电机选型计算公式总结
电机选型计算公式总结
功率:P=FV(线性运动)T=9550P/N(旋转运动)P——功率——WF——力——NV——速度——m/sT——转矩——速度:V=πD N/60X1000D——直径——mmN——转速——rad/min加速度:A=V/tA——加速度——m/s2t——时间——s力矩:T=FL惯性矩:T=JaL ——力臂——mm (圆一般为节圆半径R ) J ——惯量——a ——角加速度——rad/s21. 圆柱体转动惯量(齿轮、联轴节、丝杠、轴的转动惯量)82MD J =对于钢材:341032-⨯⨯=gLrD J π)(1078.0264s cm kgf L D ⋅⋅⨯-M-圆柱体质量(kg);D-圆柱体直径(cm); L-圆柱体长度或厚度(cm);r-材料比重(gf /cm 3)。
2. 丝杠折算到马达轴上的转动惯量:2i Js J = (kgf·c m·s 2)J s c m·s 2); i-降速比,12z z i =3. 工作台折算到丝杠上的转动惯量g w22⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=n v J π gw2s 2⎪⎭⎫ ⎝⎛=π (kgf·c m·s 2)角加速度a=2πn/60t v -工作台移动速度(cm/min); n-丝杠转速(r/min); w-工作台重量(kgf);g-重力加速度,g = 980cm/s 2; s-丝杠螺距(cm)2. 丝杠传动时传动系统折算到驱轴上的总转动惯量:())s cm (kgf 2g w 122221⋅⋅⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+++=πs J J i J J S tJ 1-齿轮z 1及其轴的转动惯量;J 2-齿轮z 2的转动惯量(kgf ·cm ·s 2);J s -丝杠转动惯量(kgf ·cm ·s 2); s-丝杠螺距,(cm); w-工件及工作台重量(kfg).5. 齿轮齿条传动时折算到小齿轮轴上的转动惯量2gw R J =(kgf ·c m·s2)R-齿轮分度圆半径(cm); w-工件及工作台重量(kgf)6. 齿轮齿条传动时传动系统折算到马达轴上的总转动惯量⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=2221g w 1R J i J J t J 1,J 2-分别为Ⅰ轴,Ⅱ轴上齿轮的转动惯量(kgf ·c m·s 2);R-齿轮z 分度圆半径(cm);w-工件及工作台重量(kgf)。
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∗N9550(电机功率)2)T=P∗9550N(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∗602∗π∗R物体速度和滚轮转速的关系2)ω=2∗π∗N60圆周运动常用转速转化为角速度来计算3)N=V∗60Pb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=PbV , T=2πω∴PbV =2πω→ω=2πVPb丝杆角速度与线速度的关系6)β=ωt =2πVPb∗t丝杠角加速度与线速度的关系V:线速度 m/sN: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∗Pb2∗π∗ηF: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(Pb2π)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(2πr2π)2=mr2T: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∗Vη电机功率选择k:工况系数 1.5-3F:负载F=μ*m*gη: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K100 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/sω: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 L2、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:。
