电机的恒功率和恒转矩的区别(已看2)精编版

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(完整word版)恒转矩与恒功率

(完整word版)恒转矩与恒功率

对定负载变频调速,基频下恒转矩,基频上恒功率的理解
首先声明,恒转矩恒功率都是说的电机的一个特性,不是变频器的,变频器是怎么使用这个特性。

国内电机,基频是50hz,
当在变频调速时,
运动频率小于基频,电机可以保持横转矩状态。

从基频率往上调整时,电机的功率可以保持恒定,这时扭矩是要减小的,大约每提高10Hz,转矩降20%。

n=60f/p (n为转速p为磁极对数,f为频率,p不会变因而可以改变频率)
变频器使用的是开关电路来进行通断进行的一种等效变频,所以不能升电压,是变频调速
电压而只能取0~100%之间的数值。

理解:
为什么是恒转矩?
在电机学中,E=4.44fNΦ,e为定子每相电动势有效值,f=定子供电频率,也就是变频器输出给它的,N=电机每相绕线札数,Φ=定子磁通
故Φ与E/f正比关系。

设定v/F不变故磁通不变。

Φ正比于定子电流=Φ正比于转矩
更简单点,电动机原理是通电导体会在磁场中运动,公式F=BIL(磁场、电流、导线长度)定子电流和你所加的负载大小有关系,负载不变,定子电流不变,因而力也不变,所以可以理解磁通不变,转矩不变。

为什么是恒功率?
当大于基频后电压不会再升高,这时候定子磁通就会变小,转矩会变小,就不是恒转矩了。

还有功率=转矩×转速,T=9549p/n,n为转速,这个公式是经过验证成立的,这时候就变成恒功率了。

有人说了,V/F不是恒转矩,举例说电机低频启动时非常难启动,或者起不来,其实呢这是由于变频器的原因,变频器V/F是一种非精确地控制方式,在低频时电压低,不能做到理论上的转矩,这就是变频器的缺点。

电机转矩、功率、转速之间的关系及计算公式

电机转矩、功率、转速之间的关系及计算公式

For personal use only in study and research; not for commercialuse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由此可推导出:转矩=9550*功率/转速《===》功率=转速*转矩/9550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【1】转矩(T)=扭力(F)*作用半径(R) 推出F=T/R------公式【2】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【3】将公式2、3代入公式1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*n30000/π*P=T*n30000/3.1415926*P=T*n9549.297*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。

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。

电机转速、扭矩和功率

电机转速、扭矩和功率

电机转速、扭矩和功率电机转矩,简单的说,就是指转动的力量的大小。

但电动机的转矩与旋转磁场的强弱和转子笼条中的电流成正比,和电源电压的平方成正比。

所以转矩是由电流和电压的因素所决定的。

转矩是一种力矩,力矩在物理中的定义是:力矩= 力×力臂。

这里的力臂就可以看成电机所带动的物体的转动半径。

如果电机转矩太小,就带不动所要带的物体,也就是感觉电机的“劲”不够大。

一般来讲电动机带动机械转动的劲头就是电动机的转矩,电动机的转矩=皮带轮拖动皮带的力X皮带轮的半径。

力矩电机是一种具有软机械特性和宽调速范围的特种电机。

这种电机的轴不是以恒功率输出动力而是以恒力矩输出动力。

力矩电机包括:直流力矩电机、交流力矩电机、和无刷直流力矩电机。

计算公式: T=9550 * P / nP:电机的额定(输出)功率单位是千瓦(KW)n:额定转速单位是转每分 (r/min)P和n可从电机铭牌中直接查到。

因为P与n都是电机的额定值,故T就是电机的额定转矩了。

电机的“扭矩”,单位是N·m(牛米)关于功率、转矩、转速之间关系的推导如下:功率=力*速度P=F*V---公式1转矩(T)=扭力(F)*作用半径(R)------推出F=T/R---公式2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3将公式2、3代入公式1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Nm,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*n30000/π*P=T*n30000/3.1415926*P=T*n9549.297*P=T*n这就是为什么会有功率和转矩*转速之间有个9550的系数的关系。

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。

电机转矩与功率的关系

电机转矩与功率的关系

电机转矩与功率的关系(总1页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除电机功率与转矩的关系在一定功率的条件下,转速转速越高,扭矩就越低,反之就越高。

