电机功率和转矩、转速关系
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;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=FV---——--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=πRn分/30------公式3将公式2、3代入公式1得:P=FV=T/RπRn分/30 =π/30Tn分-----P=功率单位W, T=转矩单位, n分=单位转/分钟如果将P的单位换成KW,那么就是如下公式:P1000=π/30Tn30000/πP=Tn30000/P=TnP=Tn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;选择电动机时,如何选择功率与转矩电动机的功率,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=FV/1000P=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:P1kw: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;如果电功机的实际工作电流与铭脾上标出的额定电流上下相差不大.则表明所选电动机的功率合适;如果电动机的实际工作电流比铭牌上标出的额定电流低70%左右.则表明电动机的功率选得过大,应调换功率较小的电动机;如果测得的电动机工作电流比铭牌上标出的额定电流大40%以上.则表明电动机的功率选得过小,应调换功率较大的电动机;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;;;追问:如果我是用无极调速的呢就电机输出功率与转矩而言,交流变频调速和直流调速有什么特点和区别回答:论交流变频调速与直流调速一:变频器的发展直流电动机拖动和交流电动机拖动先后诞生与19世纪,距今已有100多年的历史,并已成为动力机械的主要驱动装置;但是,由于技术上的原因,在很长一段时期内,占整个电力拖动系统80%左右的不变速拖动系统中采用的是交流电动机包括异步电动机和同步电动机,而在需要进行调速控制的拖动系统中则基本上采用的直流电动机;但是,众所周知,由于结构上的原因,直流电动机存在以下缺点:1 需要定期更换电刷和换向器,维护保养困难,寿命较短;2 由于直流电动机存在换向火花,难以应用于存在易燃易爆气体的恶劣环境;3 结构复杂,难以制造出大容量、高转速和高电压的直流电动机;而与直流电动机相比,交流电动机则具有以下优点:1 结构坚固,工作可靠,易于维修保养;2 不存在换向火花,可以应用于存在易燃易爆气体的恶劣环境;3 容易制造出大容量、高转速和高电压的交流电动机;因此,很久以来,人们希望在许多场合下能够用可调速的交流电动机来代替直流电动机,并在交流电动机的调速控制方面进行了大量的研究开发工作;但是,直至20世纪70年代,交流调速系统的研究开发方面一直未能得到真正能够令人满意的成果,也因此限制了交流调速系统的推广应用;也正是因为这个原因,在工业生产中大量使用的诸如风机、水泵等需要进行调速控制的电力拖动系统中不得不采用挡板和阀门来调节风速和流量;这种做法不但增加了系统的复杂性,也造成了能源的浪费;经历了20世纪70年代中期的第2次石油危机之后,人们充分认识到了节能工作的重要性,并进一步重视和加强了对交流调速技术的研究开发工作;随着电力电子技术、微电子技术和控制理论的发展,电力半导体器件和微处理器的性能的不断提高,变频驱动技术也得到了显着的发展;随着各种复杂控制技术在变频器技术中的应用,变频器的性能不断提高,而且应用范围也越来越广;目前变频器不但在传统的电力拖动系统中得到了广泛的应用,而且几乎已经扩展到了工业生产的所有领域,并且在空调、洗衣机、电冰箱等家电产品中也得到了广泛应用;变频器技术是一门综合性的技术,它建立在控制技术、电力电子技术、微电子技术和计算机技术的基础之上,并随着这些基础技术的发展而不断得到发展;表1-1列出了近年来变频器技术的基本发展过程; 