力矩电机的选择与计算
电机输出转矩的计算公式
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电机输出转矩的计算公式电机是将电能转换为机械能的装置,而电机的输出转矩则是衡量电机性能的重要指标之一。
在工程实践中,我们经常需要计算电机的输出转矩,以便选择合适的电机和设计相应的传动系统。
本文将介绍电机输出转矩的计算公式及其相关知识。
1. 电机输出转矩的定义。
电机输出转矩是指电机在运行时产生的旋转力矩,通常用符号T表示,单位是牛顿·米(N·m)。
电机输出转矩的大小与电机的功率、转速和效率等因素有关,是衡量电机性能优劣的重要指标之一。
2. 电机输出转矩的计算公式。
电机输出转矩的计算公式可以通过电机的功率和转速来推导。
根据基本的物理公式,电机输出转矩T可以表示为:T = P / ω。
其中,P表示电机的输出功率,单位是瓦特(W),ω表示电机的转速,单位是弧度/秒(rad/s)。
这个公式表明,电机输出转矩与电机的输出功率成正比,与电机的转速成反比。
另外,电机输出功率P可以表示为:P = M ·ω。
其中,M表示电机的扭矩,单位是牛顿·米(N·m)。
将上式代入电机输出转矩的计算公式中,可以得到电机输出转矩的另一个表示形式:T = M。
这个公式表明,电机输出转矩等于电机的扭矩。
这是因为电机的输出功率与扭矩和转速的乘积成正比,所以电机输出转矩等于电机的扭矩。
3. 电机输出转矩的影响因素。
电机输出转矩的大小受多种因素影响,主要包括电机的设计参数和工作状态等因素。
(1)电机的设计参数,电机的输出转矩与电机的设计参数有关,如电机的磁场强度、线圈匝数、磁极数等。
这些设计参数决定了电机的性能特征,直接影响电机的输出转矩。
(2)电机的工作状态,电机的输出转矩还受电机的工作状态影响,如电机的负载情况、转速、效率等。
在不同的工作状态下,电机的输出转矩也会有所不同。
4. 电机输出转矩的应用。
电机输出转矩是电机的重要性能指标,对于电机的选择和设计具有重要意义。
在工程实践中,我们经常需要计算电机的输出转矩,以便选择合适的电机和设计相应的传动系统。
电机转速和扭矩(转矩)计算公式
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电机转速和扭矩(转矩)公式1、电机有个共同的公式,P=MN/9550P为额定功率,M为额定力矩,N为额定转速,所以请确认电机功率和额定转速就可以得出额定力矩大小。
注意P的单位是KW,N的单位是R/MIN(RPM),M的单位是NM2、扭矩和力矩完全是一个概念,是力和力臂长度的乘积,单位NM(牛顿米) 比如一个马达输出扭矩10NM,在离输出轴1M的地方(力臂长度1M),可以得到10N的力;如果在离输出轴10M的地方(力臂长度10M),只能得到1N的力含义:1kg=9.8N 1千克的物体受到地球的吸引力是9.8牛顿。
含义:9.8N·m 推力点垂直作用在离磨盘中心1米的位置上的力为9.8N。
转速公式:n=60f/P(n=转速,f=电源频率,P=磁极对数)扭矩公式:T=9550P/nT是扭矩,单位N·mP是输出功率,单位KWn是电机转速,单位r/min扭矩公式:T=973P/nT是扭矩,单位Kg·mP是输出功率,单位KWn是电机转速,单位r/min力矩、转矩和扭矩在电机中其实是一样的。
一般在同一篇文章或同一本书,上述三个名词只采用一个,很少见到同时采用两个或以上的。
虽然这三个词运用的场合有所区别,但在电机中都是指电机中转子绕组产生的可以用来带动机械负载的驱动“矩”。
所谓“矩”是指作用力和支点与力作用方向相垂直的距离的乘积。
对于杠杆,作用力和支点与力作用方向相垂直的距离的乘积就称为力矩。
对于转动的物体,若将转轴中心看成支点,在转动的物体圆周上的作用力和转轴中心与作用力方向垂直的距离的乘积就称为转矩。
当圆柱形物体,受力而未转动,该物体受力后只存在因扭力而发生的弹性变形,此时的转矩就称为扭矩。
因此,在运行的电机中严格说来只能称为“转矩”。
采用“力矩”或“扭矩”都不太合适。
不过习惯上这三种名称使用的历史都较长至少也有六七十年了,因此也没有人刻意去更正它。
至于力矩、转矩和扭矩的单位一般有两种,就是千克·米(kg·m)和牛顿·米(N·m) 两种,克·米(g·m)只是千克·米(kg·m)千分之一。
力矩计算
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选择步进电机时,首先必须确保步进电机的输出功率大于负载所需的功率。
选择动力步进电机时,应首先计算机械系统的负载转矩。
电动机的转矩-频率特性可以满足机械负载并具有一定的裕度,以确保其可靠的运行。
在实际工作过程中,各种频率的负载力矩必须在力矩-频率特性曲线的范围内。
一般来说,静转矩Mjmax大的电动机具有大的负载转矩。
选择步进电机时,步进角应与机械系统匹配,以便获得机床所需的脉冲当量。
在机械传动过程中,为了减小脉冲当量,一个可以改变丝杠的导程,另一个可以通过步进电机的细分驱动来实现。
但是细分只能更改其分辨率,而不能更改其精度。
精度取决于电机的固有特性。
在选择动力步进电机时,应估算机械负载的负载惯量和机床所需的启动频率,以使其与步进电机的惯量频率特性相匹配,并具有一定的余量,以便可以实现最高速度的连续工作频率。
满足了机床快速运动的需求。
选择步进电机需要进行以下计算:(1)计算齿轮的减速比根据所需的脉冲当量,齿轮减速比I计算如下:i =(φ.S)/(360.Δ)(1-1)φ步进电机的步进角类型(o /脉冲)S ---螺距(mm)δ-(毫米/脉冲)(2)计算从工作台,螺杆和齿轮到电动机轴的惯量Jt。