比如同样1.5kw电机,6级输出转矩就比4级高也可用公式M=9550P/n粗算对于交流电机:额定转矩=9550×额定功率/额定转速;对于直流电机比较麻烦因为种类太多。

大概是转速与电枢电压成正比,与励磁电压成反比。

转矩与励磁磁通和电枢电流成正比。

在直流调速中调节电枢电压属于恒转矩调速(电机输出转矩基本不变)调节励磁电压属于恒功率调速(电机输出功率基本不变)电机的选择电动机的功率,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。

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。

电机转矩、功率、转速、电压、电流之间的关系和计算公式

电机转矩、功率、转速、电压、电流之间的关系和计算公式

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*n30000/π*P=T*n30000/3.1415926*P=T*n9549.297*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】==》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。

电机转矩、功率、转速之间的关系及计算公式

电机转矩、功率、转速之间的关系及计算公式

电机转矩、功率、转速之间的关系及计算公式在电机的世界里,转矩、功率和转速是三个至关重要的概念。

它们不仅决定了电机的性能和应用场景,还相互关联,通过特定的公式紧密联系在一起。

理解这三者之间的关系以及掌握相应的计算公式,对于电机的设计、选型和控制都具有重要意义。

首先,让我们来了解一下什么是电机转矩。

简单来说,转矩就是使电机转动的力矩。

想象一下,你用手去转动一个轮子,你施加的力乘以力臂的长度就是转矩。

在电机中,转矩使得电机的转子能够克服负载的阻力而旋转。

转矩的单位通常是牛顿·米(N·m)。

电机的功率则表示电机在单位时间内所做的功。

功率越大,电机在相同时间内能够完成的工作量就越多。

功率的单位是瓦特(W),1 瓦特等于 1 焦耳每秒。

而转速,顾名思义,就是电机旋转的速度。

它通常以每分钟转数(rpm)来表示。

那么,电机转矩、功率和转速之间到底有什么关系呢?这就要提到一个非常重要的公式:功率=转矩 ×角速度。

角速度用ω表示,它与转速 n 的关系是:ω =2πn/60 。

将其代入上述公式,经过推导,我们可以得到另一个常用的公式:功率 P =转矩T ×转速n × 2π/60 。

进一步化简可得:P =T × n × π/30 。

这个公式清晰地展示了功率、转矩和转速之间的定量关系。

当功率一定时,转矩与转速成反比。

也就是说,如果想要提高转速,转矩就会相应减小;反之,如果需要增大转矩,转速就会降低。

例如,在一些需要高转速但负载较小的应用中,如风扇、离心机等,电机通常设计为具有较高的转速和较小的转矩。

而在起重机、搅拌机等需要较大转矩来克服重负载的设备中,电机则会具有较低的转速和较大的转矩。

接下来,我们再来看一看转矩的计算公式。

对于直流电机,转矩 T=CT × Φ × Ia ,其中 CT 是电机的转矩常数,Φ 是电机的磁通,Ia 是电枢电流。

电机转矩、功率、转速之间的关系及计算公式

电机转矩、功率、转速之间的关系及计算公式

电机转矩、功率、转速之间的关系及计算公式在电机的世界里,转矩、功率和转速是三个至关重要的参数,它们之间存在着紧密的关系,并且通过特定的计算公式相互关联。

理解这些关系和公式对于正确选择和使用电机、优化系统性能以及解决工程中的实际问题都具有重要意义。

首先,让我们来搞清楚什么是电机转矩。

简单来说,转矩就是电机转动时产生的力矩,它使电机能够克服负载的阻力并实现旋转运动。

想象一下,你用扳手拧螺丝,施加在扳手上的力乘以力臂的长度就是转矩。

在电机中,转矩的大小决定了电机能够带动多大的负载。

电机功率则是表示电机做功的快慢。

功率越大,电机在单位时间内做的功就越多。

就好比跑步,跑得越快(功率大),在相同时间内跑的路程就越远。

电机功率的单位通常是瓦特(W)或千瓦(kW)。

而转速,顾名思义,就是电机旋转的速度,通常以每分钟转数(rpm)来表示。