二:变频器调速控制系统的优势与传统的交流拖动系统相比,利用变频器对交流电动机进行调速控制的交流拖动系统有许多优点,如节能,容易实现对现有电动机的调速控制,可以实现大范围的高效连续调速控制,容易实现电动机的正反转切换,可以进行高频度的起停运转,可以进行电气制动,可以用一台变频器对多台电动机进行调速控制,电源功率因数大,所需电源容量小,可以组成高性能的控制系统等等;下面介绍一下上面提到的变频器调速控制系统的各种主要优点;在许多情况下,使用变频器的目的是节能,尤其是对于在工业中大量使用的风扇、鼓风机和泵类负载来说,通过变频器进行调速控制可以代替传统上利用挡板和阀门进行的风量、流量和扬程的控制,所以节能效果非常明显;因为以节能为目的的调速运转对电动机的调速范围和精度要求不高,所以通常采用在价格方面比较经济的通用型变频器;由于变频器可以看作是一个频率可调的交流电源,对于现有的进行恒速运转的异步电动机来说,只需在电网电源和现有的电动机之间接入变频器和相应设备,就可以利用变频器实现调速控制,而无须对电动机和系统本身进行大的设备改造;在采用了变频器的交流拖动系统中,异步电动机的调速控制是通过改变变频器的输出频率实现的;因此,在进行调速控制时,可以通过控制变频器的输出频率使电动机工作在转差率较小的范围,电动机的调速范围较宽,并可以达到提高运行效率的目的;一般来说,通用型变频器的调速范围可以达到1:10以上,而高性能的矢量控制方式的变频器的调速范围可以达到1:1000;此外,当采用矢量控制方式的变频器对异步电动机进行调速控制时,还可以直接控制电动机的输出转矩;因此,高性能的矢量控制变频器与变频器专用电动机的组合在控制性能方面可以达到和超过高精度直流伺服电动机的控制性能;利用普通的电网电源运行的交流拖动系统,为了实现电动机的正反转切换,必须利用开闭器等装置对电源进行换相切换;利用变频器进行调速控制时,只需改变变频器内部逆变电路换流器件的开关顺序即可以达到对输出进行换相的目的,很容易实现电动机的正反转切换而不需要专门设置正反转切换装置;此外,对在电网电源下运行的电动机进行正反转切换时,如果在电动机尚未停止时就进行相序的切换,电动机内将会由于相序的改变而流过大于起动电流的电流,有烧毁电动机的危险,所以通常必须等电动机完全停下来之后才能够进行换相操作;而在采用变频器的交流调速系统中,由于可以通过改变变频器的输出频率使电动机按照斜坡函数的规律进行加速,从而达到限制加速电流的目的;因此,在利用变频器进行调速控制时更容易和其它设备一起构成自动控制系统;对于利用普通的电网电源运行的交流拖动系统来说,由于电动机的起动电流较大并存在着与起动时间成正比的功率损耗,所以不能使电动机进行高频度的起停运转;而对于采用了变频器的交流调速系统来说,由于电动机的起停都是在低速区进行而且加减速过程都比较平缓,电动机的功耗和发热较小,可以进行较高频度的起停运转;变频调速系统的上述特点可以用于采用交流拖动系统的传送带和移动工作台等以达到节能的目的;这是因为,在利用异步电动机进行恒速驱动的传送带以及移动工作台中,电动机通常一直处于工作状态,而采用变频器进行调速控制后,由于可以使电动机进行高频度的起停运转,可以使传送带或移动工作台只是在有货物或工件时停止运行,从而达到节能的目的;由于在变频器驱动系统中电动机的调速控制是通过改变变频器的输出频率进行的,当把变频器的输出频率降至电动机的实际转速所对应的频率以下时,负载的机械能将被转换为电能,并被回馈给供电电网,并形成电气制动;此外,一些变频器还具有直流制动功能,即在需要进行制动时,可以通过变频器给电动机加上一个直流电压,并利用该电压产生的电流进行制动;同机械制动相比,电气制动有许多优点,例如体积小,维护简单,可靠性好等;但是也应该注意到,由于在静止状态下电气制动并不能使电动机产生保持转矩,所以在某些场合还必须采取相应的措施,例如和机械制动器同时使用等;高速驱动是变频器调速控制的最重要的优点之一;这是因为对于直流电动机来说,由于受电刷和换向环等因素的制约,无法进行高速运转;但是,对于异步电动机来说,由于不存在上述制约因素,理论上讲异步电动机的转速可以达到相当高的速度;由于异步电动机的转速为:公式1—1式中n——电机转速,r/min; f——电源频率,HZ; p——电动机磁极个数; s——转差;当用工频电源50HZ对异步电动机进行驱动时,二极电动机的最高速度只能达到3000r/min