异步电机转速计算

异步电机转速计算
异步电机转速计算

1引言

自上个世纪90年代以来,近代交流调速步入了以变频调速为主导的发展阶段。其间,由于各种新型电力电子器件的支持,使变频调速在低压(380 V)、中小容量(200 kW以下)方面取得了较大的进展。但是面对高压(6~10 kV)中大容量领域,由于电力电子器件自身规律的限制,变频调速在技术上遇到了很大困难,无论是“高-低”“、高-低-高”以及“多电平串联”等方案,都在实践中暴露出技术复杂、价格昂贵、效率降低、可靠性较差等缺点。从理论上看,高压变频所面临的问题是违反电力电子器件客观规律的结果,因为目前几乎所有的电力电子器件,其材料、工艺机理都决定了其属性是低压大电流的。

尽管如此,高压变频的势头仍有增无减,除了客观市场需求的拉动以外(诸如高压中大容量的风机泵类节能),主要是“变频调速是唯一的最佳交流调速”理论导向的结果。调速效率和机械特性(包括平滑性及范围)是衡量调速性能的主要标准,变频调速果真是唯一的最佳交流调速吗?事实并非如此。例如串级调速不仅具有和变频调速几乎一致的调速机械特性,而且效率还略高于后者,当然串级调速存在一些缺点,但相对高压变频存在的问题还是容易解决的。

根据传统电机学理论,交流调速被划分为变频、变极和变转差率三种方案,在缺乏科学分析的

件下,认定变转差率调速是低效率的,而变极调速又属于有级调速,因此惟有变频调速最佳。例如文献[4]提出:“变频调速方法与变转差调速方法有本质不同,从高速到低速都可以保持有限的转差率,因而变频调速具有高效率、宽范围和高精度的调速性能。可以认为,变频调速是交流电动机的一种比较合理和理想的调速方法。”这样,就把变频调速和变转差率调速对立起来,并且完全否定了变转差率调速,显然与事实不符。尽管很多文献试图从转差功率回收角度来解释串级调速,但在调速机理和特性等方面仍未得到深入的解答。

具有相同结果的不同事件,必然遵循共同的客观规律。既然串级调速和变频调速具有本质的相似特性,那么两者的调速机理应该是一致的。另外,作为科学的调速理论,应该能够明确揭示调速的性能,并且全面准确地指导实践,然而按传统的交流调速“公式”n=60

f1(1-s)/p,不但不能判别调速效率及特性等性能,而且按公式单纯地改变异步机的频率(不改变供电电压)或极数(不改变匝数),步机根本无法正常调速运行。由此可见,传统的交流调速理论和公式是值得商榷的,同时对一些认为已经得出结论的,例如串级调速、变频调速的机理,也需要重新讨论和认识。

传统电机学在交流调速分析方面存在很多值得探讨的问题,集中表现在调速的实质、公式的产生逻辑、同步转速与理想空载转速的区别、转差率与效率的关系等关键问题上,本文

为此进行了新的分析,并在文献[1]“交流调速功率控制原理”的基础上,提出了新的交流调速公式。

2电机学异步机转速表达式的质疑

公式是客观规律的数学表达形式,它只能产生于科学分析和实践,而不能产生于人为的定义。

传统电动机学的异步机转速表达式是首先定义转差率s为:

式中:n1为同步转速;n为机械转速。由式(1),经代数变换得:

由于恒等变换不改变等式性质,可见式(2)仍是定式,是式(1)的另一种表达形式。

将式(3)代入定义式(2),则有:

应该注意,式(4)与式(2)没有本质变化,尽管式(3)是公式,但它仅仅起到参数变换的作用,并没有改变式(1)(、2)定义式的性质。因此转速表达式(4)只是人为的定义式,并非公式,自然不能成为交流调速的理论依据,否则就犯了基本的逻辑错误。另外,由表达式(2)决定的同步转速与机械转速的联系,也是人为建立的,以此作为改变同步转速即可以改变机械转速的理论依据,显然是不科学的。事实上,同步转速和机械转速是不同属性的两种运动,前者是机械的后者是电磁的,两者之间没有直接的联系,也不能进行简单的合成。