转速越高,电机的转动就越快。

那么,电机转矩、功率和转速之间到底有什么样的关系呢?这就不得不提到一个重要的公式:功率=转矩 ×角速度。

角速度是什么呢?它是旋转物体在单位时间内转过的角度,单位是弧度每秒(rad/s)。

因为转速通常以每分钟转数(rpm)给出,所以我们需要将转速转换为角速度。

假设电机的转速为 n(rpm),那么角速度ω =2πn / 60(rad/s)。

将角速度代入功率的公式中,就得到了功率 P =转矩T × 2πn /60 ,进一步整理可得:转矩 T = 60P /(2πn) 。

从这个公式可以看出,如果电机的功率一定,转速越高,转矩就越小;反之,转速越低,转矩就越大。

这就像汽车爬坡,为了获得更大的转矩来克服重力,往往需要降低挡位,降低转速。

再来看一个实际的例子。

假设有一台电机,其功率为 10kW,转速为 1500rpm,那么它的转矩是多少呢?首先将转速转换为角速度:ω =2π × 1500 / 60 = 15708 rad/s然后根据功率=转矩 ×角速度,可得转矩 T = 10000 /15708 ≈ 6367 N·m在工程应用中,准确计算电机的转矩、功率和转速非常重要。

什么是恒转矩调速?什么是恒功率调速?

什么是恒转矩调速?什么是恒功率调速?

什么是恒转矩调速?什么是恒功率调速?1、变频调速、直流调压调速,都是恒转矩调速;2、所谓恒转矩调速的特征如下:1)频率电压(或直流电压)下降,额定电流不变,额定转矩不变,额定速度下降;2)由于额定转矩不变,额定速度下降,额定功率下降;3)就是说交流电机低频低速运行,直流电机低压低速运行,都是功率正比下降,额定速度下降,转矩不变;3、什么是恒功率调速,恒功率调速的特征如下:1)机械调速,是恒功率调速;2)机械调速时,通过改变传动比,改变负载的速度,而电机的额定转矩、额定速度不变;3)机械调速时,电机的额定转矩、额定速度不变,即电机的额定功率不变,所以称为恒功率调速;4)恒功率调速时,负载可以获得成千成百倍的力矩或动力!1、我们说交流电机变频调速,直流电机调压调速,都属于恒转矩调速;2、但是交流电机变频调速、直流电机调压调速,在额定电压以上的调速,称弱磁调速;3、弱磁调速,速度升高,转矩减小,电机功率不变;4、所以我们说,若磁调速,是恒功率调速;1、我们说机械调速属恒功率调速,是对负载而言的;2、从电机调速的角度看,电机并没有调速,电机的额定状态不变;3、所以当负载需要调速时,我们可以选择电机调速,也可以选择机械调速,机械调速应该是首选方式;4、不能用电机调速代替机械调速,机械调速可以放大机械力或力矩,是负载需要巨大动力、力矩的最好调速方式;1、机械调速,虽不是连续调速,实际上也不需要连续调速,汽车变速装置大家没感觉不够用吧?!2、但是机械调速,改变的是负载转速,原动机的功率、转矩、速度都不用变;3、机械调速可以成百成千的放大力矩或动力,适应负载动力矩的需要,而不用改变电机,这是机械调速的最大优势;4、在对负载调速时,首选应是机械调速,然后才是电机调速;5、不能用电机调速代替机械调速,有些人一味要求电机调速是个误区!。

他励直流电动机的调速可分为恒转矩调速与恒功率调速

他励直流电动机的调速可分为恒转矩调速与恒功率调速

负载转矩 TL C 电动机容许输出转矩
T n
n
只有在最高转速时才有:
nmax
P PL T TL I a I N
T
电机得到了充分利用。
nmin TL
在低于最高转速时:
T
PL P TL T I a I N
nN nm in
电机未被充分利用。
他励直流电动机的调速
• 4、恒功率负载配恒转矩调速
和 T均与 n 成反比,只
要选择 P 与 PL 相等,
T
在任何转速下均有:
TL P PL T TL I a I N
T
这是一种理想的配合,转速
电机既满足了负载要求, 是从额定转速向上调,所以
又得到了充分利用。 额定转速为系统的最低转速。
他励直流电动机的调速
• 3、恒转矩负载配恒功率调速
1
比,只要选择电动机
TL
的何转T速与下TL均相有等:,在任
T T
P PL T TL I a I N
这是一种理想的配合,转速 电机既满足了负载要求, 是从额定转速向下调,所以 又得到了充分利用。 额定转速为系统的最高转速。
他励直流电动机的调速
• 2、恒功率负载配恒功率调速
n
PL和 P 均为常数,TL
负载转矩 n
TL

