电动机的选择及运动参数的计算
目录
1．设计任务书 (1)
1．1设计题目 (1)
1．2设计数据 (1)
1. 3设计工作量 (1)
2.电动机的选择及运动参数的计算 (2)
2．1选择电动机容量 (2)
2．2确定电动机的转速 (3)
2．3计算传动装置的总传动比和分配各级传动比 (3)
2．4计算传动装置的运动和动力参数 (4)
3．齿轮的传动设计 (5)
3．1选择材料，确定许用应力 (5)
3．2按齿面接触强度设计 (5)
3．3确定基本参数，计算主要尺寸 (6)
3．4计算齿轮几何尺寸 (6)
3．5校核齿根弯曲疲劳强度 (7)
3．6选择齿轮传动的润滑油粘度、润滑方式 (7)
4．轴的设计 (8)
4．1轴的功率转速扭矩、转速、扭矩 (8)
4．2初步估算轴径 (8)
4．3轴的结构设计 (8)
4．4按弯扭合成强度校核轴径 (9)
5．滚动轴承的选择及验算 (13)
6．键的选择计算 (13)
7．减速器的结构尺寸计算 (14)
7．1箱体的设计 (14)
8．润滑油及润滑方式的选择 (17)
8．1齿轮的润滑 (17)
8．2轴承的润滑 (17)
8．3润滑油的选择 (17)
8．4密封方法的选取 (17)
9．设计小结 (18)
参考文献 (19)
电动机的选择及运动参数的计算
按已知工作条件要求和条件选用Y 系列，一般用途的全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机。
一、选择电动机容量
工作机所需功率P ω
1000F P kW ωωωω
υη=
=
式中F ω=2500N ωυ=1.5m/s 工作机的效率ωη=0.94～0.96 对皮带输送机取
η=0.94带入上式，得
P
工作
=FV/1000η=3。99KN
电动机的输出功率0P
0P
P η
=
式中η电动机至滚筒的传动装置总效率
3.900.9950.98 3.76
II I P P ηη
==??=滚
齿
1η-----带传动效率
2η-----齿轮传动效率 3η-----滚动轴承的效率 4η-----联轴器的效率 5η-----运输机平型带传动效率
取带传动效率0.96
齿轮传动效率滚动轴承的效率0.98 联轴器的效率0.97
运输机平型带传动效率0.98
η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒 =0.96×0.982×0.97×0.99×0.96
=0.85
故 0P 3.67P =
=
=4.07kw 0.90
ω
η
因载荷平稳，电动机个顶功率m P 只需大于0P 即可。查设计资料中Y 系列电动机
术数据表选电动机的个顶功率m P 为5.5kw
二、确定电动机转速
滚筒轴工作转速为
4
610D
ω
ωυπ?=
n
式中：ωυ-----皮带输送机的带速 D----滚筒的直径
4
4
610610 1.6
9000071.65400
1256
D
ω
ωυππ???=
=
=
=?n r/min
电动机的转速
V 带传动比范围1i '=2～4，单级圆柱齿轮传动比范围2i '=3～5， 则总传动比范
围为2345=620i '=?? ，可见电动机转速可选范围为
(620)71.65=429.91433
n i n ω''==? r/min
符合这一范围的同步转速有750 r/min 和1000 r/min 两种，为减少电动机的重量和价格，常选用同步转速为1000 r/min 的Y 系列电动机Y132M 2-6，其满载转速nm=960 r/min 。电动机的中心高、外形尺寸、轴伸尺寸等均可查到。
三、计算传动装置的总传动比和分配各级传动比
传动装置总传动比
96013.3971.65
m n i n ω
=
=
=
分配各级传动比
由i i i = 齿
带
，为使V 带传动的外部尺寸不致过大，取传动比i 带
=3，则i
齿
为13.39 4.46
3
i i i
=
=
=齿
带
四、计算传动装置的运动和动力参数
各轴转速 I 轴 9603203m I n n i
=
=
=带
r/min
II 轴 32071.744.46
I II n n i
=
=
=齿
r/min
滚筒轴 71.74II n n ω== r/min 各轴功率
I 轴 0 4.070.96 3.90I P P η==?=带
kw
II 轴 3.900.9950.98 3.76II I P P ηη==??=滚
齿
kw
滚筒轴 3.760.9950.995 3.66II P P ωηη==??=滚
联
kw
各轴扭距 电机轴 00 4.0795********.48960
m P T n ==?
=N ·m
I 轴 3.9095509550116.39320
I I I P T n ==?
=N ·m
II 轴 3.7695509550500.52
71.74II II II P T n ==?
=N ·m
滚筒轴 3.669550
9550487.2171.74
P T n ωωω
==?
=N ·m
将以上算得的运动和动力参数列表
齿轮的传动设计
一、选择材料，确定许用应力
因载荷平稳，传动功率较小，可采用软齿面齿轮。 小轮选用45钢，调质，硬度220HBS 。 大轮选用45钢，正火，硬度为190HBS 。 由《机械设计基础》中的13-35c 和 图13-36c 分别查得：
lim 1555H M Pa σ=，lim 2530H M Pa σ=
lim 1190F M Pa σ=，lim 2180F M Pa σ=
由表13-8查得 1.1H S =， 1.4F S =，故
[]lim 1
1504.5H H H
M Pa
S σσ== []lim 2
2
481.8H H H
M Pa
S σσ=
= []lim 1
1135.7F F H
M Pa
S σσ== []lim 2
2
128.5F F H
M Pa
S σσ=
=
二、按齿面接触强度设计
计算中心距
(a i ≥±
取[]H σ=2[]H σ=481.8MPa 计算小轮转矩
6
5
1 3.909.5510
1.1610320
T N m m
=?=?
一般减速器，取齿宽0.4a ?=，3i =。
原动机为电动机，轻微冲击，支承不对称布置，故选8级精度。 选K=1。将以上数据带入 得出算中心距a c =142.7mm
三、确定基本参数，计算主要尺寸
选择齿数
取120z =，则2132060z iz ==?= 确定模数
12()
2
m z z a +=
可得：m=3.56 查表得标准模数m=4 确定实际中心距
12()
(2060)
41602
2
m z z a m m
++=
=?
