电机选型公式集合

设计选型公式集合
一、扭矩、功率公式
1)P=T∗N
9550
（电机功率）
2)T=P∗9550
N
（电机扭矩）
3)P=F*V （直线运动）
4)P=T*ω（圆周运动）
P：功率(W)
T：转矩 (N.M)
N：转速(R/min)
ω：角速度rad/s (360度=2πrad)
减速机的核心：减速增矩
电机转速除以算出来的转速，等于整个系统的传动比i
二、线速度、角速度和转速关系
1)N=V∗60
2∗π∗R
物体速度和滚轮转速的关系
2)ω=2∗π∗N
60
圆周运动常用转速转化为角速度来计算
3)N=V∗60
Pb
丝杆线速度与转速关系
4)V=ω*R 线速度与角速度的关系
5)∵T=Pb
V , T=2π
ω
∴Pb
V =2π
ω
→ω=2πV
Pb
丝杆角速度与线速度的关系
6)β=ω
t =2πV
Pb∗t
丝杠角加速度与线速度的关系
V：线速度 m/s
N：转速n/min，三相异步电机（1500/3000/1000）步进电机（600R以下）伺服电机（3000R左右）ω：角速度rad/s (360度=2πrad)
Pb：丝杆导程（m）
R：半径（m）
T: 运行周期
三、负载的受力情况
匀速运动受力：
1)F=μ*m*g水平直线运动
2)F=m*g竖直运动
3)T=F*R扭矩（同步带、齿条、各类带传动情况下）
负载匀速扭矩（丝杆传动）
4)T = F∗Pb
2∗π∗η
F：力（N）
m：质量(kg)
g：重力加速度（9.8N/kg）
μ：摩擦系数
T：扭矩（N.m）
J：惯量（kg.m2）
β：角加速度（rad/s2）
R：(与力相连的轮子的半径，单位m）
Pb：丝杆导程（m）
η：机械传动效率
四：惯量、加速扭矩
直线加速运动：
1)F=m*a惯性力矩
2)a=v/t加速度
a：加速度（m/s2）
圆周加速运动：
1)T=j*β惯性扭矩
2)J=m*r2转动惯量
3)β=ω/t 角加速度
4)ω=2*π*N角速度
5)J=m(Pb
2π)
2
丝杆负载直线运动质量等价转动惯量
等价推导公式：
J=m(2πr
2π)
2
=mr2
T：扭矩（N.m）
J：惯量（kg.m2）
ω：角速度rad/s (360度=2πrad)
β：角加速度（rad/s2）
t：加速时间（s）
Pb：丝杆导程（m）
m：质量(kg)
五、基本参数
普通电机功率：
P = k∗F∗V
η
电机功率选择
k：工况系数 1.5-3
F：负载F=μ*m*g
η：机械传动效率，效率=齿轮*齿轮*轴承*链轮 0.5-0.8 例：P=2*100*10*0.2*0.5/0.6=370W
其中：2 系数K
100 负载质量
10 重力加速度
0.2 摩擦系数
0.5 负载速度
0.6 效率
控制电机
J：惯量（kg.m2）
V：线速度 m/s
ω：角速度rad/s (360度=2πrad)
β：角加速度rad/s²
例如：
电机转速V=1500rpm
角速度ω=2π*1500/60
角加速度β=（2π*1500/60）/0.2s
加速时间:
普通电机 0.5s
控制（步进）电机 0.2s
加速惯量矩T =J*β
补充说明
旋转扭矩的计算：
由外部负荷引起的摩擦扭矩（匀速扭矩、负载扭矩）
摩擦扭矩如下∶
电机快速选型时电机扭矩：T= K*T1
步进电机 K= 6
伺服电机 K= 2或3
丝杆惯量：
1、每单位长度的丝杠轴惯量为：H（根据选定的型号查参数表）
假设丝杠轴全长L（行程+螺母长度+轴端）
丝杆惯量∶J= H X L
2、计算丝杠轴的惯量也可以自己使用圆柱体绕自身中心线旋转的转动
惯量计算公式：
J：转动惯量，单位：kg·cm²；
m：丝杠轴质量，单位：kg；
r: 丝杠半径，单位：cm；
丝杠上的负载惯量（直线运动惯量）计算公式为：
J：负载惯量，单位：kg·cm²；
m: 负载质量,所有被驱动的直线运动部件的质量总和，单位：kg；A：皮带主动轮转一圈或者齿轮转一圈负载的行程，单位：cm；
加减速机折算到电机轴上的转动惯量：。