1 n
nmax
电动机容许输出转矩 T C
只有在最低转速时才有:
P PL T TL I a I N
TL T
电机得到了充分利用。
nm in
在高于最低转速时:
T PL P TL T Ia I N
nN nmax TN TL max 电机未被充分利用。

电机转矩、功率、转速、电压、电流之间的关系及计算公式

电机转矩、功率、转速、电压、电流之间的关系及计算公式

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*n30000/π*P=T*n30000/3.1415926*P=T*n9549.297*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】==》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。

电机转矩、功率、转速之间的关系及计算公式

电机转矩、功率、转速之间的关系及计算公式

For personal use only in study and research; not for commercialuse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由此可推导出:转矩=9550*功率/转速《===》功率=转速*转矩/9550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【1】转矩(T)=扭力(F)*作用半径(R) 推出F=T/R------公式【2】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【3】将公式2、3代入公式1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*n30000/π*P=T*n30000/3.1415926*P=T*n9549.297*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。

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。

电机转矩、功率、转速之间的关系及计算公式

电机转矩、功率、转速之间的关系及计算公式

For personal use only in study and research; not for commercialuse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由此可推导出:转矩=9550*功率/转速《===》功率=转速*转矩/9550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【1】转矩(T)=扭力(F)*作用半径(R) 推出F=T/R------公式【2】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【3】将公式2、3代入公式1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*n30000/π*P=T*n30000/3.1415926*P=T*n9549.297*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。

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。

电机转矩、功率、转速之间的关系及计算公式

电机转矩、功率、转速之间的关系及计算公式

电机转矩、功率、转速之间的关系及计算公式在电机的世界里,转矩、功率和转速是三个至关重要的概念。

它们之间存在着紧密的关系,并且通过特定的计算公式相互关联。

理解这些关系和公式,对于正确选择和使用电机,以及优化电机驱动系统的性能具有重要意义。

首先,让我们来分别了解一下转矩、功率和转速的基本概念。

转矩,简单来说,就是使物体发生转动的力矩。

想象一下,你用扳手拧螺丝,施加在扳手上的力乘以力臂的长度就是转矩。

在电机中,转矩是电机输出的扭矩,它决定了电机能够带动负载的能力。

转矩越大,电机能够克服的阻力就越大,能够带动的负载也就越重。

功率,则是表示做功快慢的物理量。

在电机中,功率是电机在单位时间内所做的功。

功率越大,电机在相同时间内能够做的功就越多,也就意味着它能够更快地完成工作。

转速,指的是电机轴每分钟旋转的圈数。

转速越高,电机轴转动的速度就越快。

那么,电机的转矩、功率和转速之间到底有什么样的关系呢?从物理原理上讲,功率等于转矩乘以转速。

这是一个非常重要的关系式,它反映了这三个参数之间的内在联系。

如果我们用公式来表示,就是:P =T × ω其中,P 表示功率,T 表示转矩,ω 表示角速度。

由于转速通常用 n 表示(单位为转/分钟,r/min),而角速度ω =2πn/60(单位为弧度/秒,rad/s),所以这个公式也可以写成:P =T × 2πn/60进一步化简可得:T = 60P /(2πn)通过这个公式,我们可以看出,如果电机的功率一定,转速越高,转矩就越小;反之,转速越低,转矩就越大。

这就好比一辆汽车,在低速档时,转矩大,可以爬坡;而在高速档时,转速高,但转矩相对较小。

在实际应用中,我们经常需要根据已知的参数来计算其他未知的参数。

下面我们来看看具体的计算公式。

如果已知电机的功率 P 和转速 n,要计算转矩 T,可以使用上面提到的公式:T = 60P /(2πn)例如,一台电机的功率为 10kW,转速为 1500r/min,那么它的转矩为:T = 60 × 10000 /(2 × 314 × 1500) ≈ 63694 N·m如果已知电机的转矩 T 和转速 n,要计算功率 P,可以将上述公式变形为:P =T × 2πn / 60比如,一台电机的转矩为 500N·m,转速为 1000r/min,那么它的功率为:P = 500 × 2 × 314 × 1000 /60 ≈ 523333 W = 523kW需要注意的是,在实际计算中,要根据具体的单位进行换算,确保单位的一致性,才能得到正确的结果。