=
计算齿宽
0.416064a b a m m
?==?=
为补偿两轮轴向尺寸误差，取b 1=70mm,b 2=64mm
四、计算齿轮几何尺寸
齿距
4 3.1412.56p m mm π==?=
齿厚
3.144
6.282
2
m
s m m
π?=
=
=
槽宽
3.144
6.282
2
m
e m m
π?=
=
=
齿顶高
*
144a a h h m m m
==?=
齿根高
*
*
()5f a a h h c h c m mm =+=+=
分度圆直径
1142080d m z m m ==?= 22460240d m z m m
==?=
齿根圆直径
11272f a d d h m m
=-= 222232f a d d h m m
=-=
中心距
12()
1602
m z z a m m
+=
=
五、校核齿根弯曲疲劳强度
1112
1
2FS F K T Y M Pa bm z σ=
12221
2
1
1
2FS FS F F FS K T Y Y M Pa
bm z Y σσ=
=
按z 1=20,z 2=70查表查得1 4.38FS Y =，2 3.88FS Y =带入上式
1149.6[]F F M Pa σσ=< （安全） 2243.9[]F F M Pa σσ=< （安全）
六、选择齿轮传动的润滑油粘度、润滑方式
由齿轮的失效分析可知，齿轮传动如果润滑不良，会导致齿面损伤，对齿轮传动进行润滑，不仅可以减轻齿面磨损，降低传动噪声，同时还能散热、防锈、提高齿轮传动的使用寿命。
齿轮传动的润滑方式主要根据齿轮圆周速度的大小来选择。常用的润滑方式有：
浸油润滑 也称油浴润滑，是将齿轮副中的大齿轮传动浸入油中达一定的深度，其深度取决于齿轮的圆周速度，当12/m s υ≤时，对一级齿轮传动，大齿轮浸入油中约一个齿高。过深会增大运转阻力，降低工作效率，过浅则不利于润滑；对多级齿轮传动，因高速级大齿轮无法达到要求的浸油深度，则采用带油轮辅助润滑，将油带入高速级大齿轮表面。
喷油润滑 是用液压泵将有一定压力的润滑油直接喷到齿轮的啮合表面进行润滑。用于12/m s υ>的齿轮传动，此时因圆周速度高，搅油损耗较大，不宜采用浸油润滑。
轴的设计(低速轴)
减速器功率不大，又对材料无特殊要求，故选用45钢并经调质处理。查表查得强度极限640b M Pa σ=，许用弯曲应力1]65b M Pa σ-=。
一、轴的功率转速扭矩、转速、扭矩
P 2=3.76kw n 2=71.74r/min T 2=500.52 N ·m 计算作用在齿轮上的力。 因小齿轮的分度圆直径d 1=240
11
24171t T F N
d =
= tan 1518.1r t F F N
α==
二、初步估算轴径
安装带轮处轴的直径为最小直径 轴的材料选用45钢。 根据表查得，126103A = 根据公式
(10338.1146.62d A m m ≥==
考虑轴的最小直径处要安装联轴器、还有键槽存在，故将估算增加0.5%，并圆整。
则取d=40mm
三、轴的结构设计
由于设计的是单级减速器，可将齿轮布置在箱体内部中央，将轴承对称安装在齿轮两侧，轴的外伸端安装半联轴器。
要确定轴的结构形状，必须先确定轴上零件的装拆顺序和固定方式。参考《机械设计基础》图20-8结构，确定齿轮从轴的右端装入，齿轮的左端用轴肩定位，右端用套筒定位。齿轮的周向固定采用平键联接。轴承对称安装于齿轮的两侧，其轴向用轴肩定位，周向采用过盈配合定位。
确定各轴段的直径。
如图所示，轴段①直径最小，d1=40mm;考虑到要对安装在轴段①上的联轴器进行定位，轴段②上应有轴肩，同时为能很顺利地在轴段②上安装轴承，轴段②必须满足轴承内径的标准，故取轴段②的直径d2=45mm；同样的方法确定轴段③、④的直径d3=50mm,d4=60mm;为了便于拆卸左轴承，可查出6208型滚动轴承的安装高速为3.5mm，取d5=52mm.
确定各轴段的长度。齿轮轮毂宽度为60mm，为保证齿轮固定可靠，轴段③的长度应略短于齿轮轮毂的宽度，取为55mm；为保证齿轮断面与箱体内壁不相干涉。齿轮端面与箱体内壁间应留有一定的间距，取该间距为15mm；为保证轴承安装在箱体轴承座孔中（轴承宽度为18mm），并考虑轴承的润滑，取轴承端面距箱体内壁的距离为5mm，所以轴段④的长度取为20mm，轴承跨距118
=；
l m m
根据箱体结构及联轴器距轴承盖有一定距离的要求，取'75
=；查阅有关的
l m m
联轴器手册取'70
l m m
=。轴与齿轮、联轴器均采用平键联接。
按设计结果绘制的结构草图。
四、按弯扭合成强度校核轴径
画出轴的受力图b
作水平面内的弯矩图c
支点约束力
41712085.522
t H A H B F F F N
==
==
I-I 截面处的弯矩为
1182085.5123044.52
H I
M
N m m
=?
=
II-II 截面处的弯矩为
2085.52960479.5HII M N m m
=?=
作垂直面内的弯矩图d 支点约束力为
1518.1759.122
r V A F F N
=
==
1518.1759.1759VB r VA F F F N
=-=-=
I-I 截面左侧弯矩为
118759.144786.92
2
V A
V I l M F m m
==?
=左
I-I 截面右侧弯矩为
1187594478122
V A
V I l M F m m
==?
=右
II-II 截面处的弯矩为
297592922011VII VB M F N m m
=?=?=
作合成弯矩图e
M =
I-I 截面：
130942I M mm N mm === 左
130940I M mm N mm =
== 右
II-II 截面：
64360N mm II M =
=
=
作转矩图f
6
6
3.769.5510
9.551050052971.74
P T N m m
n
=?=??
=
求当量弯矩。因减速器工作时作单向运转，故可认为转矩为脉动循环变化，修正系数α为0.6。
I-I 截面：
327621eI M N mm =
=
=
II-II 截面
307136eII M N mm =
=
=
确定危险截面及校核强度。
由图可以看出，截面I-I 、II-II 所受转矩相同，但弯矩eI eII M M >，且轴上还有键槽，故截面I-I 可能为危险截面。但由于轴径d 3>d 2,故也应对截面II-II 进行校核。
I-I 截面：
3
3
3
3
32762132762126.20.10.150eI eI M N m m M Pa
W
d m m
σ=
==
=?
II-II 截面：
3
3
3
2
30713630713633.70.10.145eII eI M N m m M Pa
W
d
m m
σ=
==
=?
查表得，1[]65b M Pa σ-=，满足1[]e b σσ-=，故设计的轴有足够强度，并有一定富裕量。
滚动轴承的选择及验算（低速轴）
根据任务书上表明的条件：载荷有轻微冲击，以及轴承主要受到轴向力，所以选择深沟球轴承。
选用6208深沟球轴承 轴承寿命计算
6
10
16670(
)
(
)
60h C C L P n
P
n
ε
ε
==
查机械零件手册，6308轴承所具有的径向基本额定动载荷29500r C N =，对于球轴承，3ε=。
工作寿命
3
166701700016670(
)
(
)
3262431518.1
71.74
h C L h P n
ε
===
键的选择计算(低速轴)
根据轴径尺寸，查表得
轴与联轴器的键为：键C 1250 G B 1096-79? 键的强度校核
128,L=50
b h ?=?
则38s L L b mm =-=2124.13125150M Pa=[]r p p s
F h L σσ==
圆周力：
22500520
2502640
II r T F N
d
?=
=
=
挤压强度
2124.13125150[]r p
p s
F M Pa h L σ
σ=
=<=?
因此挤压强度足够。 剪切强度
283.42120[]s
Fr M Pa b L ττ=
=<=?
