电机选型介绍[可修改版ppt]
合集下载
三菱伺服电机选型资料ppt
专用型号
FZ5000
该型号为高精度伺服电机，适用于需要精密控制的定位系统，如医疗设备和 科研装置等。
FZ1000
该型号为紧凑型高精度伺服电机，适用于空间有限的精密控制系统，如工业 自动化设备和机器人等。
其他系列型号
FS5000
该型号为高性能伺服电机，适用于需要高动态性能和快速响应的应用场景，如物 料搬运和机床等。
超过保修期后，如需维修，需 用户承担全部维修费用
07
三菱伺服电机前景展望
市场趋势
工业4.0和智能制造的发展
全球范围内，越来越多的制造业正在向工业4.0和智能制造转型，这给三菱伺 服电机带来了更广阔的应用前景。
新能源汽车和电动车市场的增长
随着环保意识的提高和新能源汽车技术的不断发展，电动车市场正在迅速扩 大。三菱伺服电机在新能源汽车中具有广泛的应用前景。
了解电机的维护和保养要求，以便及时更换磨损部件或进 行预防性维护。
05
三菱伺服电机应用案例
案例一：华润水泥
华润水泥是国内知名的水泥生产商，在选择伺服电机时，他 们注重设备的稳定性和可靠性。
三菱伺服电机的高性能和耐用性赢得了华润水泥的信任，成 为其生产线的重要驱动设备。
案例二：中联重科
中联重科是全球知名的工程机械制造商，选择伺服电机时 ，他们需要能够承受高强度作业的设备。
使用寿命
01
长寿命设计
三菱伺服电机的设计寿命长，能够在长期连续运行状态下保持良好性
能。
02
维护简便
电机维护简单，只需定期检查和保养即可，减少了维护成本和时间。
03
持久耐用
采用高品质的材料和先进的加工工艺，使电机具有较高的耐用性，确
保长期稳定运行。
SEW电机选型资料PPT课件
8
Driving the world
选型
SEW EURODRIVE Driving the world.
9
三、确定合适的电机功率P
｝
｝ ｝
■ 电机功率的计算
1) 静功率计算：
F×V
➢ 线性运动：P＝ 1000η
➢ 旋转运动：P＝ M×n 9550η
P－Kw，计算静功率 F－N，运行阻力 V－m／s，运行速度 P－Kw，计算静功率 M－N·m，扭矩 n－rpm，转速
对R..F减速电机,当通过法兰安 装时,许用径向载荷为选型表中 的50%
更高许用载荷 安装重载轴承或精确考虑受力作用角和旋转方向
SEW-广州应用技术处 / 2008年3月
Driving the world
选型
SEW EURODRIVE Driving the world.
17
（2）径向力的计算
开式齿轮、皮带轮（PB,VB,TB）、链轮传动时，径向力应考虑传动部 件系数。
(1)SEW样本中的f B
减速器最大允许输出扭矩／电动机额定输出扭矩×速比
Mama
fB = Mx a
(2)减速机实际的f B 。
减速机最大允许输出扭矩／实际负载扭矩
SEW-广州应用技术处 / 2008年3月
Driving the world
选型
SEW EURODRIVE Driving the world.
原减速机型号是初步设计还是已经使用，使用情况等； 11、各行业要求；
SEW-广州应用技术处 / 2008年3月
Driving the world
选型
SEW EURODRIVE Driving the world.
电机的选型资料
T' ' T 1 2 0 s' s"
T'"
图6 单相异步电动机的机械特性
常见电动机的结构及工作原理
单相异步电动机
单相异步电动机的优点：
结构简单，成本低廉，噪音小。
单相异步电动机的缺点：
与同容量三相感应电动机相比较，体积较大，功率因数及过载能力都较低。 故单相感应电动机只能作成小容量。
应用：
广泛应用于家用电器（电风扇、电冰箱、洗衣机等）、空调设备、电动工具、 医疗器械及轻工设备中。
载的大小。 3、发热时间常数反映了热惯性对温度变化的影响。
4、增大散热面积，可降低温升，所以很多电动机采用风扇冷却，机壳带散
热筋的结构型式。 电动机冷却过程也是以时间的指数规律变化，其冷却时间与电动机的结 构、容量和额定转速有关。
.
