无刷电机常用计算公式 (1)

电机转速n （r/min ）；

电枢表面线速度v （m/s ）； 电枢表面圆周速度Ω （rad/s ）；

电枢直径D （m ）； 电机的极对数P ；

频率f (Hz)； 每极总磁通Φ （Wb ）；

a ：电枢绕组并联支路对数 电枢绕组每相有效匝数W A ； T U ∆：电压损耗（开关管损耗等）

电势系数e K ：是当电动机单位转速时在电枢绕组中所产生的感应电势平均值。

转矩系数T K ：(N.m/A) 是当电动机电枢绕组中通入单位电流时电动机所产生的平均电磁转矩值。 额定功率N P ：指电动机在额定运行时，其轴上输出的机械功率（W ）。

额定电压N U ：是指在额定运行情况下，直流电动机的励磁绕组和电枢绕组应加的电压值，（V ）。 额定电流a I ：是指电动机在额定电压下，负载达到额定功率时的电枢电流和励磁电流值，（A ）。 额定转速N n ：是指电动机在额定电压和额定功率时每分钟的转数，单位r/min.

额定转矩N T 2：是指额定电压和额定功率时的输出转矩，单位N.m 。

电机成品的已知量：额定转速N n 、p 、a 、e K 、T K 、a R

60pn f = n D

v •=60π 60

22n p f ⋅=⋅=Ωππ a

n p C e ⋅⋅=60 Φ⋅=e e C K e T C C ⋅=π

260 Φ⋅=T T C K a

T a a a R U E U I ∆--= 功率P ：Ω=/P T

机械特性：=n

无刷直流电动机稳态特性的4个基本公式：

电压平衡方程式：T a a a a

U R I E U ∆+⋅+= 感应电势公式：n K E e a ⋅=

转矩平衡方程式：

20T T T em += 电磁转矩公式：

a T em I K T ⋅=

特性曲线：

n-T P2-P1 P1、P2-I η-Iav

机械特性曲线

其中：

n ：电机转速（r/min ）； T ：电机的输出转矩（N.m ）

P1：电机的输入功率（W ） P2：电机的输出功率（W ） I ：系统母线电流（A ）

η：效率 Iav ：输入电机的平均电流，电机n 相电流的平均值（A ）

注意：n ：实际转可通过转速表直接测量；理论转速可以通过P

f n ⋅=

60计算得到（其中P 为电机极对数）； P1：av av I U P •=1； Uav 、Iav ：电机n 相电压电流的平均值，可通过直接测量各相电压电流然后计算得出；

P2：Ω•=T P 2；

T ：电机的输出转矩 Ω：电枢表面圆周速度（rad/s ），可通过60

22n p f ⋅=⋅=Ωππ求得； 电动机的功率与转矩

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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。