

4、60;   30000/*P=T*n    30000/3.1415926*P=T*n     9549.297*P = T * n電機(jī)轉(zhuǎn)速:n=60f/p,p為電機(jī)極對數(shù),例如四級電機(jī)的p=2;注:當(dāng)頻率達(dá)50Hz時(shí),電機(jī)達(dá)到額定功率,再增加頻率,其功率時(shí)不會(huì)再增的,會(huì)保持額定功率。電機(jī)轉(zhuǎn)矩在50Hz以下時(shí),是與頻率成正比變化的;當(dāng)頻率f達(dá)到50Hz時(shí),電機(jī)達(dá)到最大輸出功率,即額定功率;如果頻率f在50Hz以后再繼續(xù)增加,則輸出轉(zhuǎn)矩與頻率成反比變化,因?yàn)樗妮敵龉β示褪悄敲创罅?,你還要繼續(xù)增加頻率f,那

5、么套入上面的計(jì)算式分析,轉(zhuǎn)矩則明顯會(huì)減小。轉(zhuǎn)速的情況和頻率是一樣的,因?yàn)殡娫措妷翰蛔儯漕l率的變化直接反應(yīng)的結(jié)果就是轉(zhuǎn)速的同比變化,頻率增,轉(zhuǎn)速也增,它減另一個(gè)也減。關(guān)于電壓分析起來有點(diǎn)麻煩,你先看這幾個(gè)公式。電機(jī)的定子電壓: U = E + I×R (I為電流, R為電子電阻, E為感應(yīng)電勢);而:E = k×f×X (k:常數(shù), f: 頻率, X:磁通);對異步電機(jī)來說: T=K×I×X (K:常數(shù), I:電流, X:磁通);則很容易看出頻率f的變化,也伴隨著E的變化,則定子的電壓也應(yīng)該是變化的,事實(shí)上常用的變頻器調(diào)速方法也就是這樣的,頻率

6、變化時(shí),變頻器輸出電壓,也就是加在定子兩端的電壓也是隨之變化的,是成正比的,這就是恒V/f比變頻方式。 這三個(gè)式子也可用于前面的分析,可得出相同結(jié)果。當(dāng)然,如果電源頻率不變,電機(jī)轉(zhuǎn)矩肯定是正比于電壓的,但是一定是在電機(jī)達(dá)到額定輸出轉(zhuǎn)矩前。 電機(jī)的“扭矩”,單位是 Nm(牛米) 計(jì)算公式是 T=9549 * P / n 。 P是電機(jī)的額定(輸出)功率單位是千瓦(KW) 分母 是額定轉(zhuǎn)速 n 單位是轉(zhuǎn)每分 (r/min) P和 n可從 電機(jī)銘牌中直接查到。電機(jī)轉(zhuǎn)速和扭矩(轉(zhuǎn)矩)公式含義: 1kg=9.8N 1千克的物體受到地球的吸引力是9.8牛頓 。 含義: 9.8N·m 推力點(diǎn)垂直作用

7、在離磨盤中心1米的位置上的力為9.8N。轉(zhuǎn)速公式:n60f/P (n轉(zhuǎn)速,f電源頻率,P磁極對數(shù))扭矩公式:T=9550P/n T是扭矩,單位N·m P是輸出功率,單位KW n是電機(jī)轉(zhuǎn)速,單位r/min如何通過電機(jī)功率和轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式來合理選擇電動(dòng)機(jī)如何通過電機(jī)功率和轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式來合理選擇電動(dòng)機(jī)    電動(dòng)機(jī)的功率,應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械所需要的功率來選擇,盡量使電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下運(yùn)行。選擇時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn):    如果電動(dòng)機(jī)功率選得過小就會(huì)出現(xiàn)“小馬拉大車”現(xiàn)象,造成電動(dòng)機(jī)長期過載使其絕緣因發(fā)熱而損壞甚至電動(dòng)機(jī)被燒毀。 &

8、#160;  如果電動(dòng)機(jī)功率選得過大就會(huì)出現(xiàn)“大馬拉小車”現(xiàn)象其輸出機(jī)械功率不能得到充分利用,功率因數(shù)和效率都不高,不但對用戶和電網(wǎng)不利。而且還會(huì)造成電能浪費(fèi)。    要正確選擇電動(dòng)機(jī)的功率,必須經(jīng)過以下計(jì)算或比較:     P=F*V/1000(P=計(jì)算功率KW,F(xiàn)=所需拉力N,工作機(jī)線速度M/S)     對于恒定負(fù)載連續(xù)工作方式,可按下式計(jì)算所需電動(dòng)機(jī)的功率:     P1(kw):P=P/n1n2     式中n1為生產(chǎn)機(jī)械的效