图2 直流电动机工作原理图
当电枢旋转到图3所示位置时原N极性 下导体ab转到S极下，受力方向从左向右， 原S 极下导体cd转到N极下，受力方向从右 向左。该电磁力形成逆时针方向的电磁转 矩。线圈在该电磁力形成的电磁转矩作用 下继续逆时针方向旋转。 同直流发电机相 同，实际的直流电动机的电枢并非单一线 圈，磁极也并非一对。
在第2类步进电机中，根据转子结构形式，分为永磁式转子电机和 反应式转子电机。
常见电动机的结构及工作原理
步进电动机
2、反应式步进电机的工作原理
为一台三相反应式步进电机，它由定子和转子两大部分组成。在定 子上有三对磁极，磁极上装有励磁绕组。转子由软磁材料制成，在转子 上均匀分布四个凸极，极上步装绕组，转子的凸极也称为转子的齿。 步进电机的控制方式分三种： （1）三相单三拍工作方式，A-B-C-A; （2）三相单、双六拍工作方式，A-AB-B-BC-CA-A; （3）三相双三拍工作方式，AB-BC-CA-AB;
电机选型资料
谢谢观看
THANK YOU FOR WATCHING
DOCS
精度控制性能的特点
• 考虑电机的过载能力和
效率
泵
• 选择交流电机，具有结
风机
构简单、运行稳定的特点
• 考虑电机的过载能力和
效率
• 选择交流电机，具有结
构简单、运行稳定的特点
• 考虑电机的噪音和振动
性能
电机选型实例三：电动汽车
电动汽车驱动电机
• 选择交流电机，具有结构简单、运行稳定的特点
• 考虑电机的效率和能量转换性能
• 电机内部采取防爆措施，防止电气火花和危险气体泄漏
防水设计
• 电机外壳采用防水材料，具有良好的防水性能
• 电机内部采取防水措施，防止水分侵入和电气故障
电机的耐高温和低温设计
高温设计
低温设计
• 电机采用耐高温材料，具有良好的耐高温性能
• 电机采用耐低温材料，具有良好的耐低温性能
• 电机内部采取散热措施，防止电机过热损坏
选型手册
和经验公
式
考虑电机
的经济性
和维护成
本
与电机制
造商和供
应商沟
通，获取
专业建议
02
04
电机选型后的调试与维护
对电机进行调试，确保其性能达到要求
定期检查电机的运行状态，发现问题及时处理
对电机进行保养，提高其使用寿命和运行效率
07
电机的发展趋势与未来展
望
电机技术的发展与创新
电机的高效率、高性能、环保化
• 考虑电机的安装尺寸和接口形式
03
电机的主要性能参数
电机的额定功率和效率
额定功率
《电动机的选择》PPT课件
h = 100 m，N 降低 1% ，P2 降低 0.5% 。
第8 章 电动机的选择
8.5 恒定负载电动机额定功率的选择
一、连续运行的电动机
(1) 选择工作制为 S1 的电动机。 (2) 求出电动机的负载功率 PL
PL =
Pm
mt
※ Pm —— 生产机械的输出功率；
m —— 生产机械的效率； t —— 电动机与生产机械之间传动机构的效率。
第8 章 电动机的选择
8.4 电机的允许输出功率
一、额定功率的确定
表10.4.1 电机的绝缘等级
绝缘等级
A
E
B
F
允许最高温度 /℃ 105 120 130 155
H
C
180 ＞180
二、工作制的影响 满载时的 PFe / PCu 三、环境温度的影响
实际环境温度
√ P2 = PN
=
PF PV
1＋(1＋
8.1 电动机选择的基本内容
防爆式电动机（在密闭式的基础 上制成隔爆式，机壳强度高。 YB系列）
YB2-B35
8.1 电动机选择的基本内容
六、安装型式的选择 卧式、立式。
(1) B3，卧式
(2) B5，卧式
(地3)下B罐35，）卧式
(4) V1，立式（用于
8.1 电动机选择的基本内容
B3 型
8.1 电动机选择的基本内容
（ 为 1 K 时，每秒所散出的热量）。
8.2 电机的发热和冷却
C A
d
dt
＋
=
Q A
=
s
＋(
i－
s
)
e－
t
※ i —— 电机的初始温升。 s = Q / A —— 电机的稳定温升。 = C / A —— 电机的发热和冷却时间常数。
第8 章 电动机的选择
8.5 恒定负载电动机额定功率的选择
一、连续运行的电动机
(1) 选择工作制为 S1 的电动机。 (2) 求出电动机的负载功率 PL
PL =
Pm
mt
※ Pm —— 生产机械的输出功率；