Jt = J1 +(1 / i2)[(J2 + Js)+ W / g(S /2π)2](1-2)Jt的类型---转换为电动机轴上的惯性(Kg.cm.s2)J1,J2 ---齿轮惯性(Kg.cm.s2)螺杆的JS惯性(Kg.cm.s2)W ---工作台重量(n)S ---螺距(cm)(3)计算电动机输出的总转矩mM = Ma + Mf + Mt(1-3)Ma =(Jm + Jt).n / T×1.02×10ˉ2(1-4)Ma ---电动机启动时的加速转矩(N.m)Jm,Jt ---电机本身的惯量和负载惯量(Kg.cm.s2)N ---电动机所需转速(r / min)T ---电机ACC时间(秒)Mf =(u.W.s)/(2πηi)×10ˉ2(1-5)Mf ---导轨摩擦力换算成电动机的扭矩(N.m)U ---摩擦系数转移效率Mt =(Pt.s)/(2πηi)×10ˉ2(1-6)Mt ---切削力换算成电机转矩(N.m)Pt ---最大切削力(n)(4)估计负载启动频率。
电动机选择和容量计算
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电动机选择和容量计算电动机选择和容量计算电动机的选择和容量计算电动机选择的基本要求(GB__-93,第2.2.1条):电动机的工作制、额定功率、堵转转距、最小转距、最大转距,转速及其调节范围等电气和机械参数,应满足电动机所拖动的机械(以下简称机械)在各种运行方式下的要求。
1.电动机的类型选择电气传动系统由电动机、电源装置和电气传动控制系统三部分组成。
经常使用的电动机类型可以分为:笼型电动机异步电动机交流电动机绕线型电动机普通同步机励磁同步电动机无换向器电动机磁阻电动机永磁并激(他励)串激(串励)直流电动机复激(复励)永磁直流电动机(小功率)常用的电动机类型及各类电动机的比较如下:(1) 笼型电动机:结构简单、耐用、可靠、易维护、价格低、特性硬,但起动和调速性能差,起动时的功率因数低(0.25左右),一般无调速要求的机械应广泛采用。
在变频电源供电的情况下可变频调速。
变极多速电动机,可分级调速,但体积大,价格较贵。
笼型电动机的自然机械特性如图1所示。
图1常用的表达式为:M=2McrSScr ScrS电动机选择和容量计算式中M―电磁转矩(N-m);Mcr―临界转矩(N-m); S―转差率;Scr―临界转差率。
(2)绕线型电动机:因有滑环,结构复杂,维修麻烦,价格比较贵。
但由于它的起动力矩大,起动时的功率因数高,且可进行小范围的速度调节,控制设备也简单,故适用于电网容量小,起动次数多的机械,如起重机上的机械设备。
此外,绕线型电动机也用于需要软化特性的机械,如带飞轮的剪断机等。
绕线型电动机的自然机械特性和表达式与笼型机相同。
(3)同步电动机:恒转速输出,功率因数可调,价格贵,一般只在不需要调速的高电压、大容量的机械上采用,以改善并提高电网的功率因数,如鼓风机、空压机及水泵等设备。
但是,近年来,随着变频技术的发展,高电压、大容量的同步机已广泛用于冷、热轧机的主传动上,其优点是:a. 功率因数高,效率高,因此需要的变频装置的容量小。
计算航模电机力矩的公式
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计算航模电机力矩的公式航模电机力矩的计算公式依赖于多个因素,如电机特性、电机转子的转动惯量、电机输出功率等。
下面将详细介绍计算航模电机力矩的公式。
1.基本概念:力矩,或称为扭矩,是物体受到力的作用产生的旋转力。
力矩是一个矢量,通常以N·m(牛顿·米)作为单位。
2.电机转矩的计算公式:电机的转矩与输出功率有关。
一种常用的计算电机转矩的公式如下:转矩(M)=功率(P)/角速度(ω)其中转矩(M)的单位为N·m,表示力矩的大小;功率(P)的单位为瓦特(W),表示电机输出的功率;角速度(ω)的单位为弧度/秒(rad/s),表示电机转子的旋转速度。
3.电机转速和角速度的关系:电机的转速(n)与角速度(ω)之间有如下关系:转速(n)=角速度(ω)/2π,其中2π≈6.284.功率和电压的关系:电机的输出功率(P)与电压(U)之间有如下关系:功率(P)=电压(U)×电流(I)其中功率(P)的单位为瓦特(W),表示电机输出的功率;电压(U)的单位为伏特(V),表示电机的电压;电流(I)的单位为安培(A),表示电机运行时的电流。
5.综合公式:综合以上的公式,可以得到计算航模电机力矩的综合公式:转矩(M)=功率(P)/角速度(ω)转速(n)=角速度(ω)/2π≈转速(RPM)/60功率(P)=电压(U)×电流(I)6.示例应用:例如,假设一架航模电机的电压为12V,电流为5A,转速为8000转/分钟。
要计算该电机的力矩,可以按照以下步骤进行计算:首先,将转速转换为角速度。
转速(RPM)/ 60 ≈ 角速度(rad/s):8000/60 ≈ 133.33 rad/s。
其次,计算功率。
功率(P)=电压(U)×电流(I):P=12V×5A=60W。
最后,使用转矩的公式计算力矩。
转矩(M)= 功率(P)/ 角速度(ω):M = 60W / 133.33 rad/s ≈ 0.45 N·m。
电动机力矩计算公式
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电动机力矩计算公式电动机力矩,也叫电动机转矩,这可是电学里一个挺重要的概念。
咱先来说说啥是电动机力矩。
简单来讲,电动机力矩就是电动机转动时产生的力量大小。
就好像我们骑自行车,脚蹬子用力踩下去,带动链条让轮子转起来的那个劲儿,在电动机里就叫力矩。
那电动机力矩咋计算呢?这就得提到一个公式:T = 9550P / n 。
这里的 T 就是力矩,单位是牛·米(N·m);P 表示电动机的功率,单位是千瓦(kW);n 呢,是电动机的转速,单位是转每分钟(r/min)。
举个例子吧,比如说有个电动机,功率是 5 千瓦,转速是 1440 转每分钟,那咱们来算算它的力矩。