因此剪切强度足够。
减速器的结构尺寸计算
箱体的设计
箱体是减速器中所有零件的基座，是支承和固定轴系部件、保证传动零件的正确相对位置并承受作用在减速器上载荷的重要零件。箱体一般还兼作润滑油的油箱，具有充分润滑和很好密封箱内零件的作用。
为保证具有足够的强度和刚度，箱体要有一定的壁厚，并在轴承座孔处设置加强肋。加强肋做在箱体外的称为外肋，由于其铸造工艺性较好，故应用较广泛。加强肋做在箱体内的称为内肋，内肋刚度大，不影响外形的美观，但它阻碍润滑油的流动而增加损耗，且铸造工艺也比较复杂，所以应用较少。
箱体是减速器中结构和受力最复杂的零件，目前尚无完整的理论设计方法，因此都是在满足强度、刚度的前提下，同时考虑结构紧凑、制造方便、重量轻及使用等方面而要求作经验设计。
润滑油及润滑方式的选择
一、齿轮的润滑
采用浸油润滑，由于为单级圆柱齿轮减速器，速度ν<12m/s，当m<20 时，浸油深度h约为1个齿高，但不小于10mm，所以浸油高度约为36mm。
二、轴承的润滑
由于轴承周向速度为，所以宜开设油沟、飞溅润滑。
三、润滑油的选择
齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备，选用GB443-89全损耗系统用油L-AN15润滑油。
四、密封方法的选取
选用凸缘式端盖易于调整，采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。密封圈型号按所装配轴的直径确定为GB894.1-86-25轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。
设计小结
经过几周的奋战我的课程设计终于完成了。在没有做课程设计以前觉得设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做设计发现自己的看法有点太片面。设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次课程设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。
在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。
我的心得也就这么多了，总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。
在此要感谢我的指导老师马树焕对我悉心的指导，感谢老师给我的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，使我终身受益。
参考文献
相关课程的教材
《机械设计基础》，机械工业出版社，李海萍主编。
《机械设计手册》，哈尔滨工程大学出版社，王世刚，张秀亲，苗淑杰主编。《矿山机械》中国矿业大学出版社，程居山主编。
《机械传动设计手册》，煤炭工业出版社，江耕华，胡来瑢，陈启松主编。《简明机械设计手册》，上海科学技术出版社，唐金松主编。
《机械零件手册》，高等教育出版社，天津大学机械零件教研室主编。
《机械设计课程设计》，华中科技大学出版社，唐增宝，何永然，刘安俊主编。
电机的选型计算
3873滚珠丝杠电机选型计算 设计要求： 夹具加工件重量：W1=300kg 提升部位重量：W2=100kg 行走最大行程：S= 1200mm 最大速度：V=20000mm/min 使用寿命：Lt=20000h 滑动阻力：u=0。01 电机转数：N=1333RPM 运转条件： v（m/min) 加速下降时间：T1=0.75S 匀速下降时间T2=3S 减速下降时间T3=0.75S t(sec) 加速上升时间T4=0.75S 匀速上升时间T5=3S 减速上升时间T6=0.75S 匀速下降3s 1，螺杆轴径，导程，螺杆长度选定 a：导程（l） 由电机最高转数可得
L大于或等于V/N=20000/1333=15mm 即导程要大于15mm，根据THK样本得导程16mm 即L=16mm b：轴负荷计算 1，加速下降段 a1=V/T=20000/60X0.75=444(mm/s2)=0.444m/s2 f=u(W1+W2)xG=0.01(300+100)x9.8=40N F1=(W1+W2)xG-f-(W1+W2)xa1=(300+100)x9.8-40-(300+100)x0.444=3702N 2,匀速下降段 F2=(W1+W2)xG-f=(300+100)x9.8-40=3880N 3减速下降段 F3=(W1+W2)xG-f+(W1+W2)xa1=(300+100)x9.8-40+(300+100)x0.444=4058N 4 加速上升段 F4=(W1+W2)xG+f+(W1+W2)xa1=(300+100)x9.8+40+(300+100)x0.444=4137N 5，匀速上升段 F5=(W1+W2)xG+f=(300+100)x9.8+40=3960N
电机功率计算公式
电机功率计算公式 选用的电机功率：N=（Q/3600）*P/（1000*η）*K 其中风量Q单位为m3/h，全压P单位为Pa，功率N单位为kW，η风机全压效率(按风机相关标准，全压效率不得低于0.7,实际估算效率可取小些,也可以取0.6,小风机取小值,大风机取大值)，K为电机容量系数,参见下表。 1、离心风机 2、轴流风机：1.05-1.1，小功率取大值，大功率取小值。 选用的电机功率N=（Q/3600）*P/（1000*η）*K 风机的功率P（KW）计算公式为P=Q*p/（3600*1000*η0* η1） Q—风量，m3/h； p—风机的全风压，Pa； η0—风机的内效率，一般取0.75~0.85，小风机取低值、大风机取
高值。 η1—机械效率： 1、风机与电机直联取1； 2、联轴器联接取0.95~0.98； 3、用三角皮带联接取0.9~0.95； 4、用平皮带传动取0.85。 如何计算电机的电流： I=（电机功率/电压）*c 功率单位为KW 电压单位：KV C：0.76（功率因数0.85和功率效率0.9乘积）
解释一下风机轴功率计算公式：N=QP/1000*3600*0.8*0.98 Q是流量，单位为m3/h，p是全风压，单位为Pa(N/m2)。 注意：功率的基本单位是W，在动力学中，W=N.m/s。 QP的单位为N.m/h=W*3600。 风机轴功率一般用kW表示。 1000是将W换算为kW。 3600将小时换算为秒。 上述计算获取的是风机本身的输出功率，风机轴功率是指风机的输入功率，也等于电机的输出功率。风机输出功率除以转换效率就是风机的轴功率。 0.8是风机内效率估计值。 0.98是机械效率估计值。
电动机的选择及设计公式
一、电动机的选择 1、空气压缩机电动机的选择 1.1电动机的选择 （1）空压机选配电动机的容量可按下式计算 P=Q(Wi+Wa) ÷1000ηηi2 (kw) 式中P——空气压缩机电动机的轴功率，kw Q——空气压缩机排气量，m3/s η——空气压缩机效率，活塞式空压机一般取0.7~0.8（大型空压机取大值，小型空压机取小值），螺杆式空压机一般取0.5~0.6 ηi——传动效率，直接连接取ηi=1；三角带连接取ηi=0.92 Wi——等温压缩1m3空气所做的功，N·m/m3 Wa——等热压缩1m3空气所做的功，N·m/m3 Wi及Wa的数值见表 Wi及Wa的数值表（N·m/m3） 1.2空气压缩机年耗电量W可由下式计算 W= Q(Wi+Wa)T ÷1000ηηiηmηs2 (kw·h) 式中ηm——电动机效率，一般取0.9~0.92 ηs ——电网效率，一般取0.95 T ——空压机有效负荷年工作小时
