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電機轉(zhuǎn)速、扭矩和功率

電機轉(zhuǎn)矩,簡單的說,就是指轉(zhuǎn)動的力量的大小。但電動機的轉(zhuǎn)矩與旋轉(zhuǎn)磁場的強弱和轉(zhuǎn)子籠條中的電流成正比,和電源電壓的平方成正比。所以轉(zhuǎn)矩是由電流和電壓的因素所決定的。

轉(zhuǎn)矩是一種力矩,力矩在物理中的定義是:力矩= 力 ×力臂。這里的力臂就可以看成電機所帶動的物體的轉(zhuǎn)動半徑。如果電機轉(zhuǎn)矩太小,就帶不動所要帶的物體,也就是感覺電機的“勁”不夠大。

一般來講電動機帶動機械轉(zhuǎn)動的勁頭就是電動機的轉(zhuǎn)矩,電動機的轉(zhuǎn)矩=皮帶輪拖動皮帶的力X皮帶輪的半徑。

力矩電機是一種具有軟機械特性和寬調(diào)速范圍的特種電機。這種電機的軸不是以恒功率輸出動力而是以恒力矩輸出動力。力矩電機包括:直流力矩電機、交流力矩電機、和無刷直流力矩電機。

計算公式: T=9550 * P / n

P:電機的額定(輸出)功率單位是千瓦(KW)

n:額定轉(zhuǎn)速 單位是轉(zhuǎn)每分 (r/min)

P和n可從電機銘牌中直接查到。

因為P與n都是電機的額定值,故T就是電機的額定轉(zhuǎn)矩了。

電機的“扭矩”,單位是 N·m(牛米)

關(guān)于功率、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速之間關(guān)系的推導(dǎo)如下:

功率=力*速度

P=F*V---公式1

轉(zhuǎn)矩(T)=扭力(F)*作用半徑(R)------推出F=T/R---公式2

線速度(V)=2πR*每秒轉(zhuǎn)速(n秒)=2πR*每分轉(zhuǎn)速(n分)/60=πR*n分/30---公式3

將公式2、3代入公式1得:

P=F*V=T/R*πR*n分/30=π/30*T*n分-----P=功率單位W,T=轉(zhuǎn)矩單位Nm,n分=每分鐘轉(zhuǎn)速單位轉(zhuǎn)/分鐘

如果將P的單位換成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

9549.297*P=T*n

這就是為什么會有功率和轉(zhuǎn)矩*轉(zhuǎn)速之間有個9550的系數(shù)的關(guān)系。

適用于伺服電機額定功率、額定轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系互導(dǎo),但實際的額定轉(zhuǎn)矩值應(yīng)該是實際測量出來為準,因為有能量轉(zhuǎn)換效率問題,基本數(shù)值大體一致,會有細微減小。

電動機的功率,應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)機械所需要的功率來選擇,盡量使電動機在額定負載下運行。選擇時應(yīng)注意以下兩點:

① 如果電動機功率選得過?。蜁霈F(xiàn)“小馬拉大車”現(xiàn)象,造成電動機長期過載.使其絕緣因發(fā)熱而損壞.甚至電動機被燒毀。

② 如果電動機功率選得過大.就會出現(xiàn)“大馬拉小車”現(xiàn)象.其輸出機械功率不能得到充分利用,功率因數(shù)和效率都不高,不但對用戶和電網(wǎng)不利。而且還會造成電能浪費。

要正確選擇電動機的功率,必須經(jīng)過以下計算或比較:

P=F*V /1000 (P=計算功率 KW, F=所需拉力 N,工作機線速度 M/S)

對于恒定負載連續(xù)工作方式,可按下式計算所需電動機的功率:

P1(kw):P=P/n1n2

式中 n1為生產(chǎn)機械的效率;n2為電動機的效率,即傳動效率。

按上式求出的功率P1,不一定與產(chǎn)品功率相同。

因此.所選電動機的額定功率應(yīng)等于或稍大于計算所得的功率。

此外,常用的是類比法來選擇電動機的功率。所謂類比法。就是與類似生產(chǎn)機械所用電動機的功率進行對比。

具體做法是:了解本單位或附近其他單位的類似生產(chǎn)機械使用多大功率的電動機,然后選用相近功率的電動機進行試車。試車的目的是驗證所選電動機與生產(chǎn)機械是否匹配。

驗證的方法是:使電動機帶動生產(chǎn)機械運轉(zhuǎn),用鉗形電流表測量電動機的工作電流,將測得的電流與該電動機銘牌上標出的額定電流進行對比。如果電功機的實際工作電流與銘脾上標出的額定電流上下相差不大.則表明所選電動機的功率合適。如果電動機的實際工作電流比銘牌上標出的額定電流低70%左右.則表明電動機的功率選得過大,應(yīng)調(diào)換功率較小的電動機。如果測得的電動機工作電流比銘牌上標出的額定電流大40%以上.則表明電動機的功率選得過小,應(yīng)調(diào)換功率較大的電動機。

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