调速实践也与表达式(4)不符。例如单纯地改变频率而不相应地改变定子电压,当频率低于额定值很多时,电机将剧烈发热,不能正常运行;又如,只改变极数而不相应改变有

效串联匝数,电机同样无法工作。以上两例均依照表达式(4)操作,结果却遭失败,如果公式是科学的,绝不应该出现这样的例外。

3异步机的理想空载转速与公式

和直流电动机一样,异步机也具有理想空载转速。与同步转速相比,两者的定义和属性都不同,为了探求异步机调速的实质,应首先建立异步机的物理模型。

根据异步机的能量转换与传输原理,异步机等效于图1的功率模型。旋转磁场的功能是将定子的电磁功率传输给转子,因此等效于联接定转子的功率传输通道,为与电传导方式相区别,称为感应通道。主磁通Φm是电磁感应中极为重要的参数,可以形象地认为是感应通道畅通与否的标志。为了保证感应通道畅通,应使主磁通为常量,否则将使功率传输的损耗增大,并且影响电机的转矩性能。

定转子之间传输的电功率称为电磁功率,也是转化为机械功率的来源。定子的电磁功率为P em=P1-Δp1即输入功率与损耗功率之差,转子的电磁功率则为P em=P M+Δp2,即机械功率与转子损耗功率之和。

根据力学原理,异步机角速度为:

其中:PM为异步机机械功率;T为输出转矩。

根据异步机的能量转换与守恒,转子的功率方程为:

其中:P em为异步机转子的电磁功率;Δp2为转子的损耗功率。因此,异步机输出角速度为:

式中的P em/T=Ω。称为理想空载角速度;Δp2/T=ΔΩ,称为角速度降。

量纲变换后,有

式中:n o=60*Ω/2π,为理想空载转速;Δn=60*ΔΩ/2π,为转速降。

由此可见,异步机的理想空载转速表达为电磁功率与电磁转矩之比,其含义是:在假定无损耗的理想状态下,转子的全部电磁功率都转化为机械功率所能获得的转速。由于这种假设只有在理想空载的条件下才能实现,故称理想空载转速。

异步机通过转子将电磁功率转化为机械功率,其电磁功率及电磁转矩分别为:

其中,转矩系数为:

根据式(8),理想空载角速度为:

其中的电势系数为:

式(12)表明,在电势系数不变的条件下,异步机的理想空载转速与转子开路电势E2成正比,与主磁通量Φm成反比。异步机调速可以通过改变转子电势或主磁通量从而改变理想空载转速的方法实现。

4理想空载转速的电势控制与调速

异步机转速控制的方法之一是通过电传导的形式控制转子的合电势,即选择转子作为控制对象,在转子回路中串联附加电势。此时转子的合电势为:

其中:E f为附加电势,当E f与E2反极性串联时,符号取正,它将使转子的合电势增大,理想空载转速超过同步转速;而当同极性串联时,符号取负,它使转子的合电势减小,理想空载转速低于同步转速。结合式(12),此时的理想空载角速度为:

其中:Ωo为E2单独作用下的理想空载角速度;ΩK为E f产生的附加理想空载角速度,实际理想空载角速度为两者的代数和。令

称之为电转差率(注意与传统的转差率相区别)。因此有:

量纲变换后的理想空载转速为:

转子串联附加电势调速的特点是:定子的原边电压和频率不变,主磁通自然恒定,因此调速如直流机一样,只需控制附加电势单一变量,系统得以简化。传统的串级调速、双馈调速以及我国首创的内馈调速就是基于上述原理。

通过电磁感应间接地控制转子电势,控制对象选择为定子,由于转子电势是由定子电势感应产生,因此,可以通过控制定子电势改变转子电势。根据电机学,有:

按式(15)的推导过程有:

可见,在主磁通不变的条件下,可以通过控制定子电势来改变异步机的理想空载转速。问题是对于定子励磁的异步机,E1在决定电磁功率的同时,还影响主磁通Φm,单纯地改变定子电势,主磁通将随E1同比变化,结果是理想空载转速不变,同时破坏Φm=C,致使损耗增大。因此,在调压的同时,必须改变频率,使E1/f1=C,以维持主磁通不变,调速要调压、变频二元控制,技术较为复杂。

将式(12)、(19)折算为每分钟转速,有:

对应于转子;

对应于定子。

新量纲下的电势系数为:

5弱磁、损耗与转速降

异步机调速按输出特性可划分为恒转矩和恒功率两种基本类型。恒转矩调速是指调速时的输出转矩能力不变,标志是主磁通恒定,对于大多数的低同步调速,这是最为理想的调速;而恒功率调速则是调速时的输出功率能力不变,通常只适于超同步调速,实际上是指输出转矩能力随转速升高而减小。

为了实现超同步调速,根据公式(21),可以在定子电压不变的条件下减小主磁通,即弱磁调速,此时的调速为恒功率属性。还可以根据公式(20),主磁通不变,通过附加电势增大转子的合电势,调速为恒转矩属性。