m —— 生产机械的效率； t —— 电动机与生产机械之间传动机构的效率。
第8 章 电动机的选择
8.4 电机的允许输出功率
一、额定功率的确定
表10.4.1 电机的绝缘等级
绝缘等级
A
E
B
F
允许最高温度 /℃ 105 120 130 155
H
C
180 ＞180
二、工作制的影响 满载时的 PFe / PCu 三、环境温度的影响
实际环境温度
√ P2 = PN
=
PF PV
1＋(1＋
8.1 电动机选择的基本内容
防爆式电动机（在密闭式的基础 上制成隔爆式，机壳强度高。 YB系列）
YB2-B35
8.1 电动机选择的基本内容
六、安装型式的选择 卧式、立式。
(1) B3，卧式
(2) B5，卧式
(地3)下B罐35，）卧式
(4) V1，立式（用于
8.1 电动机选择的基本内容
B3 型
8.1 电动机选择的基本内容
（ 为 1 K 时，每秒所散出的热量）。
8.2 电机的发热和冷却
C A
d
dt
＋
=
Q A
=
s
＋(
i－
s
)
e－
t
※ i —— 电机的初始温升。 s = Q / A —— 电机的稳定温升。 = C / A —— 电机的发热和冷却时间常数。
电力拖动系统电动机的选择培训课件(ppt 36页)
损坏电动机。
10
7.5 电动机的容量选择
选择电动机容量时，主要考虑电动机发热、过载能 力与启动能力等方面因素。 一、电动机的发热、冷却与工作制
表7-2 电动机允许温升与绝缘耐热等级的关系
11
7.5 电动机的容量选择
1、电动机的发热
发热：电动机在运行过程中，当单位时间发出的热量等于散发的热量 时，电动机温度不再增加，也即处于发热与散热平衡的状态。
直流电动机的额定电压一般为110V、220V、440V 和660V等，最常用的电压等级为220V。
8
7.4 电动机额定转速的选择
电动机额定转速选择关系到电力拖动系统的经济性及生产 机械的效率。对于额定功率相同的电动机，额定转速越高，体 积就越小，效率也越高，转速较高的异步电动机的功率因数也 越高。
32
7.5 电动机的容量选择
1、统计法
表7-5 不同机床主传动电动机的容量计算公式
33
7.5 电动机的容量选择
1、统计法
34
7.5 电动机的容量选择
2、类比法
类比法是通过对长期运行的同类生产机械进行调查，与本生产机 械工作情况进行类比，确定相应的电动机容量。这种方法实际上就是 工程上常用的通过“母型”选择电动机的方法。
15
7.5 电动机的容量选择
2、电动机的冷却
冷却：在电动机温升稳定后，当其负载减小使损耗减小或断电停 止工作时，电动机发热减少或停止，其温升开始下降，稳 定在一个新的数值或降为零。
类似于发热过程的推导，可得出电动机冷却过程的温升表达式：
' (0 ' ' )et/T
式中：
如果断续运行的生产机械所需的功率 PL 是恒定的，且负载的实际负载持
【精品】电力拖动课件14电动机的选择.幻灯片
第二节 连续工作制电动机的选择
电动机容量选择原则： 完全满足生产机械对电动机的功率、转矩、转速以
及启动、调速、制动和过载等要求，使电动机在运行中能 够被充分利用，而且其温升不致超过而是接近国家标准所 规定的温升。
电动机的容量选择与负载类型和电动机的工作制有 关。
电动机的负载包括两类，常值负载和变化负载（多 为周期性变化）。
Q
Pg PN
1ketg Tθ 1etg Tθ
λQ 按发热观点的功率过载倍数；
tg 为短时工作时间(s)；
k p 0 为电动机不变损耗与可变损耗之比。 p Cu
按λQ≤KT ，选取电动机容量。
二、选用专为短时工作制而设计的电动机时 根据短时工作制特点，将电动机工作结束时的温升设
计为接近绝缘材料允许最高温升，则该电动机在拖动短时 工作制负载而工作时，稳定温升将不超过该电机的最高允 许温升。但电机在拖动同样大小的连续负载工作时，稳定 温升将大大超过该电机的最高允许温升，而将电机烧坏。
电动机的容量计算及校验比较复杂，其中电动机的负 载转矩的计算考虑的因素较多，电动机负载图的得到比较 困难,实际工程应用中，常常采用统计法和类比法 。
统计法是将同类型设备所选用电动机的容量进行统计 分析，找出电动机容量与该类生产机械主要参数之间的关 系，根据实际情况，定出相应的指数，得到电动机容量的 相应计算公式。
电力拖动课件14电动机的选择.