把数字带进公式里,T =9550×5÷1440 ≈ 33 牛·米。
这就意味着这个电动机转动的时候能产生大约 33 牛·米的力量。
我记得之前在工厂实习的时候,有一次碰到一台机器出故障了,怎么都转不起来。
师傅带着我们几个实习生去检查,最后发现就是电动机力矩出了问题。
我们按照这个公式,一点点测量功率和转速,计算力矩,最终找到了故障的原因,把机器修好了。
那时候可真有成就感!在实际应用中,电动机力矩的计算非常重要。
比如说,在选择电动机的时候,如果需要带动一个比较重的负载,就得选力矩大的电动机,不然它就带不动,就像小马拉大车,费劲还拉不动。
再比如,在设计机械传动系统的时候,也要考虑电动机的力矩。
如果传动比设计不合理,电动机的力矩传递到工作部件上就不够了,工作效果就不好。
而且,不同类型的电动机,力矩特性也不一样。
有的电动机在低速时力矩大,适合启动重负载;有的电动机在高速时力矩还能保持稳定,适合需要高速运转的场合。
总之,电动机力矩计算公式虽然看起来简单,但真正理解和运用好它,可不那么容易。
得结合实际情况,多思考、多实践,才能真正掌握这门学问,让电动机在各种场合都能发挥出最大的作用。
希望通过我这一番讲解,能让您对电动机力矩计算公式有更清楚的认识。
三相异步电动机转速及力矩计算
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三相异步电动机转速及力矩计算电动机扭矩计算扭矩是力对物体作用的一种形式,它使物体产生转动,其作用大小等于作用力和力臂(作用力到转动中心的距离)的乘积。
所以扭矩的单位是力的单位和距离的单位的乘积,即牛顿*米,简称牛米计算公式是 T=9550 * P / nP是额定(输出)功率单位是千瓦(KW)n 是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.三相异步电动机转速公式为:n=60f/p(1—s)N0=60F/P (同步电动机)从上式可见,改变供电频率f、电动机的极对数p及转差率s均可太到改变转速的目的。
从调速的本质来看,不同的调速方式无非是改变交流电动机的同步转速或不改变同步转两种。
在生产机械中广泛使用不改变同步转速的调速方法有绕线式电动机的转子串电阻调速、斩波调速、串级调速以及应用电磁转差离合器、液力偶合器、油膜离合器等调速。
改变同步转速的有改变定子极对数的多速电动机,改变定子电压、频率的变频调速有能无换向电动机调速等.从调速时的能耗观点来看,有高效调速方法与低效调速方法两种:高效调速指时转差率不变,因此无转差损耗,如多速电动机、变频调速以及能将转差损耗回收的调速方法(如串级调速等)。
有转差损耗的调速方法属低效调速,如转子串电阻调速方法,能量就损耗在转子回路中;电磁离合器的调速方法,能量损耗在离合器线圈中;液力偶合器调速,能量损耗在液力偶合器的油中。
一般来说转差损耗随调速范围扩大而增加,如果调速范围不大,能量损耗是很小的.一、变极对数调速方法这种调速方法是用改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的,特点如下:具有较硬的机械特性,稳定性良好;无转差损耗,效率高;接线简单、控制方便、价格低;有级调速,级差较大,不能获得平滑调速;可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用,获得较高效率的平滑调速特性。
本方法适用于不需要无级调速的生产机械,如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。
电机力矩计算
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电机扭矩计算电机力矩的定义:垂直方向的力*到旋转中心的距离1、电动机有一个共同的公式:P=M*N/9550P为功率,M为电机力矩(也称扭矩),N为电机转速,当M 和N都为额定值时,电机的功率也是额定功率,额定是指电机能够长期工作的极限值2、瞬态扭矩是指电机在负载变化、速度变化时出现的过渡值,和额定没有关系,具体说,这个值可以超过额定扭矩,如果此时电机速度为额定时,电机可能会出现功率过载,这个过载只能持续很短的时间,这个时间取决于电机设计。
3、变频器的功率一般要大于等于三相异步电动机,但这还不够,还需要变频器输出的额定电流和过载电流都要大于等于电机所需的额定值或最大值,以保证电机能出足够的力矩(额定和瞬态力矩),否则可能出现变频器无法带动电机和负载的情况。
步进电机是一种能将数字输入脉冲转换成旋转或直线增量运动的电磁执行元件。
每输入一个脉冲电机转轴步进一个步距角增量。
电机总的回转角与输入脉冲数成正比例,相应的转速取决于输入脉冲频率。
步进电机是机电一体化产品中关键部件之一,通常被用作定位控制和定速控制。
步进电机惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点。
广泛应用于机电一体化产品中,如:数控机床、包装机械、计算机外围设备、复印机、传真机等。
选择步进电机时,首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。
而在选用功率步进电机时,首先要计算机械系统的负载转矩,电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可靠。
在实际工作过程中,各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。
一般地说最大静力矩Mjmax大的电机,负载力矩大。
选择步进电机时,应使步距角和机械系统匹配,这样可以得到机床所需的脉冲当量。
在机械传动过程中为了使得有更小的脉冲当量,一是可以改变丝杆的导程,二是可以通过步进电机的细分驱动来完成。