;为了得到更高的转速,则必须使用专用的高频电源或使用机械增速装置进行增速;与此相比,目前高频变频器的输出频率已经可以达到3000KHZ,所以当利用这种高速变频器对二极异步电动机进行驱动时,可以得到高达180000r/min的高速;而且随着变频器技术的发展,高频电源的输出频率也在不断提高,因此进行更高速度的驱动也将成为可能;此外,与采用机械增速装置的高速驱动系统相比,由于采用高频变频器的高速驱动系统中并不存在异步电动机以外的机械装置,其可靠性更好,而且保养和维修也更加简单;在变频器调速控制系统中,变频器和电动机是可以分离设置的;因此,通过和各种不同的异步电动机的适当组合,可以得到使用于各种工作环境的交流调速系统,而对变频器本身并没有特殊要求;例如,对有防爆和防腐蚀要求的环境,只需将电动机换为专用电动机,而使用普通的变频器并将其安装在有防爆和防腐蚀要求的环境之外的普通环境即可;由于变频器本身对外部来说可以看作是一个可以进行调频调压的交流电源,可以用一台变频器同时驱动多台异步电动机或同步电动机,从而达到节约设备投资的目的;而对于直流调速系统来说,则很难做到这一点;当用一台变频器同时驱动多台电动机时,若驱动对象为同步电动机,所有的电动机将会以同样的速度同步转速运转,而当驱动对象为容量和负载都不相同的异步电动机时,则由于转差的原因,各电动机之间会存在一定的速度差;因为变频器时通过交流—直流的电源变换后对异步电动机进行驱动的,所以电源的功率因数不受电动机功率因数的影响,几乎为定值;此外,当用电网电源对异步电动机进行驱动时,电动机的起动电流为额定电流的5—6倍,而在采用变频器对异步电动机记性驱动时,由于可以将变频器的输出频率降至很低时起动,电动机的起动电流很小,因而变频器输入端电源的容量也可以比较小;一般来说,变频器输入端电源的容量只需为电动机输出容量的倍左右即可;这也说明变频器也可以同时起到减压起动器的作用;随着控制理论、交流调速理论和电子技术的发展,变频器技术也得到了充分的重视和发展,目前,有高性能变频器和专用的异步电动机组成的控制系统在性能上已经达到和超过了直流电动机伺服系统;此外,由于异步电动机还具有对环境适应性强,维护简单等许多直流伺服电动机所不具备的优点,所以在许多需要进行高速高精度控制的应用中这种高性能的交流调速系统正在逐步替代直流伺服系统;而且由于高性能的变频器的外部接口功能也非常丰富,可以将其作为自动控制系统中的一个部件使用,构成所需的自动控制系统;由于变频器具有上述优点,因而在各种领域中得到了广泛的应用; 三:变频器技术的发展动向变频器进入实用期已超过了1/4个世纪,在此期间,作为变频器技术基础的电力电子技术和微电子技术都经理了飞跃性的发展,随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用以及控制技术的发展,变频器的性能价格比越来越高,体积越来越小,而厂家则仍然在不断地为实现变频器的进一步小型化而做着新的努力;从技术方面来看,随着变频器市场的进一步扩大,今后变频器技术将会随着与变频器有关的技术的发展在下面几个方面进一步得到发展:1 大容量和小体积化;2 高性能和多功能化;3 易操作性的提高;4 寿命和可靠性增加;5 无公害化;大容量化和小体积化将会随着电力半导体器件的发展而不断的到发展;近年来,采用电压驱动的电力半导体器件IGBTIsolated Gate Bipolar Transistor,隔离门极双极晶体管发展很快,并在迅速进入传统上使用BJT双极功率晶体管和功率MOSFET场效应管的各种领域;此外,以IGBT为开关器件的IPMIntelligent Power Module,智能功率模块和单片功率IC 