本章教学基本要求： 1.了解电动机选择的主要内容； 2.了解电动机的发热、冷却与工作制； 3.掌握连续工作制、短时工作制、周期性断续工作制电动 机容量(power)的选择； 4.通过实例了解具体应用中电动机容量的选择；
重点： (1)连续工作制
(2)短时工作制 (3)周期性断续工作制方式下电动机容量的选择。
电机选型介绍课件
01
02
03
04
05
06
步进电机与伺服电机的比较
步进电机
缺点：在高速运转时容易 产生振动和噪声，且响应
速度较慢。
优点：控制精度高、响应 速度快、稳定性好。
优点：结构简单、价格便 宜、控制精度较高。
伺服电机
缺点：价格较高，需要配 置伺服驱动器进行控制。
不同类型电机的适用场合
01
02
03
04
04
电机选型流程
02
电机选型考虑因素
电机功率
电机功率选择
负载功率计算
电机转速
转速匹配 变速需求
电机尺寸
尺寸限制
散热性能
电机的尺寸也会影响其散热性能，因 此需要考虑电机的散热需求，以确保 电机能够长时间稳定运行。
电机负载
负载类型 负载特性
电机工作环境
环境温度
环境湿度
03
电机性能比较
直流电机与交流电机的比较
确定需求
01
明确负载性质
02 确定运行参数
03 设定性能要求
选择类 型
根据负载性质选择电机类型 根据应用场景选择电机类型 根据性能要求确定电机转矩
性能测试
进行电机性能测试
进行必要的调整
对选定的电机进行性能测试，包括启 动性能、运行性能、效率、噪声等。
根据测试结果，对电机的参数或配置 进行调整，以达到最佳性能表现。
分析测试结果
对测试结果进行分析，评估电机是否 满足实际需求和设定性能参数的要求。
05
电机维护与保养
电机维护保养的重要性
确保电机正常运行
延长电机使用寿命 提高生产效率
电机维护保养的周期与内容
电机的选型计算PPT课件
JC
JS, p mT
JM
θM, ωM
α
θM XL ωM VL
p
p
JM : 电机的惯量 JC : 耦合惯量
mL : 负载的质量 XL : 负载的位移 VL : 负载的速度 mT : 工作台的质量
FP : 力 Fg : 重力 Ffr : 摩擦
JS : 螺杆的惯量 p : 螺距 (mm/rev)
α : 轴向的角度
力矩 M : m l² t -²
单位 : 牛米 (Nm)
力与长度的乘积 : M = F r
(力与长度的方向垂直时)
Michel COUPAT
运动力矩 :
第7页/共91页
r F
米制单位
运动学 :
功率 : m l²t -3 单位 : Watt (W)
1 W = 1 J/s
PE t
* 直线运动 :
E in Joule t in s
rθ
r _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
推导单位 :
Michel COUPAT
角度:
第4页/共91页
米制单位
• 运动学 线速度 : l t-1
第5页/共91页
2 N
60
ω in rd/s N in rpm
米制单位
• 运动学 :
线加速度 : l t -2 单位 : 米每秒平方 (m/s/s or m.s-2)
瞬时加速度 : dv
dt
平均加速度 : v
t
Michel COUPAT
JS, p mT
JM
θM, ωM
α
θM XL ωM VL
p
p
JM : 电机的惯量 JC : 耦合惯量
mL : 负载的质量 XL : 负载的位移 VL : 负载的速度 mT : 工作台的质量
FP : 力 Fg : 重力 Ffr : 摩擦
JS : 螺杆的惯量 p : 螺距 (mm/rev)
α : 轴向的角度
力矩 M : m l² t -²
单位 : 牛米 (Nm)
力与长度的乘积 : M = F r
(力与长度的方向垂直时)
Michel COUPAT
运动力矩 :
第7页/共91页
r F
米制单位
运动学 :
功率 : m l²t -3 单位 : Watt (W)
1 W = 1 J/s
PE t
* 直线运动 :
E in Joule t in s
rθ
r _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