电机选型计算公式
电机选型计算公式1.功率计算公式:功率(P)=扭矩(T)×角速度(ω)其中,功率单位为瓦特(W),扭矩单位为牛顿·米(Nm),角速度单位为弧度/秒(rad/s)。
2.转速计算公式:转速(n)=60×角速度(ω)÷(2×π)其中,转速单位为转/分钟(rpm),角速度单位为弧度/秒(rad/s),π取近似值3.143.扭矩计算公式:扭矩(T)=力(F)×杠杆臂长(r)其中,扭矩单位为牛顿·米(Nm),力单位为牛顿(N),杠杆臂长单位为米(m)。
4.电机转矩计算公式:电机转矩(Tm)= (9.81 × p × η × Fr)÷ (ηm × nm)其中,电机转矩单位为牛顿·米(Nm),重力加速度取9.81m/s²,压力系数(p)为1.2,机械效率(η)为机械传动系统的效率,Fr为所需要的负载力,电机效率(ηm)为电机的效率,机械效率和电机效率通常取0.85-0.925.电机电压计算公式:电机电压(V)=(Rm+Rl)×Im×K其中,电机电压单位为伏特(V),电机内部电阻(Rm)和线圈电阻(Rl)的单位为欧姆(Ω),电机电流(Im)的单位为安培(A),K为系数,通常取1.1-1.2这些公式仅为一般的电机选型计算公式,实际选型过程中还需要考虑其他因素,如电机的额定功率、额定电流、效率曲线等。
同时还需要根据具体的负载要求来确定电机需要的额外特性,如启动转矩、过载能力等。
因此,在进行电机选型计算时,最好参考电机制造商的技术手册和相关标准,以确保选型的准确性和可靠性。
电机选型计算公式详解
电机选型计算公式详解1. 额定功率计算公式额定功率是指电机在额定工况下所能输出的功率。
一般情况下,额定功率可以通过以下公式计算:额定功率(kW)= 转矩(N·m)× 转速(rpm)÷ 9550。
其中,转矩可通过负载的要求来确定,转速则取决于电机的设计和工作条件。
由于转矩和转速单位不同,需要进行单位换算,将转速换算为弧度每秒。
2. 转矩计算公式转矩是电机输出的力矩,是电机选型中一个重要的参数。
转矩的大小取决于负载的要求和工作条件。
一般情况下,转矩可以通过以下公式计算:转矩(N·m)= 功率(kW)× 9550 ÷ 转速(rpm)。
其中,功率单位需要转换为千瓦,转速单位需要转换为弧度每秒。
3. 转速计算公式转速是电机旋转的速度,也是电机选型中需要考虑的一个重要参数。
一般情况下,转速可以通过以下公式计算:转速(rpm)= 频率(Hz)× 60 ÷ 极对数。
其中,频率是供电频率,极对数是电机的极数。
需要注意的是,该公式只适用于同步电机,而异步电机的转速会受到负载和电压等因素的影响。
4. 额定电流计算公式额定电流是指电机在额定工况下所需的电流大小。
一般情况下,额定电流可以通过以下公式计算:额定电流(A)= 额定功率(kW)× 1000 ÷ (3 × 额定电压(V)× 功率因数)。
其中,额定功率、额定电压和功率因数可以根据具体的需求确定。
以上是电机选型中常用的几个计算公式。
在实际应用中,根据具体的需求和条件,还可以使用其他的计算公式来进行电机选型。
选型过程中,除了考虑公式计算得到的参数外,还需要考虑负载要求、工作环境、电机的可靠性等因素。
因此,在进行电机选型时,不仅要熟悉计算公式,还需要综合考虑多个因素,从而选出最合适的电机型号和参数。
电机选型计算公式是进行电机选型的基础,可以根据具体的需求和工作条件,计算出电机的额定功率、转速、转矩等参数。