9、率;n2為電動(dòng)機(jī)的效率,即傳動(dòng)效率。    按上式求出的功率P1,不一定與產(chǎn)品功率相同。因此所選電動(dòng)機(jī)的額定功率應(yīng)等于或稍大于計(jì)算所得的功率。此外最常用的是類比法來選擇電動(dòng)機(jī)的功率。所謂類比法。就是與類似生產(chǎn)機(jī)械所用電動(dòng)機(jī)的功率進(jìn)行對比。     具體做法是:了解本單位或附近其他單位的類似生產(chǎn)機(jī)械使用多大功率的電動(dòng)機(jī),然后選用相近功率的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行試車。試車的目的是驗(yàn)證所選電動(dòng)機(jī)與生產(chǎn)機(jī)械是否匹配。     驗(yàn)證的方法是:使電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn),用鉗形電流表測量電動(dòng)機(jī)的工作電流,將測得

10、的電流與該電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)出的額定電流進(jìn)行對比。如果電功機(jī)的實(shí)際工作電流與銘脾上標(biāo)出的額定電流上下相差不大則表明所選電動(dòng)機(jī)的功率合適。如果電動(dòng)機(jī)的實(shí)際工作電流比銘牌上標(biāo)出的額定電流低70左右則表明電動(dòng)機(jī)的功率選得過大,應(yīng)調(diào)換功率較小的電動(dòng)機(jī)。如果測得的電動(dòng)機(jī)工作電流比銘牌上標(biāo)出的額定電流大40以上則表明電動(dòng)機(jī)的功率選得過小,應(yīng)調(diào)換功率較大的電動(dòng)機(jī)。 如何通過電機(jī)功率和轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式來合理選擇電動(dòng)機(jī)三實(shí)際上應(yīng)該是考慮扭矩(轉(zhuǎn)矩),電機(jī)功率和轉(zhuǎn)矩是有計(jì)算公式的。     即T=9550P/n     式中:    

11、; P功率,kW;     n電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速,r/min;     T轉(zhuǎn)矩,Nm。     電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩一定要大于工作機(jī)械所需要的轉(zhuǎn)矩,一般需要一個(gè)安全系數(shù)。 N0=60F/P (同步電動(dòng)機(jī)) N=N0(1-S)=60F/P(1-S) (異步電動(dòng)機(jī)) 式中:F-頻率;P-極對數(shù);S-轉(zhuǎn)差率 三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速公式為:n=60f/p(1-s) 從上式可見,改變供電頻率f、電動(dòng)機(jī)的極對數(shù)p及轉(zhuǎn)差率s均可太到改變轉(zhuǎn)速的目的。從調(diào)速的本質(zhì)來看,不同的調(diào)速方式無非是改變交流電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速或不改變同步轉(zhuǎn)

12、兩種。在生產(chǎn)機(jī)械中廣泛使用不改變同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法有繞線式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速、斬波調(diào)速、串級調(diào)速以及應(yīng)用電磁轉(zhuǎn)差離合器、液力偶合器、油膜離合器等調(diào)速。改變同步轉(zhuǎn)速的有改變定子極對數(shù)的多速電動(dòng)機(jī),改變定子電壓、頻率的變頻調(diào)速有能無換向電動(dòng)機(jī)調(diào)速等。從調(diào)速時(shí)的能耗觀點(diǎn)來看,有高效調(diào)速方法與低效調(diào)速方法兩種:高效調(diào)速指時(shí)轉(zhuǎn)差率不變,因此無轉(zhuǎn)差損耗,如多速電動(dòng)機(jī)、變頻調(diào)速以及能將轉(zhuǎn)差損耗回收的調(diào)速方法(如串級調(diào)速等)。有轉(zhuǎn)差損耗的調(diào)速方法屬低效調(diào)速,如轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法,能量就損耗在轉(zhuǎn)子回路中;電磁離合器的調(diào)速方法,能量損耗在離合器線圈中;液力偶合器調(diào)速,能量損耗在液力偶合器的油中。一般來說轉(zhuǎn)差損