2、通风设备电动机的选择 （1）通风设备拖动电动机的功率可按下式计算 P=KQH/1000ηηi (kw) 式中K——电动机功率备用系数，一般取1.1~1.2 Q——通风机工况点风量，m3/s H——通风机工况点风压轴流式通风机用静压，离心式通风机用全压，Pa η——通风机工况点效率，可由通风机性能曲线查得 ηi——传动效率，联轴器传动取0.98，三角带传动取0.92 （2）通风机年耗电量W可用下式计算 W=QHT/1000ηηiηmηs 式中ηm——电动机效率， ηs ——电网效率，一般取0.95 T ——通风机全年工作小时数 3、矿井主排水泵电动机的选择 （1）电动机的选择 排水设备拖动电动机的功率可按下式计算 P=KγQH/1000η (kw) 式中K——电动机功率备用系数，一般取1.1~1.5 γ——矿水相对密度，N/m3 Q ——水泵在工况点的流量，m3/s H ——水泵在工况点的扬程，m
永磁同步电机参数测量试验方法
一、实验目的 1. 测量永磁同步电机定子电阻、交轴电感、直轴电感、转子磁链以及转动惯量。 二、实验内容 1. 掌握永磁同步电机dq 坐标系下的电气数学模型以及机械模型。 2. 了解三相永磁同步电机内部结构。 3. 确定永磁同步电机定子电阻、交轴电感、直轴电感、反电势系数以及转动惯量。 三、拟需实验器件 1. 待测永磁同步电机1台； 2. 示波器1台； 3. 西门子变频器一台； 4. 测功机一台及导线若干； 5. 电压表、电流表各一件； 四、实验原理 1. 定子电阻的测量 采用直流实验的方法检测定子电阻。通过逆变器向电机通入一个任意的空间电压矢量U i (例如U 1)和零矢量U 0,同时记录电机的定子相电流,缓慢增加电压矢量U i 的幅值,直到定子电流达到额定值。如图1所示为实验的等效图,A 、B 、C 为三相定子绕组,U d 为经过斩波后的等效低压直流电压。I d 为母线电流采样结果。当通入直流时，电机状态稳定以后，电机转子定位，记录此时的稳态相电流。因此，定子电阻值的计算公式为： 1 ,2a d b c d I I I I I ===- (1) 23d s d U R I = (2)
图1 电路等效模型 2． 直轴电感的测量 在做直流实验测量定子电阻时,定子相电流达到稳态后,永磁转子将旋转到和定子电压矢量重合的位置,也即此时的d 轴位置。测定定子电阻后,关断功率开关管,永磁同步电机处于自由状态。向永磁同步电机施加一个恒定幅值,矢量角度与直流实验相同的脉冲电压矢量(例如 U 1),此时电机轴不会旋转(ω=0),d 轴定子电流将建立起来，则d 轴电压方程可以简化为： d d d q q d di u Ri L i L dt ω=-+d d d d di u Ri L dt =+ (3) 对于d 轴电压输入时的电流响应为： ()(1)d R t L U i t e R -=- (4) 利用式(4)以及测量得到的定子电阻值和观测的电流响应曲线可以计算得到直轴电感值。 其中U /R 为稳态时的电流反应，R 为测得的电机定子电阻。由上式可知电流上升至稳态值的倍时，1d R t L - =-，电感与电阻的关系式可以写成： 0.632d L t R =? (5) 其中为电流上升至稳态值倍时所需的时间. 3． 交轴电感的测量 测出L d 之后,在q 轴方向(d 轴加90°)施加一脉冲电压矢量。电压矢量的作用时间一般选取的很短 ,小于电机的机械时间常数,保证电机轴在电压矢量作用期间不会转动。则q 轴电压方
电机的性能参数指标
一、旋转电机有哪些性能参数指标？ 1．异步电动机主要数据 1）、相数 2）、额定频率（Hz） 3）、额定功率kW 4）、额定电压V 5）、额定电流A 6）、绝缘等级 7）、额定转速（极数）r/min 8）、防护性能 9）、冷却式 2．异步电机主要技术指标 a)效率η：电动机输出机械功率与输入电功率之比，通常用百分比表示。 b)功率因数COSφ：电动机输入有效功率与视在功率之比。 c)堵转电流IA：电动机在额定电压、额定频率和转子堵住时从供电回路输入的 稳态电流有效值。 d)堵转转矩TK：电动机在额定电压、额定频率和转子堵住时所产生转矩的 最小测得值。 e)最大转矩TMAX：电动机在额定电压、额定频率和运行温度下，转速不 发生突降时所产生的最大转矩。 f)噪声：电动机在空载稳态运行时A计权声功率级dB（A）最大值。 g)振动：电动机在空载稳态运行时振动速度有效值（mm/s）。
3．电动机主要性能中分为：一是起动性能；二是运行性能： 起动性能有：起动转矩、起动电流。一般起动转矩越大越好，而起动时的电流越小越好，在实际常以起动转矩倍数（起动转矩与额定转矩之比Tst/Tn）和起动电流倍数（起动电流与额定电流之比Ist/In）进行考核。电机在静止状态时，一定电流值时所能提供的转矩与额定转矩的比值，表征电机的起动性能。 运行性能有： 效率、功率因数、绕组温升（绝缘等级）、最大转矩倍数Tmax/Tn、振动、噪声等。 效率、功率因数、最大转矩倍数越大越好，而绕组温升、振动和噪声则是越小越好。 起动转矩、起动电流、效率、功率因数和绕组温升合称电机的五大性能指标。 二、电动机计算常用的公式 1、电动机定子磁极转速n=（60×频率f）÷极对数p 2、电动机额定功率P=1.732×线电压U×电流I×效率η功率因数COSΦ 3、电动机额定力矩T=9550×额定功率P÷额定转速n 三、防护型式IPXX （GB/T 4208 外壳防护分级（IP代码）） 防护标志由字母IP和两个表示防护等级的表征数字组成。第一位数字表示：防止人体触及或接近壳带电部分和触及壳转动部件（光滑的旋转轴和类似部件除外），以及防止固体异物进入电机（表示防尘等级）。第二位数字表示：防止由于电机进水而引起的有害影响（表示防水等级）。 对特殊应用和适用于规定气候条件的电机，其外壳防护等级的表示法由表征字母、两位表征数字和补充字母三部分组成。 IP 4 4 □ 补充字母 第二位表征数字 第一位表征数字 表征字母 1、第一位表征数字表示外壳对人和壳部件提供的防护等级。
电机功率计算公式
电机功率计算公式 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
一，电机额定功率和实际功率的区别 是指在此数据下电机为最佳工作状态。 额定电压是固定的，允许偏差10%。 电机的实际功率和实际电流是随着所拖动负载的大小而不同； 拖动的负载大，则实际功率和实际电流大； 拖动的负载小，则实际功率和实际电流小。 实际功率和实际电流大于额定功率和额定电流，电机会过热烧毁； 实际功率和实际电流小于额定功率和额定电流，则造成材料浪费。 它们的关系是： 额定功率=额定电流IN*额定电压UN*根3*功率因数 实际功率=实际电流IN*实际电压UN*根3*功率因数 二，280KW水泵电机额定电流和启动电流的计算公式和相应规范出处 (1)280KW电机的电流与极数、功率因素有关一般公式是：电流＝((280KW/380V)0.8.5机的电流怎么算 答：⑴当电机为单相电机时由P=UIcosθ得：I=P/Ucosθ,其中P为电机的额定功率，U为额定电压，cosθ为功率因数； ⑵当电机为三相电机时由P=√3×UIcosθ得：I=P/(√3×Ucosθ),其中P为电机的额定功率，U为额定电压，cosθ为功率因数。 功率因数