电机选型计算个人总结版
电机选型-总结版电机选型需要计算工作扭矩、启动扭矩、负载转动惯量,其中工作扭矩和启动扭矩最为重要。
1工作扭矩T b计算:首先核算负载重量W,对于一般线形导轨摩擦系数μ=,计算得到工作力F b。
水平行走:F b=μW垂直升降:F b=W齿轮齿条机构一般齿轮齿条机构整体构造为电机+减速机+齿轮齿条,电机工作扭矩T b 的计算公式为:T T=T T?T 2其中D为齿轮直径。
丝杠螺母机构一般丝杠螺母机构整体构造为电机+丝杠螺母,电机工作扭矩T b的计算公式为:T T=T T?TT 2TT其中BP为丝杠导程;η为丝杠机械效率(一般取~,参考下式计算)。
η=1−T′?TTTT1+TTTT其中α为丝杠导程角;μ’为丝杠摩擦系数(一般取~,参考下式计算)。
μ=tanβ其中β丝杠摩擦角(一般取°~°)。
2启动扭矩T计算:启动扭矩T为惯性扭矩T a和工作扭矩T b之和。
其中工作扭矩T b通过上一部分求得,惯性扭矩T a由惯性力F a大小决定:T T=T?T其中a为启动加速度(一般取~g,依设备要求而定,参考下式计算)。
a=v t其中v为负载工作速度;t为启动加速时间。
T a计算方法与T b计算方法相同。
3 负载转动惯量J计算:系统转动惯量J总等于电机转动惯量J M、齿轮转动惯量J G、丝杠转动惯量J S和负载转动惯量J之和。
其中电机转动惯量J M、齿轮转动惯量J G和丝杠转动惯量J S数值较小,可根据具体情况忽略不计,如需计算请参考HIWIN丝杠选型样本。
下面详述负载转动惯量J的计算过程。
将负载重量换算到电机输出轴上转动惯量,常见传动机构与公式如下:T=W×(TT2×103)2×(1TT)2J:电机输出轴转动惯量(kg·m2)W:可动部分总重量(kg)BP:丝杠螺距(mm)GL:减速比(≥1,无单位)T=W×(T2×103)2×(1TT)2J:电机输出轴转动惯量(kg·m2)W:可动部分总重量(kg)D:小齿轮直径(mm)链轮直径(mm)GL:减速比(≥1,无单位)T=(T1+T×(T10)2)×(1TT)2J:电机输出轴转动惯量(kg·m2)J1:转盘的转动惯量(kg·m2)W:转盘上物体的重量(kg)L:物体与旋转轴的距离(mm)GL:减速比(≥1,无单位)4 电机选型总结电机选型中需引入安全系数,一般应用场合选取安全系数S=2。
电机选型计算公式总结.doc
功率: P=FV(线性运动)T=9550P/N( 旋转运动 )P——功率—— WF——力—— NV——速度—— m/sT——转矩——速度: V=πD N/60X1000D——直径—— mmN——转速—— rad/min加速度: A=V/tA——加速度—— m/s2t ——时间—— s力矩: T=FL惯性矩: T=JaL——力臂—— mm(圆一般为节圆半径 R)J——惯量——a——角加速度—— rad/s21.圆柱体转动惯量 ( 齿轮、联轴节、丝杠、轴的转动惯量 )D LMD 2 D-圆柱体直径 (cm) ;J M8 L- 圆柱体长度或厚度 (cm) ;rD 4 L对于钢材: 3J 10r- 材料比重 (gf /cm 3) 。
32g0.78D 4 L 10 6 (kgf cm s2 )M-圆柱体质量 (kg) ;2.丝杠折算到马达轴上的转动惯量:Js 22 2 2 S (kgf · cm·s) ;JJ ) Z J2i i J1z2 i- 降速比,i1 z1ZJ s–丝杠转动惯量3.工作台折算到丝杠上的转动惯量2 Vv w WJn g v- 工作台移动速度 (cm/min) ;2s 2 n- 丝杠转速 (r/min) ;w 22 g (kgf · cm·s)w-工作台重量 (kgf) ;g- 重力加速度, g = 980cm/s 2;角加速度 a=2πn/60ts- 丝杠螺距 (cm)2.