电机转矩、功率、转速之间的关系及计算公式

电机转矩、功率、转速之间的关系及计算公式

电机转矩、功率、转速之间得关系及计算公式电动机输出转矩:使机械元件转动得力矩称为转动力矩,简称转矩。

机械元件在转矩作用下都会产生一定程度得扭转变形,故转矩有时又称为扭矩。

转矩与功率及转速得关系: 转矩(T)=9550*功率(P)/转速(n) 即:T=9550P/n由此可推导出:转矩=9550*功率/转速《===》功率=转速*转矩/9550方程式中:P—功率得单位(kW);n—转速得单位(r/min);T—转矩得单位(N、m);9550就是计算系数。

电机扭矩计算公式 T=9550P/n 就是如何计算得呢?分析:功率=力*速度即P=F*V---——--公式【1】转矩(T)=扭力(F)*作用半径(R) 推出F=T/R------公式【2】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【3】将公式2、3代入公式1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得单位换成KW,那么就就是如下公式:P*1000=π/30*T*n30000/π*P=T*n30000/3、1415926*P=T*n9549、297*P=T*n这就就是为什么会有功率与转矩*转速之间有个9550得系数关系。

转矩得类型转矩可分为静态转矩与动态转矩。

※静态转矩静态转矩就是值不随时间延长而变化或变化很小、很缓慢得转矩,包括静止转矩、恒定转矩、缓变转矩与微脉动转矩。

静止转矩得值为常数,传动轴不旋转;恒定转矩得值为常数,但传动轴以匀速旋转,如电机稳定工作时得转矩;缓变转矩得值随时间延长而缓慢变化,但在短时间内可认为转矩值就是不变得;微脉动转矩得瞬时值有幅度不大得脉动变化。

※动态转矩动态转矩就是值随时间延长而变化很大得转矩,包括振动转矩、过渡转矩与随机转矩三种。

振动转矩得值就是周期性波动得;过渡转矩就是机械从一种工况转换到另一种工况时得转矩变化过程;随机转矩就是一种不确定得、变化无规律得转矩。

电机转矩,功率,转速之间的关系及计算公式定理

电机转矩,功率,转速之间的关系及计算公式定理

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由此可推导出:转矩=9550*功率/转速《===》功率=转速*转矩/9550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【1】转矩(T)=扭力(F)*作用半径(R) 推出F=T/R------公式【2】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【3】将公式2、3代入公式1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*n30000/π*P=T*n30000/3.1415926*P=T*n9549.297*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。

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。

恒功率-恒转矩

恒功率-恒转矩

恒功率和恒转矩恒功率和恒转矩是在电机变频调速时用到的,对于调压调速不适用,我们的电机基频是50Hz,频率往下调时,电机的扭矩可以保持恒定的,频率往上调整时,电机的功率可以保持恒定,这时扭矩是要减小的,大约每提高10Hz,扭矩下降20%,基本上到80Hz可以使用,以前都是调整到80Hz,现在由于技术的发展,可以增加到100Hz。

变频器使用的是开关电路来进行通断进行的一种等效变频,所以不能升电压,而只能取0~100% 之间的数值变频的基础在于V/f=常数所以当f=50 或60,这时的功率是额定功率,至于到底是50 还是60,这个看所在地的供电频率,中国是50Hz ,美国是60Hz )*有些电机为了获得更好的低频效果,可能基础频率低于50Hz小于50时,V按比例增长,处于恒转距大于50 时,不能在维持电流不变的基础上提升电压,于是处于恒功率状态,由P=UI 可知,电流将减小,转矩将下降是不是“这么简单”,不要凭借想象,靠的是事实,工程师不是靠“好像”这个单词吃饭我上面提到的第一句话,这是为什么存在恒转矩和恒功率的根本原因,只要这点不变,目前任何方法制造的变频器都无法超出基频运行在恒转矩。

下面我对这点进行详细的解释,让楼主能有所理解电动机为什么能实现调速,有个公式:n=60f/p, 这个是同步电机的公式,针对广泛采用的异步电机,公式变为n=60f(1-S)/p其中S =转差率、p =磁极对数、n =转速可以看出,想调整n,也就是调速,可以调节3个参数,既然我们讨论的是变频器,那自然调节的主要是f 了。