在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号 cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S 功率因数的大小与电路的负荷性质有关，如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1，一般具有电感或电容性负载的电路功率因数都小于1。功率因数是电力系统的一个重要的技术数据。功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数。功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率大，从而降低了设备的利用率，增加了线路供电损失。所以，供电部门对用电单位的功率因数有一定的标准要求。 (1) 最基本分析：拿设备作举例。例如：设备功率为100个单位，也就是说，有100个单位的功率输送到设备中。然而，因大部分电器系统存在固有的无功损耗，只能使用70个单位的功率。很不幸，虽然仅仅使用70个单位，却要付100个单位的费用。在这个例子中，功率因数是 (如果大部分设备的功率因数 小于时，将被罚款)，这种无功损耗主要存在于电机设备中(如鼓风机、抽水机、压缩机等)，又叫感性负载。功率因数是马达效能的计量标准。 (2) 基本分析：每种电机系统均消耗两大功率，分别是真正的有用功(叫千瓦)及电抗性的无用功。功率因数是有用功与总功率间的比率。功率因数越高，有用功与总功率间的比率便越高，系统运行则更有效率。 (3) 高级分析：在感性负载电路中，电流波形峰值在电压波形峰值之后发生。两种波形峰值的分隔可用功率因数表示。功率因数越低，两个波形峰值则分隔越大。保尔金能使两个峰值重新接近在一起，从而提高系统运行效率。 对于功率因数改善
步进电机的计算与选型---实用计算
步进电机的计算与选型 对于步进电动机的计算与选型，通常可以按照以下几个步骤： 1) 根据机械系统结构，求得加在步进电动机转轴上的总转动惯量eq J ; 2) 计算不同工况下加在步进电动机转轴上的等效负载转矩eq T ； 3) 取其中最大的等效负载转矩，作为确定步进电动机最大静转矩的依据； 4) 根据运行矩频特性、起动惯频特性等，对初选的步进电动机进行校核。 1. 步进电动机转轴上的总转动惯量eq J 的计算 加在步进电动机转轴上的总转动惯量eq J 是进给伺服系统的主要参数之一，它对选择电动机具有重要意义。eq J 主要包括电动机转子的转动惯量、减速装置与滚珠丝杠以及移动部件等折算到电动机转轴上的转动惯量等。 2. 步进电动机转轴上的等效负载转矩eq T 的计算 步进电动机转轴所承受的负载转矩在不同的工况下是不同的。通常考虑两种情况：一种情况是快速空载起动（工作负载为0），另一种情况是承受最大工作负载。 （1）快速空载起动时电动机转轴所承受的负载转矩eq1T eq1amax f 0T =T +T +T (4-8) 式中 amax T ——快速空载起动时折算到电动机转轴上的最大加速转矩，单位为N ·m ； f T ——移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩，单位N ·m ； 0T ——滚珠丝杠预紧后折算到电动机转轴上的附加摩擦转矩，单位为N ·m 。 具体计算过程如下： 1）快速空载起动时折算到电动机转轴上的最大加速转矩： amax eq 2T =J =60eq m a J n t πε （4-9） 式中 eq J ——步进电动机转轴上的总转动惯量，单位为2kg m ?； ε——电动机转轴的角加速度，单位为2/rad s ； m n ——电动机的转速，单位r/min ； a t ——电动机加速所用时间，单位为s ，一般在0.3~1s 之间选取。 2）移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩： f T =2F i πη摩h P （4-10）
永磁直流电机性能参数
ZYT直流永磁电机 概述 ZYT直流永磁电机采用铁氧体永磁磁铁作为激磁，系封闭自冷式。作为小功 率直流马达可以用在各种驱动装置中做驱动元件。 产品说明 (1)产品特点：直流电动机的调速范围宽广，调速特性平滑；直流电动机 过载能力较强，热动和制动转矩较大；由于存在换向器，其制造复杂，价格较高。 (2)使用条件：海拔w 4000m环境温度：-25 C —+40C ;相对湿度w 90%(+25C时)；允许温升，不超过75K。 型号说明 90ZYT08/H1 1.90位置表示机座号。用55、70、90、110和130表示。其相应机座号外径为 55mm 70mm 90mm 110mn和130mm 2. ZYT表示直流永磁马达。 3.08位置表示铁芯长度。其中01-49为短铁芯，51-99为长铁芯和101-149为超长铁芯。 4.H1位置为派生结构。其代号用H1、H2 H3??…。 安装形式 1. A1表示单轴伸底脚安装，AA1表示双轴伸底脚安装。 2. A3表示单轴伸法兰安装，AA3表示双轴伸法兰安装。 3. A5表示单轴伸机壳外圆安装，AA5表示双轴伸机壳外圆安装。 使用条件 1. 海拔不超过4000米。 2. 环境温度：-25度到40度。 3. 相对温度：小于等于95度。 4. 在海拔不超过1000米时，不超过75K. 技术参数 以下数值为参考使用，在实际生产时可以根据客户要求调整。 1. 型号55ZYZT01-55ZYZ10转矩55.7-63.7(毫牛米),速度3000-6000(r/min), 功率20-35(W),电压24-110(V)，电流1.5-3.2 (A)和允许逆转速度差
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=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?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=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：
电动机选择、全参数计算
电动机选择、参数计算例2 P26 例2图2—25所示为一带式输送机的运动简图。已知输送带的有效拉力F=3000N，输送带速度v=1.5m/s，鼓轮直径D=400mm，工作机效率取ηw=0.95，由电动机驱动，工作寿命15年（设每年工作300天），两班制，带式输送机工作平稳，转向不变。三相交流电源，电压380V。试按所给运动简图和条件，选择合适的电动机；计算传动装置的总传动比，并分配各级传动比；计算传动装置的运动和动力参数。 图2-25带式输送机的运动简图 解： 1.选择电动机 (1)选择电动机类型按已知工作条件和要求，选用Y系列一般用途的三相异步电动机（Y系列三相交流异步电动机适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体的场合和要求具有较好的起动性能的机械中）。 (2)选择电动机的容量工作机（working machine）所需功率按式(2—2)（P22）计算 w w1000η Fv P= 式中，F=3000N，v=1.5m/s，工作机的效率ηw=0.95，代入上式得 kW 74 .4 kW 95 .0 1000 5.1 3000 1000 w = ? ? = = w Fv P η 电动机的输出功率按式(2-1)（P22）计算 η w n P P=
