电机选型案例

小白进阶篇—电机选型案例集

主讲：小丸子教育—泽雨老师

目的：掌握不同电机在不同工况下的选型问题 课程内容：

1，皮带输送线电机选型

设计要求： 20Kg 物料X 2 传送速度1m/s 加速时间0.15s

已知条件： 摩擦系数=0.2 机械效率=90% 滚子直径=200mm

1. 计算功率

s rad mm s mm mm s m D V T P M

N R F T N

F F N

N N s

s

m Kg s m K a m f F /102002/10002002/14.282843

1

12131338015.0/120/102.0g 402

=••=••=•=•=•=⨯==⨯+==+=⨯+⨯⨯=•+=π

ππππ）（辊筒辊筒

辊筒

负载负载辊筒皮带拉力负载负载皮带拉力负载ωω

W

W

W P K P KW r T P M

N M N T mm s

mm r n n i i T T W s rad M N T P 3823829

.02862.1286.09550

min

/14409.115

4.2815200/1000min

/1440284/104.28==⨯=•==•=•=•==•===

=⨯•=•=ηω电机

实际电机电机电机负载电机

传动比

负载电机辊筒负载负载校验：π

设计要求； M=50Kg

运行速度1m/s 加速时间0.25s

直线导轨摩擦系数0.1 带轮直径100mm

[]

N

s m Kg s

s

m Kg s m Kg a

m g m F 250/)25

.01

5010501.0(25.0/150/10501.02

2

=•⨯+⨯⨯=⨯

+⨯⨯=•+••=μ负载

s

rad s rad mm s

mm s r mm

s

mm D V T P m N m N mm N R F T /20/2100/1000/100/10005.1205.025050250=••=•=•=

•=•=⨯=⨯=•=ππππ同步轮

负载

负载负载

负载负载同步轮负载负载ωω

方案一：选择18NM 的步进电机

W

s r M N P W mm

s

mm M N P T P 4.11302min

/60min

/600183602100/100018=⨯⨯•==⨯•⨯•==•=πππ无减速器最大转速电机负载

电机电机电机电机ωωω

方案二：加减速器

M

N i T T NM i s s r r i •=•===⨯=

2085

.214

.3min /60/220

min

/600电机输出的步进电机力矩为考虑到频矩特性，取静为调试留出余量，取π

已知条件：

丝杠质量m=2Kg 负载+滑台质量M=20Kg 进给速度V=0.2m/s 丝杠导程5mm

丝杠公称16mm

加速时间0.2s

直线导轨摩擦系数0.1

传动机械效率0.9

步骤：

1.确定丝杠惯量

2

22g 64m 2

181mm K R D m J •=•=•=丝杠

2. 负载直线运动质量等价转动惯量

2

2）π

（导程负载

P M J •=

上式二级公式推导过程

π

π222

1212

2

2

2

P

w v R P

R w v w v m J w J v m =•=

••

=•=•

2213)25(20mm kg kg J •=••=π

负载

2

2

000077.076m

kg mm kg J J J •=•=+=负载丝杠总3.确定惯性矩

）

π

（加速时间

导程总

惯性矩t P v J T •••=2

公式推导：

加速时间

角加速度

角速度加速时间

角速度角加速度角加速度

总惯性矩π

πt P v P

v

w t w J T ••=

•=

=

•=22βββ

m

N s

m s m m kg T •=••••=096.0)2.0005.02/2.0(000076.02

π

惯性矩

单位换算；

[]

[]m

N m N m s m Kg s m Kg s m m m Kg T •=•=••=⎥⎦

⎤

⎢⎣⎡•=⎥⎦

⎤

⎢⎣⎡••••••=096.0096.0/096.0096.02.0005.022.0000077.022

22

2π惯性矩

4. 直线摩擦里等价旋转扭矩

π导程

摩擦力2P mg T •

•=μ

公式推导；