在S、p 一定的情况下,转速正比于频率,由于这种对应关系,你可以把转速快理解为频率高,或者反过来。

E = 4.44fN ①这个是电机学基础公式,其中E=定子每相电动势有效值,f=定子供电频率,也就是变频器输出给它的,N =电机每相绕线札数,①二定子磁通如果理论分析起来,严格讲我打的符号不够标准,因为不知道怎么在论坛实现脚标,但是不影响我们讨论这个问题。

他励直流电动机的调速可分为恒转矩调速和恒功率调速

他励直流电动机的调速可分为恒转矩调速和恒功率调速
4.2 直流电机无级调速
4.2.1 直流电机无级调速及调速特性 他励电动机的转速公式:
U I a ( Ra Rs ) n Ce
电气调速方法:1)电枢回路串电阻调速;
2)调压调速;
3)调磁调速。
他励直流电动机的调速
• 2、降低电压调速
n0 n01 nN n02 n 1
n
A’ A B C
UN
P PL
T TL
Ia IN
电机得到了充分利用。 在高于最低转速时: 电机未被充分利用。
n N nmax
TN TL max
PL P TL T
Ia IN
他励直流电动机的调速
• 5、风机型负载与两种调速方式的配合
由于负载转矩随转速的升高而增大,为了使电动机在最 高转速时(所需的转矩最大)能满足负载的需要,应使
功率负载 。 3)对于泵与风机类负载,三种调速方式都不 十分合适,但采用电枢串电阻和降压调速比弱 磁调速合适一些。
4.2 直流电机无级调速
4.2.2 晶闸管-电机直流传动控制系统
分类: 按结构的不同: 按静态误差的不同: 单闭环直流调速系统 双闭环直流调速系统 可逆系统 无静差直流调速系统 有静差直流调速系统
他励直流电动机的调速
n02
• 3、减弱磁通调速 n
C
B A TL
n
I a1
I aN
ia
ia
n2 n01 n1 n0 nN
A’
2 1 N
n1
n t
nN
Tem t=0
他励直流电动机的调速
• 优点:
由于在电流较小的励磁回路中进行调节,因而 控制方便,能量损耗小,设备简单,调速平滑性好。 经济性比较好。

电机的恒功率和恒转矩的区别

电机的恒功率和恒转矩的区别

电机的恒功率和恒转矩的区别出厂设计的电机,都是按照在工频电压下(380V,50HZ)的给定下,所得到的额定转速值,如果在实际工况当中,没有达到380V,比如说只有300V,50HZ,那么这是一个欠压的情况,肯定是不能达到额定的转速值,因为按照这个电机的设计,50HZ的频率下,一定要有380V的电压来励磁,如今没有在额定电压下,没有达到应有的磁场强度,磁通偏小,那么肯定会影响速度的,不能因为60f/p这个公式来看速度的变化。

又比如说在380V的40HZ的输入的情况下,根据公式E=K*F*Q,E不变,f降低了,那么Q磁通变大了,这是一种过压的情况,过大的励磁,磁通在长时间下,会使电机发热并有可能烧毁的。

所以说磁通这个值不能过大,这个值是根据电机在设计的时候就决定了其承载磁通能力。

通常在恒转矩调速时(50HZ以下),此时的磁通为额定磁通,也称为满磁,如果电压/频率变大,则会超过这个磁通值,造成电机发热。

下面说恒转矩调速和恒功率调速恒转矩调速,就是说让磁通保持一个不变的值,V/F=Q(磁通)是一个不变的值,为什么叫恒转矩调速,就是说负载的转矩是个定值,要求电机输出的转矩值也是个定值,看公式:T=K*I*Q,如今Q不变,那么电机输出转矩就和I成正比,因为Q这个值通过铭牌就可以计算出来的V(额定电压)/50HZ,所以在Q确定且不变的情况下,线圈的额定电流(不论有无负载,最大通过电流)确定的情况下,该电机能输出的最大力矩也就能够确定(也就能确定电机能带动多大转矩的恒负载),所以电机的过流能力就体现了电机的过载(转矩)能力。