式中，η为电动机至工作机轴的传动装置总效率。 由式(2-4)（P22）结合图2-25可知，η=ηbηr2ηgηc。由表10-1机械传动效率和传动比概略值（P85）， 取V带（belt）传动效率ηb=0.95；滚动轴承（Rolling bearing）效率ηr=0.99；8级精度齿轮（gear）传动(稀油润滑)效率ηg=0.97；联轴器（coupling）效率ηc=0.98，则总效率 η=0.95×0.992×0.97×0.98=0.885
输送机电机功率的计算方法
输送机的电机功率怎么计算 本文由临沂瑞威自动化设备有限公司技术部总结发布： 输送机速度0.1m/s 输送重量16kg 链板重量也已知水平输送输送链拉力P=F*V，在水平中 F就是摩擦力f，而不是重力，要是数值向上的话就用重力。还有功率一定要选大于网带输送机使用功率 。1、定义计算方法：减速比=输入转速÷输出转速。2、通用计算方法：减速比=使用扭矩÷9550÷电机 功率×电机功率输入转数÷使用系数。3、齿轮系计算方法：减速比=从动齿轮齿数÷主动齿轮齿数（如 果是多级齿轮减速，那么将所有相啮合的一对齿轮组的从动轮齿数÷主动轮齿数，然后将得到的结果相 乘即可。4、皮带、链条及摩擦轮减速比计算方法：减速比=从动轮直径÷主动轮直径。 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
电机的选型计算资料
电机选型计算书 PZY 电机（按特大型车设计即重量为2500吨） 一、提升电机 根据设计统计提升框架重量为：2200kg,则总提升重量为G=2500+2200=4700kg 。设计提升速度为5-5.5米/分钟，减速机效率为0.95。 则提升电机所需要的最小理论功率： P=386.444495 .0605.58.94700=??? 瓦。 设计钢丝绳绕法示意图： 如图所示F=1/2*G ，V2=2*V1 即力减半，速度增加一 倍，所以F=2350 kg 。 根据设计要求选择电机功率应P ＞4444.386瓦，因为所有车库专用电机厂家现有功率P ＞4444.386瓦电机最小型号 5.5KW ，所以就暂定电机功率P=5.5KW ，i=60。 钢丝绳卷筒直径已确定为260mm ，若使设备提升速度到 5.5m/min 即0.09167m/s ；
由公式： D πων= 可求知卷筒转速： r D 474.1326 .014.311=?==πνω 查电机厂家资料知：电机功率：P=5.5KW 速比： i=60电机输出轴转速为ω=25r ，扭矩为M=199.21/kg ·m ，输出轴径d=φ60mm 。 则选择主动链轮为16A 双排 z=17，机械传动比为： 25474.13i 1' ==z z 54.31474 .131725z 1=?= 取从动轮16A 双排z=33； 1）.速度校核： 所选电机出力轴转速为ω=25r ，机械减速比为33/17，得提升卷筒转速： r 88.1233 17251=?=ω 综上可知：提升钢索自由端线速度： min)/(52.1026.088.1214.3m D =??==πων 则提升设备速度为：v=10.52/2=5.26m/min 。 2）.转矩校核： 设备作用到钢索卷筒上的力为：G/2=2350kg 。
常用电动机参数总汇
常用电动机参数总汇 常用电动机参数总汇 1、电动机轴的中心高度尺寸系列如下： 电动机轴的中心高度如下（单位m m)：36、40、45、50、56、63、71、89、90、100、112、132、150、180、200、225、250、280、315、355、400、450、500、560、630、710、800、900、1000。 2、电动机轴的中心高度尺寸的误差系列如下： 电动机轴的中心高度尺寸的误差分别为：25~50m m范围内的误差是－0.4m m,50~250m m范围内的误差是－0.5m m,250~630m m范围内的误差是－1.0m m,630~1000m m范围内的误差是－1.0m m。 3、电动机的安装形式： 电动机的安装形式有两种:立式（B）与卧式（V）。 4、电动机的结构形式： 电动机的常用结构形式有以下几种：○1：B3型（端盖式轴承有两个，机座有地脚，端盖上无凸缘，地脚安装。）○2：B6型、B7型、B8型（端盖式轴承有两个，机座有地脚，分别安装在墙上或天花板上。）5、电动机的防护等级： 电动机的防护等级分为防接触的防护等级和防水的防护等级。 I P23：表示防止大于12m m的固体进入，且防淋水的电动机。 I P44：表示防止大于1m m的固体进入，且防溅水水的电动机。 按照电动机的转子绕组形式分为笼型和绕线型。 按照电动机的尺寸分为大型电动机、中型电动机、小型电动机。 按照电动机的防护形式分为开启式、防护式、封闭式。 7、交流电动机的铁芯长度代号： S—代表短机座M—代表中机座L—代表长机座
8、10极）电机的输出轴径为Ф80m m。 11、电动机的系列： Y系列电动机是指鼠笼型异步电动机Y R系列电动机是指绕线型异步电动机 Y A系列电动机是指隔爆型异步电动机Y Z R系列电动机是指冶金起重型绕线型异步电动机 12、机器设备的中心高度系列尺寸参数优选下列尺寸： 机器设备的中心高度系列尺寸：25、32、40、50、63、80、90、100、112、125、160、200、225、250、280、315、355、400、450、500、560、630。
常用电动机参数总汇
常用电动机参数总汇 1、电动机轴得中心高度尺寸系列如下: 电动机轴得中心高度如下(单位m m):36、40、45、50、56、63、71、89、90、100、112、132、150、180、200、225、250、280、315、355、400、450、500、560、630、710、800、900、1000。 2、电动机轴得中心高度尺寸得误差系列如下: 电动机轴得中心高度尺寸得误差分别为:25~50m m范围内得误差就是－0、4m m,50~250m m范围内得误差就是－0、5m m,250~630m m范围内得误差就是－1、0m m,630~1000m m范围内得误差就是－1、0m m。 3、电动机得安装形式: 电动机得安装形式有两种:立式(B)与卧式(V)。 4、电动机得结构形式: 电动机得常用结构形式有以下几种:○1:B3型(端盖式轴承有两个,机座有地脚,端盖上无凸缘,地脚安装。)○2:B6型、B7型、B8型(端盖式轴承有两个,机座有地脚,分别安装在墙上或天花板上。) 5、电动机得防护等级: 电动机得防护等级分为防接触得防护等级与防水得防护等级。 I P23:表示防止大于12m m得固体进入,且防淋水得电动机。 I P44:表示防止大于1m m得固体进入,且防溅水水得电动机。 按照电动机得转子绕组形式分为笼型与绕线型。 按照电动机得尺寸分为大型电动机、中型电动机、小型电动机。 按照电动机得防护形式分为开启式、防护式、封闭式。 7、交流电动机得铁芯长度代号: S—代表短机座M—代表中机座L—代表长机座 8、Y系列(I P44)封闭式三相异步电动机得技术数据列表如下:
常用电动机参数总汇