13、耗隨調(diào)速范圍擴(kuò)大而增加,如果調(diào)速范圍不大,能量損耗是很小的。一、變極對數(shù)調(diào)速方法這種調(diào)速方法是用改變定子繞組的接紅方式來改變籠型電動(dòng)機(jī)定子極對數(shù)達(dá)到調(diào)速目的,特點(diǎn)如下:具有較硬的機(jī)械特性,穩(wěn)定性良好; 無轉(zhuǎn)差損耗,效率高; 接線簡單、控制方便、價(jià)格低; 有級調(diào)速,級差較大,不能獲得平滑調(diào)速; 可以與調(diào)壓調(diào)速、電磁轉(zhuǎn)差離合器配合使用,獲得較高效率的平滑調(diào)速特性。 本方法適用于不需要無級調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械,如金屬切削機(jī)床、升降機(jī)、起重設(shè)備、風(fēng)機(jī)、水泵等。二、變頻調(diào)速方法 變頻調(diào)速是改變電動(dòng)機(jī)定子電源的頻率,從而改變其同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法。變頻調(diào)速系統(tǒng)主要設(shè)備是提供變頻電源的變頻器,變頻器可分成交流直流交

14、流變頻器和交流交流變頻器兩大類,目前國內(nèi)大都使用交直交變頻器。其特點(diǎn):效率高,調(diào)速過程中沒有附加損耗; 應(yīng)用范圍廣,可用于籠型異步電動(dòng)機(jī); 調(diào)速范圍大,特性硬,精度高; 技術(shù)復(fù)雜,造價(jià)高,維護(hù)檢修困難。 本方法適用于要求精度高、調(diào)速性能較好場合。 三、串級調(diào)速方法 串級調(diào)速是指繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路中串入可調(diào)節(jié)的附加電勢來改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差,達(dá)到調(diào)速的目的。大部分轉(zhuǎn)差功率被串入的附加電勢所吸收,再利用產(chǎn)生附加的裝置,把吸收的轉(zhuǎn)差功率返回電網(wǎng)或轉(zhuǎn)換能量加以利用。根據(jù)轉(zhuǎn)差功率吸收利用方式,串級調(diào)速可分為電機(jī)串級調(diào)速、機(jī)械串級調(diào)速及晶閘管串級調(diào)速形式,多采用晶閘管串級調(diào)速,其特點(diǎn)為:可將調(diào)速過程中的轉(zhuǎn)差

15、損耗回饋到電網(wǎng)或生產(chǎn)機(jī)械上,效率較高; 裝置容量與調(diào)速范圍成正比,投資省,適用于調(diào)速范圍在額定轉(zhuǎn)速7090的生產(chǎn)機(jī)械上; 調(diào)速裝置故障時(shí)可以切換至全速運(yùn)行,避免停產(chǎn); 晶閘管串級調(diào)速功率因數(shù)偏低,諧波影響較大。 本方法適合于風(fēng)機(jī)、水泵及軋鋼機(jī)、礦井提升機(jī)、擠壓機(jī)上使用。 四、繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法 繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串入附加電阻,使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率加大,電動(dòng)機(jī)在較低的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。串入的電阻越大,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速越低。此方法設(shè)備簡單,控制方便,但轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱的形式消耗在電阻上。屬有級調(diào)速,機(jī)械特性較軟。 五、定子調(diào)壓調(diào)速方法 當(dāng)改變電動(dòng)機(jī)的定子電壓時(shí),可以得到一組不同的機(jī)械特性曲線,從而獲

16、得不同轉(zhuǎn)速。由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比,因此最大轉(zhuǎn)矩下降很多,其調(diào)速范圍較小,使一般籠型電動(dòng)機(jī)難以應(yīng)用。為了擴(kuò)大調(diào)速范圍,調(diào)壓調(diào)速應(yīng)采用轉(zhuǎn)子電阻值大的籠型電動(dòng)機(jī),如專供調(diào)壓調(diào)速用的力矩電動(dòng)機(jī),或者在繞線式電動(dòng)機(jī)上串聯(lián)頻敏電阻。為了擴(kuò)大穩(wěn)定運(yùn)行范圍,當(dāng)調(diào)速在2:1以上的場合應(yīng)采用反饋控制以達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速目的。 調(diào)壓調(diào)速的主要裝置是一個(gè)能提供電壓變化的電源,目前常用的調(diào)壓方式有串聯(lián)飽和電抗器、自耦變壓器以及晶閘管調(diào)壓等幾種。晶閘管調(diào)壓方式為最佳。調(diào)壓調(diào)速的特點(diǎn): 調(diào)壓調(diào)速線路簡單,易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制; 調(diào)壓過程中轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱形式消耗在轉(zhuǎn)子電阻中,效率較低。 調(diào)壓調(diào)速一般適用于100KW以下的