在恒转矩调速下,也只需要通过变频器向电机输送经过调制的一定频率的电压(这个比是磁通,是个定值),负载的转矩也是个定值,那么N一定,T一定,输入的功率P也就定了。

如果F增大,转速N增大,那么功率P也就变大了,因为转矩T是不会因为速度增大而变大的(这个也叫恒转矩负载,如传送带。

恒转矩负载的特点是负载转矩与转速无关,任何转速下转矩总保持恒定或基本恒定。

恒转矩调速和恒功率调速

恒转矩调速和恒功率调速

作者: 柴肇基
作者机构: 北京航空学院
出版物刊名: 中国远程教育
页码: 39-40页
主题词: 调速方法;恒功率调速;恒转矩调速;恒转矩负载;恒功率负载;负载转矩;电磁转矩;弱磁调速;机械特性;他励直流电动机
摘要: <正> 他励直流电动机有三种调速方法——降压调速、串电阻调速和弱磁调速。

这里讨论的恒转矩和恒功率调速可认为是从转矩和功率的角度对调速方法进行再分类。

但本文主要是研究调速方法和不同性质负载之间的配合问题。

一、恒转矩负载和恒功率负载恒转矩负载就是在调节转速时,负载转矩M_z始终为恒值。

例如起重机、传送带等生。

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电机的恒功率和恒转矩的区别
出厂设计的电机,都是按照在工频电压下(380V,50HZ)的给定下,所得到的额定转速值,如果我们在实际工况当中,没有达到380V,比如说只有300V、50HZ,那么这是一个欠压的情况,肯定是不能达到额定的转速值,因为按照这个电机的设计,50HZ的频率下,一定要有380V的电压来励磁,如今没有在额定电压下,没有达到应有的磁场强度,磁通偏小,那么肯定会影响速度的,不能因为n=60f/p这个公式来看速度的变化。

又比如说在380V的40HZ的输入的情况下,根据公式E=K*F*Q,E不变,f降低了,那么Q磁通变大了,这是一种过压的情况,过大的励磁,磁通在长时间下,会使电机发热并有可能烧毁的。

所以说磁通这个值不能过大,这个值是根据电机在设计的时候就决定了其承载磁通能力。

我们通常在恒转矩调速时(50HZ以下),此时的磁通为额定磁通,也称为满磁,如果电压/频率变大,则会超过这个磁通值,造成电机发热。

下面说恒转矩调速和恒功率调速
恒转矩调速,就是说让磁通保持一个不变的值,V/F=Q(磁通)是一个不变的值,为什么叫恒转矩调速,就是说负载的转矩是个定值,我们要求电机输出的转矩值也是个定值,看公式:T=K*I*Q,如今Q不变,那么电机输出转矩就和I成正比,因为Q这个值我们通过铭牌就可以计算出来的V(额定电压)/50HZ,所以在Q确定且不变的情况下,我们线圈的额定电流(不论有
无负载,最大通过电流)确定的情况下,该电机能输出的最大力矩也就能够确定(也就能确定电机能带动多大转矩的恒负载),所以我们电机的过流能力就体现了电机的过载(转矩)能力。

在恒转矩调速下,我们也只需要通过变频器向电机输送经过调制的一定频率的电压(这个比是磁通,是个定值),负载的转矩也是个定值,那么n一定,T一定,输入的功率P也就定了。

如果f增大,转速N增大,那么功率P也就变大了,因为转矩T 是不会因为速度增大而变大的(这个也叫恒转矩负载,如传送带。

恒转矩负载的特点是负载转矩与转速无关,任何转速下转矩总保持恒定或基本恒定。

应用的场合比如传送带、搅拌机,挤压机等摩擦类负载以及吊车、提升机等位能负载)
还有一点,额定转速这个值是电机空转时所得到的值,这个值对于我们的意义来说,在达到额定电压的情况下,在达到额定功率的情况下,这个值越大,输出转矩就越小,这个就是恒功率调速的一个特点。

公式T=9550*P/N(额定转速)。

所以在F>50HZ 的情况下,(这个时候已经输出为最大功率了),我们在使N变
大的时候,要注意T在变小,要避免T太小而小于负载转矩引
起事故。

在恒功率调速时,我们是通过减小磁通来达到减小输出转矩从而提高速度的这样的过程来调速,所以这个也叫弱磁调速。

恒转矩负载的特点是负载转矩与转速无关,任何转速下转矩总保持恒定或基本恒定。

应用的场合比如传送带、搅拌机,挤压机等摩擦类负载以及吊车、提升机等位能负载。

恒功率负载的特点是比如机床主轴和轧机、造纸机、塑料薄膜生产线中的卷取机、开卷机等要求的转矩,大体与转速成反比,这就是所谓的恒功率负载。

负载的恒功率性质应该是就一定的速度变化范围而言的。

当速度很低时,受机械强度的限制,转矩不可能无限增大,在低速下转变为恒转矩性质。

负载的恒功率区和恒转矩区对传动方案的选择有影响,电动机在恒磁通调速时,最大容许输出转矩不变,属于恒转矩调速;而在弱磁调速时,最大容许输出转矩与速度成反比,属于恒功率调速。