丝杠传动时传动系统折算到驱轴上的总转动惯量:1 w s 2J2- 齿轮 z2的转动惯量J t J1 J2 J S (kgf cm s2 )i 2 g 2 (kgf ·cm· s2 ) ;Z2 J2 W J s- 丝杠转动惯量 (kgf ·cm·s2) ;M i J1 J S s- 丝杠螺距, (cm) ;Z1w-工件及工作台重量 (kfg).J1- 齿轮 z1及其轴的转动惯量;5.齿轮齿条传动时折算到小齿轮轴上的转动惯量wR 2 2)J (kgf ·cm·sg R R-齿轮分度圆半径 (cm);w-工件及工作台重量 (kgf)6.齿轮齿条传动时传动系统折算到马达轴上的总转动惯量J t J1 1 J 2 w R2i 2 gJ2 ⅡWM J1 ZⅠZJ1,J2- 分别为Ⅰ轴,2 Ⅱ轴上齿轮的转动惯量 (kgf ·cm·s) ;R-齿轮 z 分度圆半径 (cm) ;w-工件及工作台重量 (kgf)。
电机选型计算公式(实用)
电机选型计算公式(实用)本文档旨在提供一些实用的电机选型计算公式,以帮助您在选择合适的电机时做出正确的决策。
1. 功率计算公式1.1 直流电机功率计算公式直流电机的功率计算公式为:\[P = V \times I\]其中,P 表示功率(单位:瓦特),V 表示直流电源电压(单位:伏特),I 表示电机电流(单位:安培)。
1.2 交流电机功率计算公式交流电机的功率计算公式为:\[P = \sqrt{3} \times V \times I \times \cos(\phi)\]其中,P 表示功率(单位:瓦特),V 表示交流电源电压(单位:伏特),I 表示电机电流(单位:安培),\(\phi\) 表示电机功率因数。
2. 转矩计算公式2.1 直流电机转矩计算公式直流电机的转矩计算公式为:\[T = K \times I\]其中,T 表示转矩(单位:牛米),K 表示电机转矩常数(单位:牛米/安培),I 表示电机电流(单位:安培)。
2.2 交流电机转矩计算公式交流电机的转矩计算公式为:\[T = \frac{P}{2\pi \times n}\]其中,T 表示转矩(单位:牛米),P 表示功率(单位:瓦特),\(\pi\) 表示圆周率,n 表示电机转速(单位:转每分钟)。
3. 选型建议选型时,您需要根据具体应用场景和需求来选择适合的电机。
除了使用上述计算公式,还可以考虑以下因素:- 扭矩要求:根据应用需求确定所需输入/输出扭矩范围。
- 负载特性:考虑负载类型、负载特性(如启动/制动时间、负载惯性等)。
- 转速范围:根据应用需求确定所需转速范围。
- 效率要求:根据电机在工作效率和能源利用方面的要求。
- 环境条件:考虑工作环境的温度、湿度、防护等级等。
综合考虑这些因素,并结合上述计算公式,您可以更准确地选择合适的电机。
希望本文档能对您选择电机提供帮助!如有任何疑问,请随时联系我们。
电机选型计算公式【完整版】
电机选型需要计算工作扭矩、启动扭矩、负载转动惯量,其中工作扭矩和启动扭矩最为重要。
1工作扭矩T b 计算:首先核算负载重量W ,对于一般线形导轨摩擦系数μ=0.01,计算得到工作力F b 。
水平行走:F b =μW垂直升降:F b =W1.1齿轮齿条机构一般齿轮齿条机构整体构造为电机+减速机+齿轮齿条,电机工作扭矩T b 的计算公式为:T b =F b ∙D 2其中D 为齿轮直径。
1.2丝杠螺母机构一般丝杠螺母机构整体构造为电机+丝杠螺母,电机工作扭矩T b 的计算公式为:T b =F b ∙BP 2πη其中BP 为丝杠导程;η为丝杠机械效率(一般取0.9~0.95,参考下式计算)。
η=1−μ′∙tanα1+μ′tanα其中α为丝杠导程角;μ’为丝杠摩擦系数(一般取0.003~0.01,参考下式计算)。
μ=tan β其中β丝杠摩擦角(一般取0.17°~0.57°)。
2启动扭矩T计算:启动扭矩T为惯性扭矩T a和工作扭矩T b之和。
其中工作扭矩T b通过上一部分求得,惯性扭矩T a由惯性力F a 大小决定:F a=W∙a其中a为启动加速度(一般取0.1g~g,依设备要求而定,参考下式计算)。