推导单位 :
Michel COUPAT
角度:
第4页/共91页
米制单位
• 运动学 线速度 : l t-1
第5页/共91页
2 N
60
ω in rd/s N in rpm
米制单位
• 运动学 :
线加速度 : l t -2 单位 : 米每秒平方 (m/s/s or m.s-2)
瞬时加速度 : dv
dt
平均加速度 : v
t
Michel COUPAT
步进电机选型
优化选型方案
• 调整电机参数：根据验证结果调整电机的参数 • 优化驱动器与控制器：根据验证结果优化驱动器与控制器的设计
04
步进电机驱动器与控制器选型
驱动器与控制器的作用与分类
驱动器的作用
• 将控制信号转换为驱动电机的信号 • 控制电机的启动、停止与反转 • 提供过载保护、过热保护等功能
驱动器的分类
步进电机在自动化设备中的应 用
• 步进电机在自动化设备中的应用领域 • 机器人：关节驱动、末端执行器等 • 打印机：打印头定位、纸张输送等 • 纺织机械：纺织品的卷取、输送等 • 包装机械：包装物的输送、定位等 • 医疗设备：医疗设备定位、移动等
02
步进电机选型的重要因素
负载特性与运动控制需求分析
常见性能测试项目与标准
常见性能测试项目
• 输出功率与效率测试：测量电机的输出功率与效率 • 扭矩与速度测试：测量电机的扭矩与速度 • 定位精度与重复定位精度测试：测量电机的定位精度与 重复定位精度
测试标准
• 国家标准：根据国家相关标准进行测试 • 行业标准：根据行业相关标准进行测试 • 企业标准：根据企业自身需求制定测试标准
控制器的主要性能参数
• 输入信号类型：控制器接收的信号类型 • 输出信号类型：控制器输出的信号类型 • 控制方式：控制器采用的控制方式 • 通讯接口：控制器与其他设备之间的通讯接口
驱动器的选型与搭配技巧
驱动器的选型
• 根据电机类型与性能要求选择合适的驱动器 • 考虑驱动器与控制器之间的接口匹配
驱动器的搭配技巧
成本控制
• 选择性价比高的电机：在保证性能的前提下，降低采购成本 • 选用经济型的驱动器与控制器：在保证性能的前提下，降低驱动与控制成本
• 调整电机参数：根据验证结果调整电机的参数 • 优化驱动器与控制器：根据验证结果优化驱动器与控制器的设计
04
步进电机驱动器与控制器选型
驱动器与控制器的作用与分类
驱动器的作用
• 将控制信号转换为驱动电机的信号 • 控制电机的启动、停止与反转 • 提供过载保护、过热保护等功能
驱动器的分类
步进电机在自动化设备中的应 用
• 步进电机在自动化设备中的应用领域 • 机器人：关节驱动、末端执行器等 • 打印机：打印头定位、纸张输送等 • 纺织机械：纺织品的卷取、输送等 • 包装机械：包装物的输送、定位等 • 医疗设备：医疗设备定位、移动等
02
步进电机选型的重要因素
负载特性与运动控制需求分析
常见性能测试项目与标准
常见性能测试项目
• 输出功率与效率测试：测量电机的输出功率与效率 • 扭矩与速度测试：测量电机的扭矩与速度 • 定位精度与重复定位精度测试：测量电机的定位精度与 重复定位精度
测试标准
• 国家标准：根据国家相关标准进行测试 • 行业标准：根据行业相关标准进行测试 • 企业标准：根据企业自身需求制定测试标准
控制器的主要性能参数
• 输入信号类型：控制器接收的信号类型 • 输出信号类型：控制器输出的信号类型 • 控制方式：控制器采用的控制方式 • 通讯接口：控制器与其他设备之间的通讯接口
驱动器的选型与搭配技巧
驱动器的选型
• 根据电机类型与性能要求选择合适的驱动器 • 考虑驱动器与控制器之间的接口匹配
驱动器的搭配技巧
成本控制
• 选择性价比高的电机：在保证性能的前提下，降低采购成本 • 选用经济型的驱动器与控制器：在保证性能的前提下，降低驱动与控制成本
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
使用垂直轴场合，不平衡转矩要控制在70％以下。 惯量 根据工作制式选择确定转动惯量比，一般负载按照样本指定选择即可
，通常在5~10倍左右；高频定位负载转动惯量比2或以下。