芯片将功率开关器件与驱动电路,保护电路等集成在同一封装内,具有高性能和可靠性好的优点,所以随着它们在大电流化和高耐压化方面的发展,必将在中小型变频器中得到更加广泛的应用;随着微电子技术和半导体技术的发展,用于变频器的CPU和半导体器件以及各种传感器的性能越来越高;而随着变频器技术的发展,交流调速理论日益成熟,现代控制理论也在不断得到新的应用;这些都为进一步提高变频器的性能提供了条件;此外,随着变频器的进一步推广应用,拥护也在不断提出各种新的要求,促使变频器的生产厂家不断地在提高变频器性能和变频器功能方面做出新的努力,以满足用户的需要和争取在激烈的市场竞争中立于不败之地;随着变频器市场的不断扩大,如何进一步提高变频器的易操作性,使普通的技术人员甚至非技术人员也能很快的掌握变频器的使用技术已经成为厂家必须考虑的问题;因为只有容易操作的产品才能够不断获得新的用户,并进一步扩大市场,所以今后的新型变频器将更加容易操作;随着半导体技术的发展和电力电子技术的发展,变频器中所使用的各种元器件的寿命和可靠性都在不断提高,这些都将使变频器本身的寿命和可靠性进一步增加;近年来,人们对环境问题非常重视,并因此而出现了“绿色产品”的名称;因此,对于变频器来说,也必须考虑其对周围环境的影响;在变频器推广应用的初期,噪声问题曾经是一个比较大的问题;随着IGBT的低噪声变频器的出现,这个问题已经基本上得到了解决;但是,随着噪声问题的解决,人们的目光又转向了变频器对周围环境的其它影响并在不断探索新的解决办法;例如,对于采用了二极管整流电路和电压形PWM逆变电路的变频器来说,变频器本身造成的高次谐波将给电源电压和电流带来畸变,并影响接于同一电源的其它设备;但是,通过在变频器中采用PWM整流电路,就可以基本上解决这个问题;虽然因为价格和控制技术等方面的原因目前采用PWM整流电路的变频器尚未得到推广,但是,随着变频器技术的发展和人们对环境问题的重视,不断减少变频器对环境的影响直至推出真正的无公害变频器也已经成为大势所趋;四:都说变频调速比直流调速好,直流调速真的要淘汰吗变频调速之所以比直流调速广泛运用是因为交流电机,不是变频调速原理具有优越性,变频调速只能应用于调速,而对力矩是无法做到精确控制的,原因很简单,直流调速的电枢和励磁不是耦合的,是分开的,这样对电枢电流和励磁电流能够做到精确控制;而交流调速,电枢电流和励磁电流是耦合的,是无法做到精确控制的, 尽管目前的变频调速具有矢量控制,也就是运用现代控制理论,通过矢量转换,将交流电机中耦合的电枢电流和励磁电流解开,从而对其进行控制,也就是仿真直流调速的原理;但是要做到直流调速的控制特性目前是很困难的;因此在轧机、造纸等对力矩要求很高行业,直流调速还是具有广泛性;而仅对速度控制,目前变频调速是可以逼真直流调速的特性,因为交流电机的优越性是直流电机无法做到的; 直流电机的电刷和体积的原因,限制了它的应用范围,变频调速可以说是由风机和水泵发展而来的,是由于风机和水泵节能的需要,变频调速是最佳选择,不过我个人认为就目前电价和变频器的自身的价格相比,这种节能是毫无意义的,因为要把变频器的投资收回,最少需要5-6年,在这5-6年的时间里,工况还不知道要发生什么变化; 因此,变频器最好应用在需要调速,而对启动性能及力矩调节要求不是很苛刻的场合,而这种场合比比皆是,这才是变频调速普遍应用的原因; 因此可以说如果用直流调速控制器去控制交流电机那才是最好的,真能做到这一点,你就是第二个比尔盖茨,甚至能那个诺贝尔奖; 无极调速的是一样的;。
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。
理解它们之间的关系以及掌握相应的计算公式,对于电机的选型、控制和性能评估都具有极其重要的意义。
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一种力矩。
想象一下,你用手去转动一个轮子,如果要让轮子转动得更轻松,就需要施加较小的力;但如果轮子很重或者转动受到较大的阻力,你就需要用更大的力才能让它转动,这个力在电机中就相当于转矩。
转矩的单位通常是牛顿·米(N·m)。
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。
就好像跑步,跑得越快的人在相同时间内跑的距离就越远。
电机功率的单位一般是瓦特(W)或者千瓦(kW)。
而转速,顾名思义,就是电机转动的速度。
它通常以每分钟的转数(r/min)来表示。
那么,电机的转矩、功率和转速之间到底有着怎样的关系呢?这三者之间的关系可以用一个简单的公式来表示:功率=转矩 ×转速 ×系数。
这个系数在国际单位制中是2π/60,约为 01047。
为了更直观地理解这个关系,我们可以通过一个例子来解释。
假设我们有一个电机,它的转矩是 10 N·m,转速是 1000 r/min。