a=v t其中v为负载工作速度;t为启动加速时间。
T a计算方法与T b计算方法相同。
3 负载转动惯量J计算:系统转动惯量J总等于电机转动惯量J M、齿轮转动惯量J G、丝杠转动惯量J S和负载转动惯量J之和。
其中电机转动惯量J M、齿轮转动惯量J G和丝杠转动惯量J S数值较小,可根据具体情况忽略不计。
下面详述负载转动惯量J 的计算过程。
将负载重量换算到电机输出轴上转动惯量,常见传动机构与公式如下:J=W×(BP2×103)2×(1GL)2J:电机输出轴转动惯量(kg·m2)W:可动部分总重量(kg)BP:丝杠螺距(mm)GL:减速比(≥1,无单位)J=W×(D2×103)2×(1GL)2J:电机输出轴转动惯量(kg·m2)W:可动部分总重量(kg)D:小齿轮直径(mm)链轮直径(mm)GL:减速比(≥1,无单位)J=(J1+W×(L103)2)×(1GL)2J:电机输出轴转动惯量(kg·m2)J1:转盘的转动惯量(kg·m2)W:转盘上物体的重量(kg)L:物体与旋转轴的距离(mm)GL:减速比(≥1,无单位)4 电机选型总结电机选型中需引入安全系数,一般应用场合选取安全系数S=2。
电机选用计算公式及方法
计算必要转矩:输送带起动时所需的转矩为最大。
先计算起动时的必要转矩。
滑动部的摩擦力F,F=μm·g=×20×=[N]负载转矩T L=F·D/2·η+×100×10-3)/(2×=[N·m]此负载转矩为减速箱输出轴的数值,因此需换算成电机输出轴的数值。
电机输出轴的必要转矩T MT M=T L/i·ηG=(60×=[N·m]=[mN·m](减速箱的传导效率ηG=)按使用电源电压波动(220V±10%)等角度考虑,设定安全率为2倍。
×2≈165[mN·m]起动转矩为165mN·m以上的电机,可参阅标准电机型号/性能表来选择。
电机:90YS40GV22,再选用可与90YS40GV22组合的减速箱90GK60H。
④确认负载惯性惯量:皮带·工作物的惯性惯量J m1=m1×(πM ·π·D)/60·i=(1750×π×100)/(60×60) =[mm/s]×D/ 2π)2=20×(π×100×10-3/2π)2=500×10-4[kg·m2]滚轮的惯性惯量J m2=1/8×m2×D2=1/8×1×(100×10-3)2=×10-4[kg·m2]减速箱输出轴的全负载惯性惯量J=500×10-4+×10-4×2=525×10-4[kg·m2]此处90GK60H的容许负载惯性惯量请参阅前述数据。
J G=×10-4×602=2700×10-4[kg·m2]因J>J G,即负载惯性惯量为容许值以下,故可以使用。
电机选型计算公式总结
电机选型计算公式总结
一、电机选型原则
1、选型要素,电机作所要求的功能、用途,满足所要求的功率及输
出转矩;
2、节能要求,满足用电量尽可能小的要求;
3、可靠性要求,满足电机使用寿命的要求;
4、经济性要求,既要满足上述三个要求,又要使电机成本尽可能小;
5、使用环境要求,要考虑电机的使用环境对电机的影响,满足使用
环境的要求;
6、可维护性要求,电机的结构和可靠更换部件,这是有影响电机的
长久使用。
二、电机性能选择
1、功率选择,按电机的转矩计算,输出马力和功率,以确定所选电
机的额定输出功率。
2、容量选择,在确定电机功率后,以容量计算,根据容量选择合适
的电机。
3、利用率选择,要求利用率与电机恒定额定电压有关,即恒定额定
电压下,利用率越高,电机的损耗也越大;
4、转速选择,转速的选择也是电机选择的重要因素之一,需根据电
机的工况和机械系统的工况,选择合适的转速。
5、运行环境选择,要根据电机的使用环境,选择适当的电机型号,选择考虑环境影响的电机型号,比如防水、防尘等。
6、噪声,电机的噪声要尽可能低,满足使用要求,因此在电机时,应根据电机的使用环境。
电机选型计算方法
电机
一、电机额定电流的计算;
1、电机名牌上的额定电流指的是线电流。