过载 特性 曲线
负载 计算
总 结（三）
机械传动中效率
机械传动效率等于各个部 分效率的乘积
以右侧齿轮传动系统为例
传动效率：
总
P出 P入
齿 2承 3
P
入
P
出
齿轮传动系统
机械传动功率
P出P入总
机械传动扭矩
TN T1i1N1N
备注：T1主轴转矩；TN从动轴转矩；i1N两轴之 间传动比；η1N为两轴之间传动效率 i1N ＞ 1时，减速运动，转矩放大； i1N ＜1时，增速运动，转矩减小。
总 结（四）
轴承与联轴器效率
种类
滚动轴承： 球轴承 滚子轴承
2. 要功率可以达到要求的情况下，要使用最经济的马达。
Ｐ＝Ｔｍ×Ω。
3. 输出转距恒定的话，转速要在额定转速之下
P,Tm
P
LLeabharlann Tm额定转速
总结（二）
电机选型三要素： 速度、 转矩、惯量
转矩 实效转矩选在85％以下，最大转矩275％以下
原因：做容量选定的时候，只是对机械结构的构想和计划。 详细设计后的实际值可能会有增加，所以一定要留有余量。
惯量转换
容量选型：基础知识
容量选型：基础知识
• 伺服选型基本要素：转矩、速度、转动惯量 • 功率、转矩、速度关系： • P = N*T ÷9549.3
额定转速之下，恒转矩输出；额定转速之上，恒功率输出
(式中P: 功率，单位为kW; N电机额定转速，单位为RPM; T: 额定转矩，单位为N.m)
。
加速度＝速度Ｖ／加速時間
加速時間
時間
加速转矩＝半径×质量×加速度
加速度＝速度V／时间
加速转矩＝半径×质量×速度Ｖ／時間
速度Ｖ＝距离／时间
＝半径×角度／时间
＝半径×角速度
加速转矩 ＝半径×质量×半径×角速度／时间
＝半径２×质量×角加速度
半径^２×质量 就是它的惯量
转动惯量定义为：J=∑ mi*ri^2 （1）式中mi表示刚体的某个质点的质量，ri表示该质点到转轴的 垂直距离。 转动惯量是表征刚体转动惯性大小的物理量,它与刚体的质量、质量相对于转轴的分布 有关。 刚体的转动惯量是由质量、质量分布、转轴位置三个因素决定的。 (2) 同一刚体对不同转 轴的转动不同,凡是提到转动惯量,必须指明它是对哪个轴的才有意义。
传
平带交叉传动0.90
和根数限制：
V带≤25~30
寸限制：
动
V带传动0.96
V带Pmax=200
同步齿形带传动 通常≤20
平带≤4~5 V带≤7~10
0.96~0.98
同步齿形带≤10
总 结（五）
常用机构主要性能（二）
机构
传动效率η
功率Р/kW
速度ν(m/s)
啮 齿 经过磨合的6级和7级的 功率范围广，直
例如：某电机的功率为200W,额定转速3000RPM,请问其额定转矩
为多 大？由以上公式得：
T=(9549.3 * P) ÷N=((9549.3 *0.2) ÷3000=0.64 Nm
容量事例
举例：
1. 此装置为垂直轴，总 质 量为20kg
2. 滚轴丝杠的导程 40mm
3. 移动移动距离为 300mm
MR-J3系列一般工业用减速机G1系列效率
单级传动比I(减速)
受结构尺寸限制： 圆柱齿轮≤10 常用≤5 锥齿轮≤8 常用≤3
系列 HF-KP系 HF-MP系 HF-SP
4. 速度为500mm/s
选定事例
选定事例
后来客户设计时把 机械质量的增大 20kg→30kg
导致不平衡转矩超限
选定事例
该怎么办？ 是否要选择容量更大的马达 ？
不需要 ☺
• 因为马达的额定速度是3000rpm，滚轴丝杠的导程是40mm，这样线 速度可以达到2000mm/s。
• 而实 际客户只需要500mm/s的速度，因此可以把导程改为10mm
电机选型介绍
1
➢选型基础知识 ➢容量选择事例 ➢容量选择总结 ➢实际应用案例分析
容量选型：基础知识
牛顿力学三定律：
1. 任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态，直到受到其它物体 的作用力迫使它改变这种状态为止。
2. 物体在受到合外力的作用会产生加速度，加速度的方向和合外力 的方向相同，加速度的大小正比于合外力的大小与物体的惯性质 量成反比。
选定事例
选定事例
事例总结：