但细分只能改变其分辨率,不改变其精度。
精度是由电机的固有特性所决定。
选择功率步进电机时,应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率,使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量,使之最高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要。
电机力矩计算
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电机扭矩计算电机力矩的定义:垂直方向的力*到旋转中心的距离1、电动机有一个共同的公式:P=M*N/9550P为功率,23频率。
步进电机是机电一体化产品中关键部件之一,通常被用作定位控制和定速控制。
步进电机惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点。
广泛应用于机电一体化产品中,如:数控机床、包装机械、计算机外围设备、复印机、传真机等。
?选择步进电机时,首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。
而在选用功率步进电机时,首先要计算机械系统的负载转矩,电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可靠。
在实际工作过程中,各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。
一般地说最大静力矩Mjmax大的电机,负载力矩大。
?选择步进电机时,应使步距角和机械系统匹配,这样可以得到机床所需的脉冲当量。
在机械传动过(1i=(φS?---Δ---(mm/脉冲)(2)计算工作台,丝杆以及齿轮折算至电机轴上的惯量Jt。
Jt=J1+(1/i2)[(J2+Js)+W/g(S/2π)2]?(1-2)?S?---丝杆螺距(cm)(3)计算电机输出的总力矩MMa=(式中n---T---Mf---u---η---传递效率?Mt=(Pt.s)/(2πηi)×10ˉ2?(1-6)? Mt---切削力折算至电机力矩(N.m)? Pt---最大切削力(N)(4)负载起动频率估算。
数控系统控制电机的启动频率与负载转矩和惯量有很大关系,其估算公式为fq=fq0[(1-(Mf+Mt))/Ml)÷(1+Jt/Jm)]?1/2?(1-7)式中fq---带载起动频率(Hz)?fq0---Ml---(5高频率?(6Mf与Mt必须首绍折算扭矩(T折)的计算过程。
1、?重物提升T折=?(m×g×D)?/(2×i)?[N.m]2、丝杠螺母传动T折=?1/I((F×t)/(2×π?×η)+Tb)?[N.m]?F=F0+μmg?[N]3、同步带或齿轮齿条传动T折=(F×D)/(?2×i?×η)?[N.m]?F=F0+μmg?[N]应用情况,步进电机要拉动横梁沿垂直导轨上下运动,运动速度为100mm/s,需要计算步进电机的扭矩。
电机功率与扭矩计算9550
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电机功率与扭矩计算9550电机功率(P)和扭矩(T)是电动机的两个重要参数,用于描述电动机的输出能力和转动力矩。
在进行电机功率和扭矩计算时,需要考虑电机的特性参数和负载条件。
首先,我们来介绍一下电机功率(P)。
电机功率是指电机在单位时间内所做的功,通常以瓦特(W)为单位。
电机的功率可以通过下式计算:P=(T*n)/9.55其中,P表示电机功率,T表示电机输出扭矩,n表示电机转速(单位为转/分钟)。
常见电机功率的单位还有千瓦(kW),1千瓦等于1000瓦特。
接下来,我们来介绍一下电机扭矩(T)。
电机扭矩是指电机在输出力矩下的转动能力,通常以牛顿·米(N·m)为单位。
电机的扭矩可以通过下式计算:T=(P*9.55)/n其中,T表示电机扭矩,P表示电机功率,n表示电机转速(单位为转/分钟)。
在进行电机功率和扭矩计算时,需要注意以下几点:1.电机的功率和扭矩是相互依赖的,它们之间的关系可以通过上述的功率和扭矩公式进行计算。
2.电机的转速对功率和扭矩有直接影响。
转速越高,功率和扭矩越大。
3.电机的负载条件也是影响功率和扭矩计算的重要因素。
在实际应用中,电机的负载条件可能会导致功率和扭矩的变化。
以9550为例,如果假设电机转速为n转/分钟,并且电机扭矩为T牛顿·米,则可以通过上述公式计算出电机功率:P=(T*n)/9.55同样地,如果已知电机功率为P瓦特,并且电机转速为n转/分钟,则可以通过上述公式计算出电机扭矩:T=(P*9.55)/n具体计算电机功率和扭矩时,需要确定电机的特性参数和工况条件。
这些参数包括电机的额定功率、额定转速、额定电压等。
同时,还需要考虑电机的效率和负载状况。
需要注意的是,电机功率和扭矩的计算只是理论值,在实际应用中可能会有一定的误差。
因此,在进行电机选型和应用时,还需要考虑其他因素如电机的额定工作条件、可靠性和效率等。
综上所述,电机功率和扭矩的计算涉及到多个因素,包括电机的特性参数、工况条件和负载状况。
电机轴的负载力矩计算公式
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电机轴的负载力矩计算公式在工程领域中,电机轴的负载力矩计算是非常重要的。
负载力矩是指电机轴上承受的外部负载所产生的力矩,它是影响电机性能和使用寿命的重要因素之一。
正确计算负载力矩可以帮助工程师选择合适的电机,设计合理的传动系统,并确保设备正常运行。
本文将介绍电机轴的负载力矩计算公式及其应用。
1. 负载力矩的定义。
在工程领域中,力矩是指力对物体产生的旋转效果。