2、计算方法:
1)、星形接和三角接都是P=1.732*U*I*功率因数*效率(380V,三相异步电机)2)、单相异步电机:P=U*I*功率因数*效率
注:设计时,一般考虑将功率因数*效率假设为0.6-0.8;
3、经验公式:(三相异步电机)
380V电压,每千瓦2A
660V电压,每千瓦1.2A
3000V电压,四千瓦1A
6000V电压,八千瓦1A
二、电机功率的选择:
马力、瓦或千瓦都是表示发动机功率大小的单位。
1千瓦=1.36马力。
1公制马力(简称马力)是指将75公斤的重量在一秒内垂直提升一米,或者说将4.5吨的重量在1分钟内垂直提升1米的力。
P=W/T=F*S/T=F*1/1=F
1公斤=1Kg ,在生活中,我们常说XX匹马力,而在书报刊中则可以将“匹”字省去。
电机选型计算-个人总结版精编版
电机选型-总结版电机选型需要计算工作扭矩、启动扭矩、负载转动惯量,其中工作扭矩和启动扭矩最为重要。
1工作扭矩T b 计算:首先核算负载重量W ,对于一般线形导轨摩擦系数μ=0.01,计算得到工作力F b 。
水平行走:F b =μW 垂直升降:F b =W 1.1齿轮齿条机构一般齿轮齿条机构整体构造为电机+减速机+齿轮齿条,电机工作扭矩T b 的计算公式为:T b =F b ∙D2其中D 为齿轮直径。
1.2丝杠螺母机构一般丝杠螺母机构整体构造为电机+丝杠螺母,电机工作扭矩T b的计算公式为:T b =F b ∙BP 2πη其中BP 为丝杠导程;η为丝杠机械效率(一般取0.9~0.95,参考下式计算)。
η=1−μ′∙tanα1+μ′tanα其中α为丝杠导程角;μ’为丝杠摩擦系数(一般取0.003~0.01,参考下式计算)。
μ=tanβ其中β丝杠摩擦角(一般取0.17°~0.57°)。
2启动扭矩T计算:启动扭矩T为惯性扭矩T a和工作扭矩T b之和。
其中工作扭矩T b 通过上一部分求得,惯性扭矩T a由惯性力F a大小决定:F a=W∙a其中a为启动加速度(一般取0.1g~g,依设备要求而定,参考下式计算)。
a=v t其中v为负载工作速度;t为启动加速时间。
T a计算方法与T b计算方法相同。
3 负载转动惯量J计算:系统转动惯量J总等于电机转动惯量J M、齿轮转动惯量J G、丝杠转动惯量J S和负载转动惯量J之和。
其中电机转动惯量J M、齿轮转动惯量J G和丝杠转动惯量J S数值较小,可根据具体情况忽略不计,如需计算请参考HIWIN丝杠选型样本。
下面详述负载转动惯量J的计算过程。
将负载重量换算到电机输出轴上转动惯量,常见传动机构与公式如下:J=W×(BP2×103)2×(1GL)2J:电机输出轴转动惯量(kg·m2)W:可动部分总重量(kg)BP:丝杠螺距(mm)GL:减速比(≥1,无单位)J=W×(D2×103)2×(1GL)2J:电机输出轴转动惯量(kg·m2)W:可动部分总重量(kg)D:小齿轮直径(mm)链轮直径(mm)GL:减速比(≥1,无单位)J=(J1+W×(L103)2)×(1GL)2J:电机输出轴转动惯量(kg·m2)J1:转盘的转动惯量(kg·m2)W:转盘上物体的重量(kg)L:物体与旋转轴的距离(mm)GL:减速比(≥1,无单位)4 电机选型总结电机选型中需引入安全系数,一般应用场合选取安全系数S=2。
电机选型计算公式
电机选型计算公式电机功率的选取是基于负载工作的力矩和转速要求。
一般情况下,负载工作的力矩与电机的输出功率成正比,因此需要根据负载的力矩特性来选取电机的输出功率。
计算公式如下:功率(P)=力矩(T)×转速(n)/9550其中,功率单位为瓦(W),力矩单位为牛顿米(N·m),转速单位为转每分钟(rpm)。
转速可以换算为弧度每秒(rad/s),1 rpm =π/30 rad/s。
根据实际工况需求,选择合适的安全系数,通常为1.2或1.5,得到电机的额定功率。
同时,也需要考虑负载的起动过载和峰值转矩的要求,以确保电机能够满足负载的工作需求。