1. 滚轴丝杠的导程在移动速度满足的条件下尽量选 小的。
2. 马达的转速最好不要比额定速度小太多，最好为 额定转速的90％左右。
3. 设计变更后要重新做容量计算
总 结（一）
电机选型三要素： 速度、 转矩、惯量
使用把马达速度转换为额定速度的85％～90％左右的减速机
原因： 1. 要留有10％～15％可以提高速度的余量
合轮 传传 动动
齿轮传动（油润滑） 0.98~0.99
8级精度一般齿轮传动 （油润滑）0.94~0.97
齿≤750
斜齿、人字齿 ≤50000
9级精度齿轮传动（油
润滑）
0.96
开式齿轮传动（脂润滑
）
0.94~0.96
三菱产品机械传动效率
受振动和噪声限 制：
圆柱齿轮： 7级精度≤25 5级精度≤130
锥齿轮： 直、斜齿<5 曲齿5~40
3. 两个物体之间的作用力和反作用力，在同一条直线上，大小相等， 方向相反。
一切运动计算的基础！
容量选型：基础知识
• 由外力求得转距的方法
转距＝力×半径 ＝力×［１转的移动量／（２×π）］ ＝力×［周长／（２×π）］
力
转矩
半径
＝力×［导程／（２×π）］
转矩
力
导程
容量选型：基础知识
• 何为惯量？
速度 速度Ｖ
常用机构主要性能（一）
机构
传动效率η
摩 摩擦 擦 轮传 传动 动
0.85~0.92
功率Р/kW
受对轴作用力和 外廓尺寸限制 Pmax=200 通常≤20
速度ν(m/s)
受发热限制： ≤20
单级传动比I(减速)
受外廓尺寸限制： 通常≤7~20
带 平带传动0.97~0.98 受带的截面尺寸 受离心力限制： 受小轮包角和外廓尺
滑动轴承： 润滑不良 润滑良好
润滑很好（压力润滑） 液体摩擦润滑
效率
0.99（一对） 0.98（一对）
0.94（一对） 0.97（一对） 0.98（一对） 0.99（一对）
种类
滑块联轴器 齿式联轴器
弹性联轴器 万向联轴器(α≤3o) 万向联轴器(α≥3o)
效率
0.97~0.99 0.99
0.99~0.995 0.97~0.98 0.95~0.97
，通常在5~10倍左右；高频定位负载转动惯量比2或以下。
过载 特性 曲线
负载 计算
总 结（三）
机械传动中效率
机械传动效率等于各个部 分效率的乘积
以右侧齿轮传动系统为例
传动效率：
总
P出 P入
齿 2承 3
P
入
P
出
齿轮传动系统
机械传动功率
P出P入总
机械传动扭矩
TN T1i1N1N
备注：T1主轴转矩；TN从动轴转矩；i1N两轴之 间传动比；η1N为两轴之间传动效率 i1N ＞ 1时，减速运动，转矩放大； i1N ＜1时，增速运动，转矩减小。
总 结（四）
轴承与联轴器效率
种类
滚动轴承： 球轴承 滚子轴承
2. 要功率可以达到要求的情况下，要使用最经济的马达。
Ｐ＝Ｔｍ×Ω。
3. 输出转距恒定的话，转速要在额定转速之下
P,Tm
P
LLeabharlann Tm额定转速
总结（二）
电机选型三要素： 速度、 转矩、惯量
转矩 实效转矩选在85％以下，最大转矩275％以下
原因：做容量选定的时候，只是对机械结构的构想和计划。 详细设计后的实际值可能会有增加，所以一定要留有余量。
惯量转换
容量选型：基础知识
容量选型：基础知识
• 伺服选型基本要素：转矩、速度、转动惯量 • 功率、转矩、速度关系： • P = N*T ÷9549.3
额定转速之下，恒转矩输出；额定转速之上，恒功率输出
(式中P: 功率，单位为kW; N电机额定转速，单位为RPM; T: 额定转矩，单位为N.m)
。
加速度＝速度Ｖ／加速時間
加速時間
時間
加速转矩＝半径×质量×加速度
加速度＝速度V／时间
加速转矩＝半径×质量×速度Ｖ／時間
速度Ｖ＝距离／时间
＝半径×角度／时间
＝半径×角速度
加速转矩 ＝半径×质量×半径×角速度／时间
＝半径２×质量×角加速度
半径^２×质量 就是它的惯量
转动惯量定义为：J=∑ mi*ri^2 （1）式中mi表示刚体的某个质点的质量，ri表示该质点到转轴的 垂直距离。 转动惯量是表征刚体转动惯性大小的物理量,它与刚体的质量、质量相对于转轴的分布 有关。 刚体的转动惯量是由质量、质量分布、转轴位置三个因素决定的。 (2) 同一刚体对不同转 轴的转动不同,凡是提到转动惯量,必须指明它是对哪个轴的才有意义。