负载力矩是指电机轴上承受的外部负载所产生的力矩。
通常情况下,负载力矩由外部负载和传动系统的传动比共同决定。
在实际工程中,负载力矩的计算通常是为了确定电机的选型和传动系统的设计参数。
2. 负载力矩的计算公式。
负载力矩的计算公式可以根据具体的工程情况来确定,但通常包括以下几个方面的考虑:(1)外部负载的力矩,外部负载对电机轴产生的力矩可以通过力矩的定义来计算,即力矩等于力与力臂的乘积。
外部负载的力矩可以通过静力学或动力学分析来确定。
(2)传动系统的传动比,传动系统的传动比是指输入轴和输出轴的转速之比。
传动比越大,输出轴承受的力矩就越大。
传动比可以通过传动系统的设计参数来确定。
(3)效率损失,在传动过程中,通常会存在一定的效率损失,这些损失会导致输出轴承受的力矩增加。
效率损失可以通过传动系统的效率参数来确定。
综合考虑以上几个方面的因素,负载力矩的计算公式可以表示为:M_load = M_external i / η。
其中,M_load表示电机轴的负载力矩,M_external表示外部负载的力矩,i表示传动系统的传动比,η表示传动系统的效率。
3. 负载力矩的应用。
负载力矩的计算公式可以应用于各种类型的电机和传动系统。
在实际工程中,工程师可以根据具体的工程要求和条件来确定负载力矩的计算参数,从而选择合适的电机和设计合理的传动系统。
(1)电机选型,在进行电机选型时,工程师可以根据负载力矩的计算公式来确定所需的电机输出功率和转矩。
通过与电机厂家提供的性能曲线进行对比,可以选择合适的电机型号。
直流力矩电机选型计算资料
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定兴县宇捷直流力矩电机制造有限公司
直流力矩电动机的特点与选用:
永磁式直流力矩电动机属于一种低转 速、大扭矩、可以堵转的伺服电动机,由于 直流力矩电机的特殊性能,在选用时按堵转 转矩和转速来选用。图 1 为永磁直流力矩电 动机的工作特性,永磁直流力矩电动机,根 据电机规格表中的峰值堵转转矩和最大空载 转速作出特性曲线,再根据连续堵转转矩指 标作出连续工作区,被选电机的峰值堵转转 矩必须大于最大负载转矩,包括摩擦转矩和 加速转矩,并留一定的安全系数,而对应连 续工作区的转矩、转速又能满足负载工作点 长期运行的要求,同时电机的外形安装尺寸 和重量也应符合要求。
SYL
转矩(N.m)范围
小
大
0.061 0.123
0.22 0.44
0.123 0.42 0.314 0.5 0.686 0.7 1.266 3.33
5 1.716 5.5 4.9 11.8
0.245 0.84 0.637
2 1.373 4.2 2.452
10 8 3.432 11 7.36 30
11 30 0.049
直流力矩电机概述:
直流力矩电机是直接驱动 伺服应用的理想选择,在尽 量减小尺寸,重量,功率和 响应时间的同时,并最大限 度地提高速度和位置精度。 未直流力矩电机提供了一 个伺服驱动器,可以直接连 接到驱动负载。NH-LYX 系 列、LYX 系列、LY 系列和 SYL 系列永磁直流力矩电动机采用钕铁硼稀土永磁体,得到了更高的转矩密度。
换电刷。
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三相异步电动机转速及力矩计算

三相异步电动机转速及力矩计算电动机扭矩计算扭矩是力对物体作用的一种形式,它使物体产生转动,其作用大小等于作用力和力臂作用力到转动中心的距离的乘积;所以扭矩的单位是力的单位和距离的单位的乘积,即牛顿米,简称牛米计算公式是 T=9550 P / nP是额定输出功率单位是千瓦KWn 是额定转速单位是转每分 r/minP和 n可从电机铭牌中直接查到;三相异步电动机转速公式为:n=60f/p1-sN0=60F/P 同步电动机从上式可见,改变供电频率f、电动机的极对数p及转差率s均可太到改变转速的目的;从调速的本质来看,不同的调速方式无非是改变交流电动机的同步转速或不改变同步转两种;在生产机械中广泛使用不改变同步转速的调速方法有绕线式电动机的转子串电阻调速、斩波调速、串级调速以及应用电磁转差离合器、液力偶合器、油膜离合器等调速;改变同步转速的有改变定子极对数的多速电动机,改变定子电压、频率的变频调速有能无换向电动机调速等;从调速时的能耗观点来看,有高效调速方法与低效调速方法两种:高效调速指时转差率不变,因此无转差损耗,如多速电动机、变频调速以及能将转差损耗回收的调速方法如串级调速等;有转差损耗的调速方法属低效调速,如转子串电阻调速方法,能量就损耗在转子回路中;电磁离合器的调速方法,能量损耗在离合器线圈中;液力偶合器调速,能量损耗在液力偶合器的油中;一般来说转差损耗随调速范围扩大而增加,如果调速范围不大,能量损耗是很小的;一、变极对数调速方法这种调速方法是用改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的,特点如下:具有较硬的机械特性,稳定性良好;无转差损耗,效率高;接线简单、控制方便、价格低;有级调速,级差较大,不能获得平滑调速;可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用,获得较高效率的平滑调速特性;本方法适用于不需要无级调速的生产机械,如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等;二、变频调速方法变频调速是改变电动机定子电源的频率,从而改变其同步转速的调速方法;变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器,变频器可分成交流-直流-交流变频器和交流-交流变频器两大类,目前国内大都使用交-直-交变频器;其特点:效率高,调