那么它的功率是多少呢?首先,将转速转换为每秒的转数,1000 ÷ 60 ≈ 1667 r/s。
然后,将转矩和转速代入功率的计算公式:功率= 10 × 1667 ×01047 ≈ 175 W。
从这个例子可以看出,当转矩不变时,如果转速增加,功率也会随之增加;反之,如果转速降低,功率也会相应减小。
同样,如果转速不变,转矩增大,功率也会增大;转矩减小,功率则会减小。
在实际应用中,我们常常需要根据已知的两个量来计算另一个量。
如果已知功率和转速,要求转矩,可以通过公式:转矩=功率 ÷(转速 ×系数)来计算。
功率、转矩、转速之间关系的推导
推导思路如下:
1)目标量:功率,转矩
2)中间量:
输入量:电源
电机电子部分:功率(即电压,电流)
电机输出部分:转速
3)关系表:电压,电流的作用,影响了电机转速的变化;
电机的转速的变化,影响了轴带负载转动的能力;
轴带负载转动的变化,影响了转矩的变化。
具体的推导关系如下:
1)功率=力*速度
即: P=F*V 公式 1
2)转矩(T)=扭力(F)*作用半径(R)
即:T=F*R
通过上式,可以推出
F=T/R 公式 2
3)线速度(V)=2 n R*每秒转速(n秒)=2 n R*每分转速(n分)/60= n R*n分
公式 3
/30
将公式2、3 代入公式 1 得:
P=F*V=T/R * n R*n 分/30
=n /30*T*n 分
卩=功率单位W 丁=转矩单位Nn,门分=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=n /30*T*n
30000/ n *P=T*n
30000/*P=T*n
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。
因为有能量转换效率问题实际的额定转矩值应该是实际测量出来为准,基本数值大体一致,会有细微减小。
用到的一些概念定义:
画一个圆,圆心是0,圆上有3点A, B, Co现在一个蚂蚁用30秒沿着圆,从A 爬到C(途经B),那么,线速度二弧ABC的长度十30秒,国际单位为m/s。
角速度=角AOC的度数* 30秒,国际单位为度/s。
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、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,对于电机的设计、选型、控制以及性能评估都具有重要意义。
首先,让我们来了解一下什么是电机的转矩。
转矩可以简单地理解为电机转动时产生的力量。
就好像我们用扳手拧螺丝,施加的力越大,螺丝转动就越容易,这个力在电机中就相当于转矩。
转矩的单位通常是牛顿·米(N·m)。
电机的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。
功率的单位是瓦特(W)。
想象一下,功率就像是一个人的工作效率,效率越高,完成同样的任务所花费的时间就越短。
而转速,顾名思义,就是电机旋转的速度。
通常用每分钟转数(rpm)来表示。
转速越高,电机转动得就越快。
那么,电机的转矩、功率和转速之间到底有什么样的关系呢?这就要提到一个非常重要的公式:功率=转矩 ×角速度。
角速度又是什么呢?角速度通常用ω表示,它与转速之间存在一个简单的换算关系,即ω =2πn/60,其中 n 就是转速(rpm)。
将角速度的表达式代入功率的公式中,我们就可以得到:功率=转矩× 2πn/60 。
经过整理,就得到了我们常见的功率与转矩、转速的关系式:功率(P)=转矩(T)×转速(n)/ 955 。
这个公式告诉我们,如果已知电机的转矩和转速,就可以很容易地计算出电机的功率;反之,如果知道了功率和转速,也能求出转矩;知道功率和转矩,同样能算出转速。
接下来,我们通过一些实际的例子来更好地理解这些关系和公式。
假设我们有一台电机,它的转矩为 10 N·m,转速为 1500 rpm。
那么,根据上述公式,这台电机的功率为:P = 10 × 1500 /955 ≈ 1570 W再比如,如果一台电机的功率为 5000 W,转速为 3000 rpm,那么它的转矩为:T = 5000 × 955 /3000 ≈ 1592 N·m在实际应用中,我们需要根据具体的需求来选择合适的电机。