传
平带交叉传动0.90
和根数限制：
V带≤25~30
寸限制：
动
V带传动0.96
V带Pmax=200
同步齿形带传动 通常≤20
平带≤4~5 V带≤7~10
0.96~0.98
同步齿形带≤10
总 结（五）
常用机构主要性能（二）
机构
传动效率η
功率Р/kW
速度ν(m/s)
啮 齿 经过磨合的6级和7级的 功率范围广，直
例如：某电机的功率为200W,额定转速3000RPM,请问其额定转矩
为多 大？由以上公式得：
T=(9549.3 * P) ÷N=((9549.3 *0.2) ÷3000=0.64 Nm
容量事例
举例：
1. 此装置为垂直轴，总 质 量为20kg
2. 滚轴丝杠的导程 40mm
3. 移动移动距离为 300mm
MR-J3系列一般工业用减速机G1系列效率
单级传动比I(减速)
受结构尺寸限制： 圆柱齿轮≤10 常用≤5 锥齿轮≤8 常用≤3
系列 HF-KP系 HF-MP系 HF-SP
4. 速度为500mm/s
选定事例
选定事例
后来客户设计时把 机械质量的增大 20kg→30kg
导致不平衡转矩超限
选定事例
该怎么办？ 是否要选择容量更大的马达 ？
不需要 ☺
• 因为马达的额定速度是3000rpm，滚轴丝杠的导程是40mm，这样线 速度可以达到2000mm/s。
• 而实 际客户只需要500mm/s的速度，因此可以把导程改为10mm
电机选型介绍
1
➢选型基础知识 ➢容量选择事例 ➢容量选择总结 ➢实际应用案例分析
容量选型：基础知识
牛顿力学三定律：
1. 任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态，直到受到其它物体 的作用力迫使它改变这种状态为止。
2. 物体在受到合外力的作用会产生加速度，加速度的方向和合外力 的方向相同，加速度的大小正比于合外力的大小与物体的惯性质 量成反比。
选定事例
选定事例
事例总结：
1. 滚轴丝杠的导程在移动速度满足的条件下尽量选 小的。
2. 马达的转速最好不要比额定速度小太多，最好为 额定转速的90％左右。
3. 设计变更后要重新做容量计算
总 结（一）
电机选型三要素： 速度、 转矩、惯量
使用把马达速度转换为额定速度的85％～90％左右的减速机
原因： 1. 要留有10％～15％可以提高速度的余量
合轮 传传 动动
齿轮传动（油润滑） 0.98~0.99
8级精度一般齿轮传动 （油润滑）0.94~0.97
齿≤750
斜齿、人字齿 ≤50000
9级精度齿轮传动（油
润滑）
0.96
开式齿轮传动（脂润滑
）
0.94~0.96
三菱产品机械传动效率
受振动和噪声限 制：
圆柱齿轮： 7级精度≤25 5级精度≤130
锥齿轮： 直、斜齿<5 曲齿5~40
3. 两个物体之间的作用力和反作用力，在同一条直线上，大小相等， 方向相反。
一切运动计算的基础！
容量选型：基础知识
• 由外力求得转距的方法
转距＝力×半径 ＝力×［１转的移动量／（２×π）］ ＝力×［周长／（２×π）］
力
转矩
半径
＝力×［导程／（２×π）］
转矩
力
导程
容量选型：基础知识
• 何为惯量？
速度 速度Ｖ
常用机构主要性能（一）
机构
传动效率η
摩 摩擦 擦 轮传 传动 动
0.85~0.92
功率Р/kW
受对轴作用力和 外廓尺寸限制 Pmax=200 通常≤20
速度ν(m/s)
受发热限制： ≤20
单级传动比I(减速)
受外廓尺寸限制： 通常≤7~20
带 平带传动0.97~0.98 受带的截面尺寸 受离心力限制： 受小轮包角和外廓尺
滑动轴承： 润滑不良 润滑良好
润滑很好（压力润滑） 液体摩擦润滑
效率
0.99（一对） 0.98（一对）
0.94（一对） 0.97（一对） 0.98（一对） 0.99（一对）
种类
滑块联轴器 齿式联轴器
弹性联轴器 万向联轴器(α≤3o) 万向联轴器(α≥3o)
效率
0.97~0.99 0.99
0.99~0.995 0.97~0.98 0.95~0.97