弱磁调速的主要方法是恒压(U1)升频(f1),即定子电压不变而增大频率,主磁通随之减小,电机理想空载转速升高,实际上,变频调速的超同步就是这样实现的。

需要注意的是,异步机定子恒频调压调速也是弱磁,但由于主磁通与定子电势同比降低,按公式(21),电机理想空载转速不变,因此不能实现超同步调速。

弱磁调速必须注意的是转子电流和损耗增大,设负载转矩不变,根据转矩平衡方程式

T=T L及电磁转矩公式(10)可知,主磁通减小将导致定、转子电流增大,绕组的损耗将按电流的平方律激增,会导致电机的转速降增大,效率降低,这是调速必须要注意的。另外,主磁通减小,电机绕组受载流能力的限制不能增大,额定输出转矩减小,只能实现恒功率调速。

由公式ΔΩ=Σp2/T可见,异步机的转速降是由转子总损耗功率Σp2引起的其中

结合式(10),有:

说明转速降与转子电流和电阻成正比,与主磁通和转子功率因数成反比。

由以上分析可知:①恒压弱磁调速使理想空载转速升高的同时,也使转速降增大,电机转速为两者之差,究竟是升高还是降低,取决于具体的量值情况;②转速降的增大,必然使弱磁调速的机械特性较恒转矩区变软,而且频率越高,特性越软;③转子功率因数也是影响

转速降的因素,即使不改变电阻和主磁通,在转速较低的情况下,cosφ2也会因转子频率增高而降低,这将导致转速降加大。

6异步机定子的等效直流机模型与调速

如果交流调速能够模拟成直流调速,那么,首先异步机能够模拟为直流机,因为这是基础。

异步机的理想空载转速公式(20、21)与直流机的相应转速公式n o=E1/C eΦ是一致的。同时注意到,在定子电压作用下,异步机定子产生主磁通为Φm的旋转磁场,同时产生电磁功率,其方程分别为:

据此,异步机的定子可以等效为图2的直流并激电动机。其中,定子的激磁功能等效为直流机的主磁极;电磁功率传输功能等效为电枢。需要注意的是,定子的电磁功率并不直接转化成机械功率,而是通过电磁感应传输给转子,然后由后者完成机械功率的转化,因此,如果把电枢定义为“将电磁功率转化为机械功率的部件”,转子才是真正的电枢,定子应该称为“伪电枢”。

对于图2的等效异步机,为了实现恒磁通的高效率调速,必须设法将图2的直流并激电动机改变为图3的直流他激电动机,显然,对于直流机是轻而易举的,而对于异步机则颇为困难,需要在调压的同时辅以变频,并使E1/f1=C,交流调速难以直流调速,原因可能就在于此。

为了避免定子控制的技术复杂,可以选择转子为控制对象。由于转子是异步机的副边,不参与励磁,主磁通自然是恒定的,调速时只需独立地(即不改变定子电势E1)控制转子电势E2,因此具有技术简单、经济性好的优点,缺点是转子存在滑环和电刷。特别应该引起注意的是,如上所述的两种控制方案机理完全一致,只是控制对象不同。传统电机学认为两者分别属于变频和变转差率的不同原理,把两者截然区别开来的观点是错误的。

7理想空载转速与频率、极对数的关系

在公式(21)的基础上,考察理想空载转速n o与频率、极对数关系,目的是分析n o 与电机参数的量化规律。需要注意,在分析过程中,要弄清数学方法的物理内涵,否则容易产生误会。

根据电机学,定子电势E1是平衡U1的主要物理量,取决于外电压U1,与电机内部参数的关系式为:

将E1和C E1分解,可得:

说明在自然运行条件下,异步机的理想空载转速与定子电压无关,而与定子的频率成正比,与极对数成反比,在量值上和同步转速相等。在上述推导过程中,有以下问题必须引起注意:①化简过程被约分掉匝数、主磁通等参数,只说明与n o量值无关,并不证明与电机运行性能无关;相反,这些参数对电机运行有至关重要的影响,只是为了单纯考察n o的量值,或者被约分的参数已经合理确定,公式(28)才具有实际意义;②不能简单地将公式(32)视为调速的理论依据,例如单纯地变频(电压不变)或变极(绕组匝数和节距不变),虽然可以改变n o,但实际上电机的性能却严重恶化,甚至无法运行;③公式(28)产生的条件是自然运行,即转子不含附加电势。