常用电动机参数总汇 1、电动机轴的中心高度尺寸系列如下： 电动机轴的中心高度如下（单位m m )： 36 、 40 、 45 、 50 、 56 、 63 、 71 、 89 、 90 、 100 、 112 、 132 、 150 、 180 、 200 、 225 、 250 、 280 、 315 、 355 、 400 、 450 、 500 、 560 、 630 、 710 、 800 、 900 、 1000 。 2、电动机轴的中心高度尺寸的误差系列如下： 电动机轴的中心高度尺寸的误差分别为：25 ~ 50m m 范围内的误差是 －0.4m m , 50 ~ 250m m 范围内的误差是 －0.5m m , 250~ 630m m 范围内的误差是 －1.0m m , 630~ 1000m m 范围内的误差是 －1.0m m 。 3、电动机的安装形式： 电动机的安装形式有两种:立式（B ）与 卧式（V ）。 4、电动机的结构形式： 电动机的常用结构形式有以下几种：○ 1：B 3型（端盖式轴承有两个，机座有地脚，端盖上无凸缘，地脚安装。） ○2：B 6型、B 7型、B 8型 （端盖式轴承有两个，机座有地脚，分别安装在墙上或天花板上。） 5、电动机的防护等级： 电动机的防护等级分为防接触的防护等级和防水的防护等级。 I P 23 ：表示防止大于12m m 的固体进入，且防淋水的电动机。 I P 44 ：表示防止大于1m m 的固体进入，且防溅水水的电动机。 6、交流电动机的类型分类： 按照电动机的转子绕组形式分为笼型和绕线型 。 按照电动机的尺寸分为大型电动机、中型电动机、小型电动机 。 按照电动机的防护形式分为开启式、防护式、封闭式 。 7、交流电动机的铁芯长度代号： S — 代表短机座 M — 代表中机座 L — 代表长机座 8、Y 系列（ I P 44）封闭式三相异步电动机的技术数据列表如下： 防 接 触 的 防 护 等 级 0 1 2 3 4 5 防止大于50m m 固体进入的电机 防止大于12m m 固体进入的电机 防止大于2.5m m 固体进入的电机 防止大于1m m 固体进入的电机 防止大于50m m 固体进入的电机 防尘电动机 防 水 的 防 护 等 级 0 1 2 3 4 5 6 7 8 无防护的电动机 防滴电动机 15°防滴电动机 防淋水电动机 防溅水电动机 防喷水电动机 防海浪电动机 防浸水电动机 潜水电动机
电机参数计算方法
我设定的自制马达规格如左：使用7.4V 1600mA锂电池，耗电在7A以内(马达功率约50W，电池放电系数约4.4C)，采用直驱或减速皆可。 以上述条件，无刷马达应采用△接线铜损较小(因线电流=√3*相电流，故马达内线圈电流会较小，以相同的线径来说，铜损自然较小)。 我是采用AWG #28号线(直径0.32mm)，每相每极绕21圈，采用△接线，使用7.4V 1600mA 锂电池。 以直驱测试，其数据如下： 螺旋桨测量转数(RPM) 测量电池电流(A) 测量马达线电流(A) 换算马达相电流(A) 计算功率(W) 4040 15000 6.2A 3.6A 2.1A 45W 5025 13000 7.4A 4.3A 2.5A 55W 以减速组测试(58/18=3.2)，其数据如下： 螺旋桨测量螺旋桨转数(RPM) 换算马达转速(RPM) 测量电池电流(A) 计算功率(W) 7060 6250 20000 4.2A 31W 8060 5500 17600 6.2A 46W 9070 5000 16000 7.4A 55W 无刷马达/有碳刷马达效能计算 扭力常数: Kt=Kb x 1.345 Kt=1345 / kv 消耗电流: I = [V-(Kb x kRPM)] / Rm I = [V-(RPM / kv)] / Rm 输出扭力: J = (Kt x I) - (Kt x Inl) 每分钟转速: kRPM = (V - RmI) / Kb kRPM = (V - RmI) x kv / 1000 输出功率: Po = (J x RPM) / 1345 消耗功率: Pi = V x I 马达效率: Eff = (Po / Pi) x 100 最高效率电流: Ie max = Sqrt [(V x Inl) / Rm] 符号定义: Eff = 效率 I = 消耗电流值 Iemax=发挥最高效率之电流量 Inl = 无负载量测电流值 J = 扭力(oz-in) Kb = 电压常数(Volt / 1000 RPM) Kt = 扭力常数(oz-In / A) Pi = 消耗功率(Watts) Po = 机械输出功率(Watts) Rm = 马达内阻 RPM = 每分钟转速 V = 电压
电机绕组的基本参数及常用名词术语
电机绕组的基本参数及 常用名词术语 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
电机绕组的基本参数及常用名词术语 一：绕组的基本参数 １．机械角度与电气角度 电机绕组分布铁心槽内时必须按一定规律嵌放与联接，才能输出对称的正弦交流电或产生旋转磁场。除与其它一些参数有关外，反映各线圈和绕组间相对位置的规律时，我们还要用到电气用度这个概念。从机械学中知道可以把圆等分成360°，这个360°就是平常所说的机械角度。而在电工学中计量电磁关系的角度单位则叫做电气角度，它是将正弦交流电的每一周在横坐标上等分为360°,也就是导体空间经过一对磁极时在电磁上相应变化了360°电气角度。因此，电气角度与机械角度在电机中的关系为：电气角度α＝极对数xＰx360°。 ２．极距 绕组的极距是指每磁极所占铁心圆周表面的距离。一般常指电机铁心相邻两磁极中心所跨占的槽距，定子铁心以内圆气隙表面的槽距计算；转子则以铁心外圆气隙表面的槽距来计算。通常极距有两种表示方法，一种是以长度表示；另一种则以槽数表示，习惯上以槽数表示的较多。 ３．节距 电机绕组每个线圈两元件边之间所跨占到的铁心槽数叫做节距，也称跨距。当线圈元件节距等于极距对称为全距绕组；线圈元件节距小于极距时则称短距绕组；而当线圈元件节距大于极距时则称长距绕组。由于短距绕组具有端部较短电磁线用料省和功率因数较高等许多优点，因而在应用较多的双层叠绕组中无一例外的都采用短距绕组。
4．绕组系数 绕组系数是指交流分布绕组的短距系数和分布系数的乘积，即5．槽距角 电机铁心两相邻槽之间的电气角度称为槽距角，通常用a表示，即6．相带 相带就是指每相绕组在每一个磁极所占的区域，通常用电气角度或槽数表示。如果将三相电机处在每一对磁极下的绕组分成六个区域则每极下三个。由于槽距角α=360°P/Z如该电机为4极24槽故每相每区域的宽度为qα=Z/6P*360P/Z=60°，按这样分布绕嵌的绕组就称为60°相带绕组。因60°连续相带绕组所具有明显优势，故在三相电机中绝大多数都采用这种绕组。 7．每极每相槽数 每极每相槽数是指每相绕组在每一个磁极所分占的槽数，每极每相绕组内应绕的线圈数就依据它确定。即 q=Z/2Pm Z：铁心槽数； 2P：电机极数； m电机相数。 8．每槽导体数 电机绕组的每槽导体数应为整数，双层绕组的每槽导体数还应为偶数整数。绕线转子绕组的每槽导体数由其开路电压确定，中型电机绕线转子的每槽导体数须等于2。定子绕组的每槽导体数可由下式计算： N S1=N Φ1 m1a1/Z1 N S1：定子绕组每槽导体数； N Φ1 ：按气隙磁密计算的每槽导体数；
电机常用计算公式和说明