速过程中没有附加损耗;应用范围广,可用于笼型异步电动机;调速范围大,特性硬,精度高;技术复杂,造价高,维护检修困难;本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合;三、串级调速方法串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差,达到调速的目的;大部分转差功率被串入的附加电势所吸收,再利用产生附加的装置,把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用;根据转差功率吸收利用方式,串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式,多采用晶闸管串级调速,其特点为:可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上,效率较高;装置容量与调速范围成正比,投资省,适用于调速范围在额定转速70%-90%的生产机械上;调速装置故障时可以切换至全速运行,避免停产;晶闸管串级调速功率因数偏低,谐波影响较大;本方法适合于风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用;四、绕线式电动机转子串电阻调速方法绕线式异步电动机转子串入附加电阻,使电动机的转差率加大,电动机在较低的转速下运行;串入的电阻越大,电动机的转速越低;此方法设备简单,控制方便,但转差功率以发热的形式消耗在电阻上;属有级调速,机械特性较软;五、定子调压调速方法当改变电动机的定子电压时,可以得到一组不同的机械特性曲线,从而获得不同转速;由于电动机的转矩与电压平方成正比,因此最大转矩下降很多,其调速范围较小,使一般笼型电动机难以应用;为了扩大调速范围,调压调速应采用转子电阻值大的笼型电动机,如专供调压调速用的力矩电动机,或者在绕线式电动机上串联频敏电阻;为了扩大稳定运行范围,当调速在2:1以上的场合应采用反馈控制以达到自动调节转速目的;调压调速的主要装置是一个能提供电压变化的电源,目前常用的调压方式有串联饱和电抗器、自耦变压器以及晶闸管调压等几种;晶闸管调压方式为最佳;调压调速的特点:调压调速线路简单,易实现自动控制;调压过程中转差功率以发热形式消耗在转子电阻中,效率较低;调压调速一般适用于100KW以下的生产机械;六、电磁调速电动机调速方法电磁调速电动机由笼型电动机、电磁转差离合器和直流励磁电源控制器三部分组成;直流励磁电源功率较小,通常由单相半波或全波晶闸管整流器组成,改变晶闸管的导通角,可以改变励磁电流的大小;电磁转差离合器由电枢、磁极和励磁绕组三部分组成;电枢和后者没有机械联系,都能自由转动;电枢与电动机转子同轴联接称主动部分,由电动机带动;磁极用联轴节与负载轴对接称从动部分;当电枢与磁极均为静止时,如励磁绕组通以直流,则沿气隙圆周表面将形成若干对N、S极性交替的磁极,其磁通经过电枢;当电枢随拖动电动机旋转时,由于电枢与磁极间相对运动,因而使电枢感应产生涡流,此涡流与磁通相互作用产生转矩,带动有磁极的转子按同一方向旋转,但其转速恒低于电枢的转速N1,这是一种转差调速方式,变动转差离合器的直流励磁电流,便可改变离合器的输出转矩和转速;电磁调速电动机的调速特点:装置结构及控制线路简单、运行可靠、维修方便;调速平滑、无级调速;对电网无谐影响;速度失大、效率低;本方法适用于中、小功率,要求平滑动、短时低速运行的生产机械;七、液力耦合器调速方法液力耦合器是一种液力传动装置,一般由泵轮和涡轮组成,它们统称工作轮,放在密封壳体中;壳中充入一定量的工作液体,当泵轮在原动机带动下旋转时,处于其中的液体受叶片推动而旋转,在离心力作用下沿着泵轮外环进入涡轮时,就在同一转向上给涡轮叶片以推力,使其带动生产机械运转;液力耦合器的动力转输能力与壳内相对充液量的大小是一致的;在工作过程中,改变充液率就可以改变耦合器的涡轮转速,作到无级调速,其特点为:功率适应范围大,可满足从几十千瓦至数千千瓦不同功率的需要;结构简单,工作可靠,使用及维修方便,且造价低;尺寸小,能容大;控制调节方便,容易实现自动控制; 本方法适用于风机、水泵的调速;。
电机力矩和电流公式的关系

电机力矩和电流公式的关系
电机力矩和电流是电机运转的两个重要参数,它们之间存在着一定的关系。
电机力矩和电流的计算公式如下:
电机力矩公式:T = Kt × I
电机电流公式:I = (V - E)/R
其中,T为电机的力矩(单位:牛米),Kt为电机的转矩常数(单位:牛米/安培),I为电机的电流(单位:安培),V为电机的电压(单位:伏特),E为电机的电动势(单位:伏特),R为电机的电阻(单位:欧姆)。
从公式可以看出,电机力矩和电流之间存在着一定的线性关系,即电机的力矩随着电流的增加而增加。
这是由于电机的转子在磁场中转动时,受到的磁力作用会引起电流的流动,而电流的大小则直接影响电机的力矩大小。
因此,在设计电机时,需要选择合适的电机参数和控制方法,以确保电机能够在所需的工作条件下提供足够的力矩,并且能够在电流合理的范围内运行,以避免过载和损坏。
同时,还需要注意电机的效率和功率因数等指标,以提高电机的整体性能。
- 1 -。
变频器力矩如何计算公式

变频器力矩如何计算公式引言。
在工业控制系统中,变频器是一种常用的设备,用于控制电机的转速和转矩。
在实际应用中,需要准确计算变频器输出的力矩,以确保设备的正常运行。
本文将介绍变频器力矩的计算方法及相关公式。
变频器力矩的计算方法。
变频器力矩的计算方法主要涉及到电机的基本参数和变频器的控制方式。
一般来说,可以通过以下步骤来计算变频器输出的力矩:1. 获取电机的基本参数,包括额定转速、额定功率、额定电流等。
2. 确定变频器的控制方式,包括开环控制和闭环控制。