如果电动机的恒转矩和恒功率调速的范围与负载的恒转矩和恒功率范围相一致时,即所谓"匹配"的情况下,电动机的容量和变频器的容量均最小。

这一点从直流电机特性来理解更容易。

除了上述两类负载一般还有风机、泵类负载,他的特点是转矩和速度的2次方成正比。

随着转速的减小,转矩按转速的2次方减小。

这种负载所需的功率与速度的3次方成正比。

对于上面所提到的恒转矩负载来讲,我们调速范围一般就定义在基本频率以下(一般50HZ)。

对50HZ以下的调速,一般是不能达到额定功率的。

比如说起重,在达到额定功率后,我们继续要求速度加大,那么输出力矩就会下降,那如何加速(因为加速的话要输出力矩大于负载力矩),所以这个命题是矛盾的。

在达到P/T(额定负载)的转速后,将不能继续增大转速了,否则将带不动负载。

这个不同于恒功率负载,恒功率负载是转速越快,所需的负载转矩是越小。

对于恒功率负载来讲,他的调速范围会经历两个区间。

在低速时,某个频率以下时,我们可以认为他是恒转矩调速,因为按照输出功率恒定来看,速度很低时,电机不可能输出一个无穷大的转矩,这个时候我们应该认为负载转矩应该是一个恒定值,即恒转矩性质,而输出功率来说也不会直接就为额定功率。

而当频率加大到某个频率以上时,输出为额定功率了,那么那个时候就为恒功率调速了。

从空载到额定负载主磁通基本不变;可以这样理解:磁路饱和;从公式看:磁通=定子感应电动势/(4.44*f1*N1*绕组系数),由于定子阻抗Z1很小,所以定子感应电动势近似等于电源电压,当电机结构一定时,主磁通只取决于电源电压。

电动机正常运行时磁路都是处在临近饱和的状态,为了得到充分利用,电机就是这样设计的。

转矩=转矩常数*磁通*转子电流有功分量
一般来说,空载时的电流是额定电流的35-45%,这个电流主要就是电动机的励磁电流,用来产生主磁通的,所以空载时电动机功率因数很低。

随着带负载的增加,定子电流增加的部分主要是为了增加电动机输出转矩,以便电动机能够拖动负载,用于励磁的电流并不增加,原因如你所说:“异步电机制成之后,空载时,磁通已接近饱和”。

当然也有特殊的情形,比如变频调速就有两种控制方式:U/f=C的恒转矩调速和调节励磁电流达到调整Φ的近似恒功率调速。

但对于大多数情况下,为保证电动机的稳定运
行,大多采用的就是恒转矩调速方式,这个原因主要是生产所用负载大多也是恒转矩负载性质决定的。

因此,在空载,轻载,额定负载,满载等情况下,各定子电流不同,但主磁通基本是不变的。

所谓交流电,就是大小和方向不断变化的电能。

但是这里所指的恒定,指的是其有效值的恒定,不是瞬时值的恒定。

定子磁通随定子电流不断瞬时变化,但其有效值是恒定的。

电压方程:U=E+I*R
输入电压=反电势+电流*电阻
反电势方程:E=Ce*n*φ
反电势=常数Ce*转速*磁通
转矩方程:T=Ct*I*φ
电磁转矩=常数Ct*电流*磁通
电动机设计好后,电阻和磁通基本是固定的
(1)前两个方程联立可得转速和电压电流的关系
第三个方程可得转矩和电压电流的关系
(2)负载转矩和转速确定时,可通过第三个方程确定电流,在通过前两个方程确定电压,磁转矩Tem=负载转矩+空载转矩(转子克服负载的转矩和空载损耗对应的转矩)=常数CT*主磁通*转子电流有功分量
T=9550*P/N(额定转速)。

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