电机转矩、功率、转速、电压、电流之间的关系及计算公式-范本模板
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。
电机功率
电机功率:P=1.732×U×I×cosφ电机转矩:T=9549×P/n ;电机功率转矩=9550*输出功率/输出转速转矩=9550*输出功率/输出转速P = T*n/9550公式推导电机功率,转矩,转速的关系功率=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*n 30000/π*P=T*n 30000/3.1415926*P=T*n 扭矩系数扭矩系数,是一个总的概念,不同的物体有着不同的扭矩系数,举个例子,螺栓的扭矩系数K宏观上直接反映螺栓拧紧过程中的扭矩与轴力之间的系数,它不仅取决于摩擦面的摩擦系数,还取决于螺纹连接副的几何状况。
对特定的理想的螺纹连接副而言,当摩擦系数确定后,扭矩系数也就确定了,但实际的螺纹连接不可避免地存在制造误差,有时甚至存在螺纹有碰伤、锈蚀等缺陷,此时,即使一批螺栓连接副的摩擦系数保持恒定,其扭矩系数也将不可避免地存在一定的散差。
而并非与摩擦相对应的某一常数。
在极端情况下,当发生干涉时,尽管拧紧扭矩足够大,螺栓轴力可能很小。
通常情况下,根据螺纹连接方式、表面摩擦条件以及螺纹制造质量的不同,K值在0.100----0.450范围内变化。
扭矩与螺栓预拉力存在着以下关系:M=KNd。
必须给出准确的扭矩系数K值,才能确定施工扭矩M值,进而才能保证螺栓准确地达到设计预拉力N值。
扭矩在物理学中就是力矩的大小,等于力和力臂的乘积,国际单位是牛米Nm,此外我们还可以看见kgm、lb-ft这样的扭矩单位,由于G=mg,当g=9.8的时候,1kg的重量为9.8N,所以1kgm=9.8Nm,而磅尺lb-ft 则是英制的扭矩单位,1lb=0.4536kg;1ft=0.3048m,可以算出1lb-ft=0.13826kgm。
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。
电机转矩、功率、转速、电压、电流之间的关系与计算公式
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。
电机功率和转矩转速关系
磁极对数越多,转速越低,体积越大,但输出的扭矩大。
磁极对数越少,转速越高,体积越小,但输出的扭矩也小。
电机功率和转矩、转速之间的关系
功率:
物理意义
物理意义:表示物体做功快慢的物理量。
物理定义:单位时间内所做的功叫功率。说:“功率是做功快慢的物理量
[1]
公式
功率可分为电功率,力的功率等。故计算公式也有所不同。
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:
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)= (T*π* n分)/30(单位W)
-----P=功率单位W,
T=转矩单位Nm,
n分=每分钟转速单位转/分钟
如果已知P的单位为KW,那么就是如下公式:
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。
电机功率与转速的关系公式
电机功率与转速的关系公式
电机功率与转速之间存在一定的关系,可以通过以下公式来描述:
功率(P)= 转矩(T)×转速(N)
其中,功率的单位通常为瓦特(W),转矩的单位通常为牛顿·米(N·m),转速的单位通常为每分钟转数(rpm)或每秒转数(rad/s)。
根据上述公式可知,功率与转速呈正比关系。
换言之,当转速增加时,功率也会随之增加;反之,当转速减小时,功率也会相应减小。
这是因为功率是由转矩与转速的乘积得出的,而转矩是电机提供的驱动力,转速则表示单位时间内的运动次数。
需要注意的是,电机的功率与转速之间不是线性关系,而是呈现一定的曲线特性。
在电机运行的不同转速下,其输出的功率也会有所不同。
当电机运行在低转速时,由于转矩较大但转速较低,功率输出相对较小;当电机运行在高转速时,转矩较小但转速较高,功率输出相对较大。
此外,电机的功率与转速还受到电机的效率影响。