开环控制是指变频器根据输入的频率和电压来控制电机的转速和转矩;闭环控制是指变频器通过反馈系统来实时调节电机的转速和转矩。
3. 根据电机的基本参数和变频器的控制方式,利用相应的公式来计算变频器输出的力矩。
变频器力矩的计算公式。
根据不同的控制方式,变频器力矩的计算公式也有所不同。
以下将分别介绍开环控制和闭环控制下的变频器力矩计算公式。
开环控制下的变频器力矩计算公式。
在开环控制下,变频器输出的力矩可以通过以下公式来计算:T = K × (f × V) / (2 ×π× n)。
其中,T表示输出的力矩,K表示电机的转矩系数,f表示变频器输出的频率,V表示变频器输出的电压,n表示电机的转速。
闭环控制下的变频器力矩计算公式。
在闭环控制下,变频器输出的力矩可以通过以下公式来计算:T = K × (f × V) / (2 ×π× n) + Kp × (n n)。
其中,T表示输出的力矩,K表示电机的转矩系数,f表示变频器输出的频率,V表示变频器输出的电压,n表示电机的转速,Kp表示闭环控制系统的比例增益,n表示电机的期望转速。
结论。
通过以上介绍,我们可以看到,变频器力矩的计算公式主要涉及到电机的基本参数、变频器的控制方式和相应的转矩系数。
在实际应用中,需要根据具体的情况来选择合适的计算方法和公式,以确保变频器输出的力矩符合设备的要求。
电机力矩计算
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电机扭矩计算电机力矩的定义:垂直方向的力到旋转中心的距离1、电动机有一个共同的公式:P=MN/9550P为功率,M为电机力矩也称扭矩,N为电机转速,当M 和N都为额定值时,电机的功率也是额定功率,额定是指电机能够长期工作的极限值2、瞬态扭矩是指电机在负载变化、速度变化时出现的过渡值,和额定没有关系,具体说,这个值可以超过额定扭矩,如果此时电机速度为额定时,电机可能会出现功率过载,这个过载只能持续很短的时间,这个时间取决于电机设计;3、变频器的功率一般要大于等于三相异步电动机,但这还不够,还需要变频器输出的额定电流和过载电流都要大于等于电机所需的额定值或最大值,以保证电机能出足够的力矩额定和瞬态力矩,否则可能出现变频器无法带动电机和负载的情况;步进电机是一种能将数字输入脉冲转换成旋转或直线增量运动的电磁执行元件;每输入一个脉冲电机转轴步进一个步距角增量;电机总的回转角与输入脉冲数成正比例,相应的转速取决于输入脉冲频率;步进电机是机电一体化产品中关键部件之一,通常被用作定位控制和定速控制;步进电机惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点;广泛应用于机电一体化产品中,如:数控机床、包装机械、计算机外围设备、复印机、传真机等;选择步进电机时,首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率;而在选用功率步进电机时,首先要计算机械系统的负载转矩,电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可靠;在实际工作过程中,各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内;一般地说最大静力矩Mjmax大的电机,负载力矩大;选择步进电机时,应使步距角和机械系统匹配,这样可以得到机床所需的脉冲当量;在机械传动过程中为了使得有更小的脉冲当量,一是可以改变丝杆的导程,二是可以通过步进电机的细分驱动来完成;但细分只能改变其分辨率,不改变其精度;精度是由电机的固有特性所决定;选择功率步进电机时,应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率,使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量,使之最高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要;选择步进电机需要进行以下计算:1计算齿轮的减速比根据所要求脉冲当量,齿轮减速比i计算如下:i=φ.S/360.Δ1-1式中φ---步进电机的步距角o/脉冲S---丝杆螺距mmΔ---mm/脉冲2计算工作台,丝杆以及齿轮折算至电机轴上的惯量Jt;Jt=J1+1/i2J2+Js+W/gS/2π21-2式中Jt---折算至电机轴上的惯量Kg.cm.s2J1、J2---齿轮惯量Kg.cm.s2Js----丝杆惯量Kg.cm.s2W---工作台重量NS---丝杆螺距cm3计算电机输出的总力矩MM=Ma+Mf+Mt1-3Ma=Jm+Jt.n/T×1.02×10ˉ21-4式中Ma---电机启动加速力矩N.mJm、Jt---电机自身惯量与负载惯量Kg.cm.s2n---电机所需达到的转速r/minT---电机升速时间sMf=u.W.s/2πηi×10ˉ21-5Mf---导轨摩擦折算至电机的转矩N.mu---摩擦系数η---传递效率Mt=Pt.s/2πηi×10ˉ21-6Mt---切削力折算至电机力矩N.mPt---最大切削力N4负载起动频率估算;数控系统控制电机的启动频率与负载转矩和惯量有很大关系,其估算公式为fq=fq01-Mf+Mt/Ml÷1+Jt/Jm1/21-7式中fq---带载起动频率Hzfq0---空载起动频率Ml---起动频率下由矩频特性决定的电机输出力矩N.m若负载参数无法精确确定,则可按fq=1/2fq0进行估算.5运行的最高频率与升速时间的计算;由于电机的输出力矩随着频率的升高而下降,因此在最高频率时,由矩频特性的输出力矩应能驱动负载,并留有足够的余量;6负载力矩和最大静力矩Mmax;负载力矩可按式1-5和式1-6计算,电机在最大进给速度时,由矩频特性决定的电机输出力矩要大于Mf与Mt之和,并留有余量;一般来说,Mf与Mt之和应小于0.2~0.4Mmax.