8结论

(1)异步机的理想空载转速为与频率和极对数的关系式为

n o=60f1/p;与电

转差率的关系式为n o K=n o(1±s K)。

(2)普通异步机等效于直流并激电动机。为了实现高效率、恒转矩调速,关键是设法将其改变,使

之等效为直流它激电动机。

(3)高效率交流调速的前提是恒磁通,为此,变频调速在通过调压改变定子电势的同时,必须同比例地改变频率,以使Φm=C。

(4)转子附加电势控制调速与定子变频调压调速机理一致,区别在于控制对象不同。在相同的控制条件下,定子控制可以达到的调速范围和精度,转子控制同样可以达到。

(5)传统电机学中的转差功率P s=sP em=P em-P m,转差功率表为电磁功率与机械功率的差值。至

于转差功率的属性,表达式没有加以区分,这样以转差率划分调速,就混淆了其中电磁功率和损耗功率对调速性能的不同影响。显然,决定异步机运行效率的是转差功率的性质,如果转差功率是损耗性质的,增大转差功率使效率降低;如果转差功率是电磁性质的,即使转差功率增大也不会降低效率。

另外,分析表明电磁属性的转差功率影响的是理想空载转速,而损耗属性的转差功率影响的是转速降。前者的调速效率高,属节能型,后者的调速效率低,属耗能型,而且调速的机械特性也完全不同,前者为改变理想空载转速点的平行曲线族后者为理想空载转速点不变的汇交曲线族。因此转差率并不是交流调速的本质,用转差率和转差功率无法说明交流调速的机理,更不能用转差率划分调速类别。

电机转速与频率的公式

电机转速与频率的公式 n=60f/p 上式中 n——电机的转速(转/分); 60——每分钟(秒); f——电源频率(赫芝); p——电机旋转磁场的极对数。 我国规定标准电源频率为f=50周/秒,所以旋转磁场的转速的大小只与磁极对数有关。磁极对数多,旋转磁场的转速成就低。极对数P=1时,旋转磁场的转速n=3000; 极对数P=2时,旋转磁场的转速n=1500; 极对数P=3时,旋转磁场的转速n=1000; 极对数P=4时,旋转磁场的转速n=750; 极对数P=5时,旋转磁场的转速n=600 (实际上,由于转差率的存在,电机.实际转速略低于旋转磁场的转速) 在变频调速系统中,根据公式n=60f/p可知: 改变频率f就可改变转速 降低频率↓f,转速就变小:即60 f↓ / p = n↓ 增加频率↑f,转速就加大:即60 f↑ / p = n↑ 三.直流电动机的工作原理

直流电动机的原理图 对上一页所示的直流电机,如果去掉原动机,并给两个电刷加上直流电源,如上图(a)所示,则有直流电流从电刷A 流入,经过线圈abcd,从电刷B 流出,根据电磁力定律,载流导体ab和cd收到电磁力的作用,其方向可由左手定则判定,两段导体受到的力形成了一个转矩,使得转子逆时针转动。如果转子转到如上图(b)所示的位置,电刷A 和换向片2接触,电刷B 和换向片1接触,直流电流从电刷A 流入,在线圈中的流动方向是dcba,从电刷B 流出。 此时载流导体ab和cd受到电磁力的作用方向同样可由左手定则判定,它们产生的转矩仍然使得转子逆时针转动。这就是直流电动机的工作原理。外加的电源是直流的,但由于电刷和换向片的作用,在线圈中流过的电流是交流的,其产生的转矩的方向却是不变的。 实用中的直流电动机转子上的绕组也不是由一个线圈构成,同样是由多个线圈连接而成,以减少电动机电磁转矩的波动,绕组形式同发电机。 动画演示 将直流电动机的工作原理归结如下: 1.将直流电源通过电刷接通电枢绕组,使电枢导体有电流流过。 2.电机内部有磁场存在。 3.载流的转子(即电枢)导体将受到电磁力f 的作用f=Blia (左手定则) 4.所有导体产生的电磁力作用于转子,使转子以n(转/分)旋转,以便拖动机械负载。 四.归纳

关于电机功率和转矩、转速之间的关系

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 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0.735千瓦。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,