17、生產(chǎn)機(jī)械。 六、電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法 電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)由籠型電動(dòng)機(jī)、電磁轉(zhuǎn)差離合器和直流勵(lì)磁電源(控制器)三部分組成。直流勵(lì)磁電源功率較小,通常由單相半波或全波晶閘管整流器組成,改變晶閘管的導(dǎo)通角,可以改變勵(lì)磁電流的大小。 電磁轉(zhuǎn)差離合器由電樞、磁極和勵(lì)磁繞組三部分組成。電樞和后者沒有機(jī)械聯(lián)系,都能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。電樞與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子同軸聯(lián)接稱主動(dòng)部分,由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng);磁極用聯(lián)軸節(jié)與負(fù)載軸對接稱從動(dòng)部分。當(dāng)電樞與磁極均為靜止時(shí),如勵(lì)磁繞組通以直流,則沿氣隙圓周表面將形成若干對N、S極性交替的磁極,其磁通經(jīng)過電樞。當(dāng)電樞隨拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí),由于電樞與磁極間相對運(yùn)動(dòng),因而使電樞感應(yīng)產(chǎn)生渦流,此渦流與磁通相互作

18、用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,帶動(dòng)有磁極的轉(zhuǎn)子按同一方向旋轉(zhuǎn),但其轉(zhuǎn)速恒低于電樞的轉(zhuǎn)速N1,這是一種轉(zhuǎn)差調(diào)速方式,變動(dòng)轉(zhuǎn)差離合器的直流勵(lì)磁電流,便可改變離合器的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特點(diǎn):裝置結(jié)構(gòu)及控制線路簡單、運(yùn)行可靠、維修方便; 調(diào)速平滑、無級調(diào)速; 對電網(wǎng)無諧影響; 速度失大、效率低。 本方法適用于中、小功率,要求平滑動(dòng)、短時(shí)低速運(yùn)行的生產(chǎn)機(jī)械。七、液力耦合器調(diào)速方法 液力耦合器是一種液力傳動(dòng)裝置,一般由泵輪和渦輪組成,它們統(tǒng)稱工作輪,放在密封殼體中。殼中充入一定量的工作液體,當(dāng)泵輪在原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)時(shí),處于其中的液體受葉片推動(dòng)而旋轉(zhuǎn),在離心力作用下沿著泵輪外環(huán)進(jìn)入渦輪時(shí),就在同一轉(zhuǎn)向上給渦

19、輪葉片以推力,使其帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)。液力耦合器的動(dòng)力轉(zhuǎn)輸能力與殼內(nèi)相對充液量的大小是一致的。在工作過程中,改變充液率就可以改變耦合器的渦輪轉(zhuǎn)速,作到無級調(diào)速,其特點(diǎn)為: 功率適應(yīng)范圍大,可滿足從幾十千瓦至數(shù)千千瓦不同功率的需要; 結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠,使用及維修方便,且造價(jià)低; 尺寸小,能容大; 控制調(diào)節(jié)方便,容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。 本方法適用于風(fēng)機(jī)、水泵的調(diào)速。相異變頻器使用的是開關(guān)電路來進(jìn)行通斷進(jìn)行的一種等效變頻,所以不能升電壓,而只能取0100%之間的數(shù)值變頻的基礎(chǔ)在于V/f=常數(shù)所以當(dāng)f=50或60,這時(shí)的功率是額定功率,至于到底是50還是60,這個(gè)看所在地的供電頻率,中國是50Hz,美國是

20、60Hz)*有些電機(jī)為了獲得更好的低頻效果,可能基礎(chǔ)頻率低于50Hz小于50時(shí),V按比例增長,處于恒轉(zhuǎn)距大于50時(shí),不能在維持電流不變的基礎(chǔ)上提升電壓,于是處于恒功率狀態(tài),由P=UI可知,電流將減小,轉(zhuǎn)矩將下降。我上面提到的第一句話,這是為什么存在恒轉(zhuǎn)矩和恒功率的根本原因,只要這點(diǎn)不變,目前任何方法制造的變頻器都無法超出基頻運(yùn)行在恒轉(zhuǎn)矩。下面我對這點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的解釋,讓樓主能有所理解電動(dòng)機(jī)為什么能實(shí)現(xiàn)調(diào)速,有個(gè)公式:n=60f/p,這個(gè)是同步電機(jī)的公式,針對廣泛采用的異步電機(jī),公式變?yōu)閚=60f(1-S)/p其中S轉(zhuǎn)差率、p磁極對數(shù)、n轉(zhuǎn)速可以看出,想調(diào)整n,也就是調(diào)速,可以調(diào)節(jié)3個(gè)參數(shù),既然我們討論的是變頻器,那自然調(diào)節(jié)的主要是f了。在S、p一定的情況下,轉(zhuǎn)速正比于頻率,由于這種對應(yīng)

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