电机的效率是指输入功率与输出功率之间的比值,通常以百分比来表示。
当电机的效率较高时,输出功率相对较高;而当电机的效率较低时,输出功率相对
较低。
综上所述,电机功率与转速之间存在着一定的关系,根据功率等于转矩乘以转速的公式,可以推导出它们之间的关系。
但需要注意的是,该关系是非线性的,并且还受到电机的效率影响。
因此,在实际应用中,需要根据具体的电机参数和工作条件来进行准确的计算和选择。
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。
理解它们之间的关系以及掌握相应的计算公式,对于电机的设计、选型和应用都具有极其重要的意义。
首先,让我们来了解一下什么是电机转矩。
简单来说,转矩就是电机转动时产生的一种力矩。
想象一下,电机就像一个大力士在转动一个巨大的轮子,这个力让轮子转动起来的效果就是转矩。
转矩的单位通常是牛顿·米(N·m)。
电机功率则表示电机在单位时间内所做的功。
它反映了电机的做功能力,功率越大,电机在相同时间内能够做的功就越多。
功率的单位是瓦特(W)或者千瓦(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(r/min)来表示。
那么,这三个重要的参数之间到底有什么样的关系呢?电机的功率等于转矩与转速的乘积。
这是一个非常关键的公式,用数学表达式可以写成:P =T × ω (其中 P 表示功率,T 表示转矩,ω 表示角速度,角速度ω =2πn ,n 表示转速)。
为了更直观地理解这个关系,我们可以打个比方。
假如把电机比作一辆汽车,转矩就像是汽车的牵引力,转速就如同汽车的行驶速度。
功率则代表了汽车整体的动力性能。
当牵引力大(转矩大)但速度慢(转速低)时,汽车可能在爬坡等需要大力的场景表现出色;而当速度快(转速高)但牵引力相对较小(转矩小)时,汽车在平坦道路上能够快速行驶。
只有当牵引力和速度达到一个平衡,也就是转矩和转速的乘积达到一个合适的值,汽车的动力性能才能得到最佳发挥,这就如同电机的功率达到最优。
接下来,我们来详细看看转矩的计算公式。
对于直流电机,转矩可以通过以下公式计算:T =CT × Φ × Ia (其中 CT 是转矩常数,Φ 是磁通,Ia 是电枢电流)。
在交流电机中,转矩的计算相对复杂一些,但基本原理也是基于电磁感应和磁场的相互作用。
再说说功率的计算。
对于直流电机,功率可以表示为:P = UI (其中 U 是电枢电压,I 是电枢电流)。
电机转矩,功率,转速,电压,电流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—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。
功率和转矩转速的关系
功率和转矩转速的关系
转速与转矩成反比关系,功率与转速成正比,功率与转矩成正比。
T=9550 * P / n。
其中,P是电机的额定(输出)功率单位是千瓦(KW);分母是额定转速n,单位是转每分(r/min);T是额定转矩。
P=F*V=(T/R)*(πR*n分/30)= (T*π* n分)/30 (单位W) P=功率单位W,T=转矩单位Nm, n分=每分钟转速单位转/分钟。
功率的概念是单位时间所做的功,在一定功率的条件下,转速越高,扭矩就越低,反之就越高。
简单来说,在功率一定前提下,转速和扭矩成反比例关系,也就是说,转速越高,扭矩越小;转速越低,扭力越强。
功率、扭矩、转速的计算公式为:功率=2π*扭矩*转速扭矩和功率一样,是汽车发动机的主要指数之一,它反映在汽车性能上,包括加速度、爬坡能力等。
它的准确定义是位矢(L)和力(F)的叉乘(M),物理学上指使物体转动的力乘以到转轴的距离,它能表示发动机所输出的力的大小(因为发动机中曲轴的半径一定)。
通俗点讲,扭矩是衡量一个汽车发动机好坏的重要标准,一辆车扭矩的大小与发动机的功率成正比。
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三相异步电动机磁极对数:
1对磁极(2个磁极):同步转速3000转,异步速度2880转左右。
2对磁极(4个磁极):同步转速1500转,异步速度1450转左右.