步进电机和交流伺服电机是运动控制系统中最常用的两种执行电动机;在电机选型过程中,必须首先计算出负载通过机械传动系统对电机轴的折算扭矩T折,下面就几中常见的机械传动方式介绍折算扭矩T折的计算过程;1、重物提升T折=m×g×D/2×iN.m2、丝杠螺母传动T折=1/IF×t/2×π×η+TbN.mF=F0+μmgN3、同步带或齿轮齿条传动T折=F×D/2×i×ηN.mF=F0+μmgN应用情况,步进电机要拉动横梁沿垂直导轨上下运动,运动速度为100mm/s,需要计算步进电机的扭矩;牵引力计算:假设横粱重100kg,负载重100kg,电机及其他重50kg则提升这些重物需要的牵引力为:250kg10=2500N由于横梁及负载重力产生的横向力矩挤压立柱,从而产生的摩擦力;设挤压力为P,则有力矩平衡100102+100101-50100.5=P0.50.5为横粱上下宽度,得出P=5500N假如摩擦系数为0.02,则摩擦力f=55000.02=110N则为了拉动横梁上下运动,需要的牵引力FF=2500+110=2610N根据公式P=FV=26100.1=261W,即电机至少需要261w=0.261kw扭矩计算:提升速度为100mm/s,即电机齿轮线速度为0.1m/s,电机齿轮直径30mm,则电机转速约:1.06r/s,约65r/min若电机轴直接带齿轮,则T=9950P/n=99500.261/65≈40Nm请问这样的计算方法对吗对于普通电机如果对的话,对于步进电机还对吗扭矩的计算,其实就是说你的电机所带的齿轮产生的扭矩,能够克服重力加上摩擦力产生的力矩;所以,根据你上面的计算,电机的扭矩应为:重力250Kg×10×+110×30/2=39.15NM约为40NM;如果怕不够用的话,可以在这个基础上增加50%的力矩,也就是401.5=60NM这样简单的计算就很可靠;如果你有配减速机,则扭矩×减速倍数×效率即可;根据种类不同摩擦系数也不同直线导轨0.002-0.003滚珠花键0.002-0.003直线滚筒0.0050-0.010交叉滚子导轨0.0010-0.0025直线滚珠花键0.0006-0.0012。
电机选型计算公式

电机选型计算公式电机功率的选取是基于负载工作的力矩和转速要求。
一般情况下,负载工作的力矩与电机的输出功率成正比,因此需要根据负载的力矩特性来选取电机的输出功率。
计算公式如下:功率(P)=力矩(T)×转速(n)/9550其中,功率单位为瓦(W),力矩单位为牛顿米(N·m),转速单位为转每分钟(rpm)。
转速可以换算为弧度每秒(rad/s),1 rpm =π/30 rad/s。
根据实际工况需求,选择合适的安全系数,通常为1.2或1.5,得到电机的额定功率。
同时,也需要考虑负载的起动过载和峰值转矩的要求,以确保电机能够满足负载的工作需求。
电机转速的选取取决于负载工作的要求和应用场景。
对于需要精确控制转矩和速度的应用,一般采用变频调速的方式,通过调节电机的输入频率和电压来实现转速的调节。
根据实际应用的转速要求,选择合适的变频器和电机型号。
电机转矩的选取是根据负载的需求和应用场景来确定。
负载的转矩要求可能是连续工作转矩或短时过载转矩,需要根据具体的工况来选择适合的电机转矩。
通常,选择满足负载工作要求的最小转矩。
电机效率的选取是为了提高工作效率,减少能源的浪费。
实际工况中,通常选择高效率的电机能够更好地匹配负载工作要求并达到节能的目的。
电机的额定电流是根据电机额定功率、额定电压和效率来计算。
计算公式如下:额定电流(I)=额定功率(Pn)/(3×额定电压(Un)×效率(η))其中,额定电流单位为安培(A),额定功率单位为瓦(W),额定电压单位为伏特(V),效率为比例值。
根据实际需求和电机类型的不同,选择满足负载要求的最小额定电流。
总结起来,电机选型计算需要根据负载的力矩、转速、效率要求等参数来确定电机功率、转速、转矩和额定电流。
在具体计算时,需要综合考虑工况参数、安全系数以及应用要求,以选择适当的电机型号和规格。
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力矩电机的控制是根据不同的要求,调节其电源电压,以适应不同负载的需求。
任何一种调压装
置都可应用,对输出较小的电机大多采用三相调压器(TSGC型),较大的可采用可控硅调压或其他型式,调压装置的功率应按电机铭牌标定的堵转电流来确定。
选型要点
在使用力矩电机时,其转速范围的选择很重要。
当电机作卷绕特性使用时,输出力矩的选择应和所需力矩相近,避免选的过大,否则过大的输出力矩使用在较小负载设备上,将使电机的输入电压降得很低。
电压过低时,电机的转矩-转速曲线较为平坦,这样就使卷绕精度变差,即负载变化与速度变化显得不协调。
一般输入电压应不低于200V。
力矩电机作为卷绕特性使用时,在(1/3~2/3)N0转速范围内基本上使产品保持恒张力和恒线速度,所以尽量使电机的最高转速(空载时)和最低转速(满载时)处于(1/3~2/3)N0范围内。
如速比要求大时,可向上述范围两旁延伸。
力矩电机作卷绕时输出力矩按下式计算:
T=F·D/2·1/i·ηi·k
式中:T--卷绕时的输出力矩,N·m
F--最大卷绕张力,N;
D--最大卷绕直径,即满盘时的卷绕直径,m;
i--传动减速比;
ηi--减速装置效率,一般取0.8~0.9或按实际选取;
k--折算至额定(堵转)力矩系数
K=n0-n′/n0
N0--电机同步转速;
n′--对应于最大卷绕直径时的电机转速
力矩电机的使用是否合适,是否处于最佳运行工况,对卷绕物的卷绕质量是否良好,在某种程序
上决定于所选力矩电机的规格(额定堵转转矩值和极数)是否恰当,若用户需要计算选型数据,可根据
卷绕物线速度、满盘直径、空盘直径、传动减速比、卷绕物承受的张力这五个数据来进行计算。