电机转速的选取取决于负载工作的要求和应用场景。
对于需要精确控制转矩和速度的应用,一般采用变频调速的方式,通过调节电机的输入频率和电压来实现转速的调节。
根据实际应用的转速要求,选择合适的变频器和电机型号。
电机转矩的选取是根据负载的需求和应用场景来确定。
负载的转矩要求可能是连续工作转矩或短时过载转矩,需要根据具体的工况来选择适合的电机转矩。
通常,选择满足负载工作要求的最小转矩。
电机效率的选取是为了提高工作效率,减少能源的浪费。
实际工况中,通常选择高效率的电机能够更好地匹配负载工作要求并达到节能的目的。
电机的额定电流是根据电机额定功率、额定电压和效率来计算。
计算公式如下:额定电流(I)=额定功率(Pn)/(3×额定电压(Un)×效率(η))其中,额定电流单位为安培(A),额定功率单位为瓦(W),额定电压单位为伏特(V),效率为比例值。
根据实际需求和电机类型的不同,选择满足负载要求的最小额定电流。
总结起来,电机选型计算需要根据负载的力矩、转速、效率要求等参数来确定电机功率、转速、转矩和额定电流。
在具体计算时,需要综合考虑工况参数、安全系数以及应用要求,以选择适当的电机型号和规格。
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电机选型计算公式总结功率:P=FV(线性运动)
T=9550P/N(旋转运动)
P——功率——W
F——力——N
V——速度——m/s
T——转矩——N.M
速度:V=πD N/60X1000
D——直径——mm
N——转速——rad/min
加速度:A=V/t
A——加速度——m/s2
t——时间——s
力矩:T=FL
惯性矩:T=Ja
L——力臂——mm(圆一般为节圆半径R)
J ——惯量——kg.m2 a ——角加速度——rad/s2
1. 圆柱体转动惯量(齿轮、联轴节、丝杠、轴的转动惯量)
8
2
MD J =
对于钢材:34
1032-⨯⨯=
g
L
rD J π
)(1078.0264s cm kgf L D ⋅⋅⨯-
M-圆柱体质量(kg);
D-圆柱体直径(cm); L-圆柱体长度或厚度(cm); r-材料比重(gf /cm 3)。
2. 丝杠折算到马达轴上的转动惯量:
2i Js J =
(kgf·c m·s 2
J s (kgf·c m·s 2);
i-降速比,1
2
z z i =
3. 工作台折算到丝杠上的转动惯量
g
w
22
⎪
⎭⎫ ⎝⎛⋅=n v J π g
w
2s 2
⎪
⎭⎫ ⎝⎛=π (kgf·c m·s 2)
角加速度a=2πn/60t
v -工作台移动速度
;
n-丝杠转速(r/min); w-工作台重量(kgf); g-重力加速度,g =
980cm/s 2;
s-丝杠螺距(cm)
2. 丝杠传动时传动系统折算到驱轴上的总转动惯量:
())
s cm (kgf 2g w 122
221⋅⋅⎥
⎥⎦⎤
⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+++=πs J J i J J S t
J 1-齿轮z 1及其轴的转动惯量; J 2-齿轮z 2的转动惯量
(kgf ·cm ·s 2);
J s -丝杠转动惯量
(kgf ·cm ·s 2);
s-丝杠螺距,(cm); w-工件及工作台重量(kfg).
5. 齿轮齿条传动时折算到小齿轮轴上的转动惯量
2g
w R J =
(kgf ·c m·s
R-齿轮分度圆半径(cm); w-工件及工作台重量(kgf)
6. 齿轮齿条传动时传动系统折算到马达轴上的总转动惯量
⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛++=2221g w
1R J i J J t
J 1,J 2-
分别为Ⅰ轴, Ⅱ轴上齿轮的转动惯量(kgf ·c m·s 2);
R-齿轮z 分度圆半径(cm);
w-工件及工作台重量(kgf)。