3对磁极(6个磁极):同步转速1000转,异步速度960转左右.
4对磁极(8个磁极):同步转速750转,异步速度730转左右.
对于相同功率,不同极数的电机:
磁极对数越多,转速越低,体积越大,但输出的扭矩大。
磁极对数越少,转速越高,体积越小,但输出的扭矩也小。
电机功率和转矩、转速之间的关系
功率:
物理意义
物理意义:表示物体做功快慢的物理量。
物理定义:单位时间内所做的功叫功率。
说:“功率是做功快慢的物理量
[1]
公式
功率可分为电功率,力的功率等。
故计算公式也有所不同。
电功率计算公式:P=W/t =UI;在纯电阻电路中,根据欧姆定律U=IR代入P=UI中还可以得到:P=I*IR=(U*U)/R
在动力学中:功率计算公式:P=W/t(平均功率);P=Fvcosa(瞬时功率)
因为W=F(f力)×S(s位移)(功的定义式),所以求功率的公式也可推导出P=F·v:P=W /t=F*S/t=F*V(此公式适用于物体做匀速直线运动)
单位
P表示功率,单位是“瓦特”,简称“瓦”,符号是“W”。
W表示功,单位是“焦耳”,简称“焦”,符号是“J”。
“t”表示时间,单位是“秒”,符号是“s”。
功率越大转速越高,汽车的最高速度也越高,常用最大功率来描述汽车的动力性能。
最大功率一般用马力(PS)或千瓦(kW)来表示,1马力等于千瓦。
1W=1J/s
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)= (T*π* n分)/30 (单位W)
-----P=功率单位W,
T=转矩单位Nm,
n分=每分钟转速单位转/分钟
如果已知P的单位为KW,那么就是如下公式:
P *1000 = (T*π* n分)/30 (单位W)
30000*P /π=T*n
30000*P / =T*n
*P=T*n
结论:
转矩=9550*输出功率/输出转速-------------(功率的单位KW)
这就是功率和转矩*转速之间9550的系数的关系。
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。
如果电功机的实际工作电流与铭脾上标出的额定电流上下相差不大.则表明所选电动机的功率合适。
如果电动机的实际工作电流比铭牌上标出的额定电流低70%左右.则表明电动机的功率选得过大,应调换功率较小的电动机。
如果测得的电动机工作电流比铭牌上标出的额定电流大40%以上.则表明电动机的功率选得过小,应调换功率较大的电动机。
实际上应该是考虑扭矩(转矩),电机功率和转矩是有计算公式的。
即T = 9550P/n
式中:
P —功率,kW;
n —电机的额定转速,r/min;
T —转矩,Nm。
电机的输出转矩一定要大于工作机械所需要的转矩,一般需要一个安全系数。
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*n
30000/π*P=T*n
30000/*P=T*n
*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。