电机电流计算： 对于交流电三相四线供电而言，线电压是380，相电压是220，线电压是根号3相电压 对于电动机而言一个绕组的电压就是相电压，导线的电压是线电压（指A相 B相 C相之间的电压，一个绕组的电流就是相电流，导线的电流是线电流 当电机星接时：线电流＝相电流；线电压＝根号3相电压。三个绕组的尾线相连接，电势为零，所以绕组的电压是220伏 当电机角接时：线电流＝根号3相电流；线电压＝相电压。绕组是直接接380的，导线的电流是两个绕组电流的矢量之和 功率计算公式 p=根号三UI乘功率因数是对的 用一个钳式电流表卡在A B C任意一个线上测到都是线电流 极对数与扭矩的关系 n=60f/p n: 电机转速 60： 60秒 f: 我国电流采用50Hz p: 电机极对数 1对极对数电机转速：3000转/分；2对极对数电机转速：60×50/2=1500转/分在输出功率不变的情况下，电机的极对数越多，电机的转速就越低，但它的扭矩就越大。所以在选用电机时，考虑负载需要多大的起动扭距。 异步电机的转速n=(60f/p)×(1-s)，主要与频率和极数有关。 直流电机的转速与极数无关，他的转速主要与电枢的电压、磁通量、及电机的结构有关。n=(电机电压-电枢电流*电枢电阻)/(电机结构常数*磁通)。 扭矩公式 T=9550*P输出功率/N转速 导线电阻计算公式： 铜线的电阻率ρ＝0.0172， R＝ρ×L/S (L＝导线长度，单位：米，S＝导线截面，单位：m㎡) 磁通量的计算公式： B为磁感应强度,S为面积。已知高斯磁场定律为：Φ=BS 磁场强度的计算公式：H = N × I / Le 式中：H为磁场强度，单位为A/m；N为励磁线圈的匝数；I为励磁电流（测量值），单位位A；Le为测试样品的有效磁路长度，单位为m。 磁感应强度计算公式：B = Φ / (N × Ae)B=F/IL u磁导率 pi=3.14 B=uI/2R 式中：B为磁感应强度，单位为Wb/m^2；Φ为感应磁通（测量值），单位为Wb；N为感应线圈的匝数；Ae为测试样品的有效截面积，单位为m^2。 感应电动势 1)E＝nΔΦ/Δt（普适公式）｛法拉第电磁感应定律，E：感应电动势(V)，n：感应线圈匝数，ΔΦ/Δt:磁通量的变化率｝ 磁通量变化率=磁通量变化量/时间磁通量变化量=变化后的磁通量-变化前的磁通量 2)E＝BLV垂(切割磁感线运动)｛L:有效长度(m)｝ 3)Em＝nBSω（交流发电机最大的感应电动势）｛Em:感应电动势峰值｝ 4)E＝BL2ω/2（导体一端固定以ω旋转切割）｛ω:角速度(rad/s)，V:速度(m/s)｝
永磁电机的电参数特性(精)
关于稀土永磁电机 一般所说的稀土永磁电机都是指第三代稀土永磁电机,出于这种永磁材料优异的使用功效,价格对比同等材料较廉价,因而比第一代或第二代稀土永磁材料更有市场需求前景。例如钦铁硼永磁电机,作为新生代的永磁电机具有很大的展开潜力, 在电机界的权威专家看来, 钱铁硼的展开方向一方面是逐步代替其他永磁材料的永磁电机,另一方面是代替一部分电励磁电机。近年来由于电机界研讨者的作业,现已取得了很大的效果。 稀土永磁无刷电动机跟着电力电子技术的迅猛展开和元器件价格下降,人们现已和正在研制各种不同变频供电电源的永磁同步电动机, 加上转子方位闭环控制体系而构成自同步的永磁电动机,这种电动机一般称为无刷直流电动机。这种电动机既具备电励磁直流电动机的优异调速特性,又实现了无刷结构,这在处于要求高控制精度和高可靠性场合使用中,如航空航天、数控机床、加工中心、机器人、计算机外部设备、家用电器等方面取得广泛的运用。这其间反电动势波形和供电波形都是矩形波的电动机称为无刷直流电动机;反电动势波形及供电波形都是正弦波的电动机称同步电动机,在这里我们统称为永磁无刷直流电动机。在日常家用电器中,如空调、电冰箱、洗衣机、吸尘器、电扇等既是耗电大件,又是噪声来历。如果用无刷电动机逐步代替有刷电动机, 不光为人们节约能源, 而且又使生活条件得到改进。由于稀土永磁材料具备高富余磁感应强度、高矫顽力和高磁能积的特色,它可以研制成具有较大气隙长度和较高气隙磁感应强度的电机, 根据市场份额的需要,可以制成无齿槽的盘式电动机、无槽电机、无铁心电机等无刷直流电机,这些电机因所具备的无齿槽结构的原因, 既可以减少电机的重量和转动惯量,前进电机呼应即时灵敏度,能有效减少电机中电磁谐波成分, 减少电机脉动转矩, 增加工作的平稳性, 一起简化制造工艺,因而在高准确控制场合使用流程,如计算机外部设备、办公设备等中得到了广泛的运用。汇总而言,因高功用的稀土永磁材料的呈现给予永磁电机功用更优化、结构更简化及大型化供给了必要条件设施,使电机向更高层次展开。
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——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 2MD J = 对于钢材：341032-??= 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·cm·s 2) J s –丝杠转动惯量(kgf· cm·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·cm·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 1 22 22 1????? ???????? ??+++=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
永磁同步电机参数测量试验方法.docx
一、实验目的 1.测量永磁同步电机定子电阻、交轴电感、直轴电感、转子磁链以及转动惯量。 二、实验内容 1.掌握永磁同步电机 dq 坐标系下的电气数学模型以及机械模型。 2.了解三相永磁同步电机内部结构。 3.确定永磁同步电机定子电阻、交轴电感、直轴电感、反电势系数以及转动惯量。 三、拟需实验器件 1.待测永磁同步电机 1 台； 2.示波器 1 台； 3.西门子变频器一台； 4.测功机一台及导线若干； 5.电压表、电流表各一件； 四、实验原理 1.定子电阻的测量 采用直流实验的方法检测定子电阻。通过逆变器向电机通入一个任意的空间电压矢量U i(例如 U1)和零矢量U0,同时记录电机的定子相电流, 缓慢增加电压矢量U i的幅值,直到定子电流达到额定值。如图 1 所示为实验的等效图,A 、B、C 为三相定子绕组, U d为经过斩波后的等效 低压直流电压。 I d为母线电流采样结果。当通入直流时，电机状态稳定以后，电机转子定位，记录此时的稳态相电流。因此，定子电阻值的计算公式为： I a I d , I b I c 1 (1) I d 2 2U d (2) R s 3I d
I d A O U d B C 图 1 电路等效模型 2．直轴电感的测量 在做直流实验测量定子电阻时, 定子相电流达到稳态后, 永磁转子将旋转到和定子电压矢量 重合的位置 , 也即此时的 d 轴位置。测定定子电阻后, 关断功率开关管, 永磁同步电机处于自 由状态。向永磁同步电机施加一个恒定幅值, 矢量角度与直流实验相同的脉冲电压矢量( 例如U1),此时电机轴不会旋转( ω=0),d轴定子电流将建立起来，则 d 轴电压方程可以简化为： di d u d Ri d di d u d Ri d L q i q L d dt L d dt (3)对于 d 轴电压输入时的电流响应为： i (t) R t U (1 e L d )(4) R 利用式 (4) 以及测量得到的定子电阻值和观测的电流响应曲线可以计算得到直轴电感值。 其中 U/ R为稳态时的电流反应，R 为测得的电机定子电阻。由上式可知电流上升至稳态值的 倍时，R t1，电感与电阻的关系式可以写成： L d L d t 0.632 ? R (5) 其中为电流上升至稳态值倍时所需的时间. 3．交轴电感的测量 测出 L d之后,在q轴方向(d轴加90°)施加一脉冲电压矢量。电压矢量的作用时间一般选取 的很短 , 小于电机的机械时间常数, 保证电机轴在电压矢量作用期间不会转动。则q轴电压方