电机转速和扭矩(转矩)计算公式

电机转速和扭矩(转矩)公式 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/n T是扭矩,单位N·m P是输出功率,单位KW n是电机转速,单位r/min 扭矩公式:T=973P/n T是扭矩,单位Kg·m P是输出功率,单位KW n是电机转速,单位r/min 形象的比喻: 功率与扭矩哪一项最能具体代表车辆性能?有人说:起步靠扭矩,加速靠功率,也有人说:功率大代表极速高,扭矩大代表加速好,其实这些都是片面的错误解释,其实车辆的前进一定是靠发动机所发挥的扭力,所谓的「扭力」在物理学上应称为「扭矩」,因为以讹传讹的结果,大家都说成「扭力」,也就从此流传下来,为导正视听,我们以下皆称为「扭矩」。 扭矩的观念从小学时候的「杠杆原理」就说明过了,定义是「垂直方向的力乘上与旋转中心的距离」,公制单位为牛顿-米(N-m),除以重力加速度9.8m/sec2之后,单位可换算成国人熟悉的公斤-米(kg-m)。英制单位则为磅-呎(lb-ft),在美国的车型录上较为常见,若要转换成公制,只要将lb-ft的数字除以7.22即可。汽车驱动力的计算方式:将扭矩除以车轮半径即可由发动机功率-扭矩输出曲线图可发现,在每一个转速下都有一个相对的扭矩数值,这些数值要如何转换成实际推动汽车的力量呢?答案很简单,就是「除以一个长度」,便可获得「力」的数据。举例而言,一部1.6升的发动机大约可发挥15.0kg-m的最大扭矩,此时若直接连上185/ 60R14尺寸的轮胎,半径约为41公分,则经由车轮所发挥的推进力量为15/0.41=36.6公斤的力量(事实上公斤并不是力量的单位,而是重量的单位,须乘以重力加速度9.8m/sec2才是力的标准单位「牛顿」)。

电机转速转矩计算公式

针对你的问题有公式可参照分析: 电机功率:P=1.732X UX I x cos 4 电机转矩:T=9549X 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)=2兀R*每秒转速(n秒)=2兀R*每分转速(n 分)/60 =兀R*n分/30--- 公式3 将公式2、3代入公式1得: P=F*V=T/R* 兀R*n 分/30 =兀/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=兀/30*T*n 30000/ 兀*P=T*n 30000/3.1415926*P=T*n 9549.297*P = T * n

电机转速:n=60f/p , p为电机极对数,例如四级电机的p=2 ; 注:当频率达50Hz时,电机达到额定功率,再增加频率,其功率时不会再增的,会保持额定功率。 电机转矩在50Hz以下时,是与频率成正比变化的;当频率f达到50Hz时,电 机达到最大输出功率,即额定功率;如果频率f在50Hz以后再继续增加,则输 1 人生的磨难是很多的,所以我们不可对于每一件轻微的伤害都过于敏感。在生活磨难面前,精神上的坚强和无动于衷是我们抵抗罪恶和人生意外的最好武器。

出转矩与频率成反比变化,因为它的输出功率就是那么大了,你还要继续增加频率f,那么套入上面的计算式分析,转矩则明显会减小。 转速的情况和频率是一样的,因为电源电压不变,其频率的变化直接反应的结果就是转速的同比变化,频率增,转速也增,它减另一个也减。 关丁电压分析起来有点麻烦,你先看这几个公式。 电机的定子电压:U = E + I R (I为电流,R为电子电阻,E为感应电势); 而:E = k f旅(k:常数,f:频率,X:磁通); 对异步电机来说:T=W I X (K:常数,I:电流,X:磁通); 则很容易看出频率f的变化,也伴随着E的变化,则定子的电压也应该是变化的,事实上常用的变频器调速方法也就是这样的,频率变化时,变频器输出电压,也就是加在定子两端的电压也是随之变化的,是成正比的,这就是包V/f比变频方式。这三个式子也可用丁前面的分析,可得出相同结果。 当然,如果电源频率不变,电机转矩肯定是正比丁电压的,但是一定是在电机达到额定输出转矩前。 电机的扭矩”,单位是N?m (牛米) 计算公式是T=9549 * P / n 。 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) P和n可从电机铭牌中直接查到。 电机转速和扭矩(转矩)公式 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。

电机转速和扭矩计算公式

电机转速和扭矩计算公式 电机转速公式:n=60f/P n=转速,f=电源频率,P=磁极对数 电机扭矩公式:T=9550P/n T是扭矩,单位N·m P是输出功率,单位KW n是电机转速,单位r/min 扭矩和功率及转速的关系式,是电机学中常用的关系式,近期在百度知道上常有看到关于扭矩和功率及转速的相关计算式的问答,一般回答者都是直接给出计算公式,公式中的常数采用近似值,常数往往不容易记住,本文的目的就是帮助大家方便的记住这些公式,并在工程应用中熟练的使用。 一记住扭矩和功率的公式形式

扭矩和功率及转速的关系式一般用于描述电机的转轴的做功问题,扭矩越大,轴功率越大;转速越高,轴功率越大,扭矩和转速都是产生轴功率的必要条件,扭矩为零或转速为零,输出轴功率为零。因此,电机空转或堵转就是轴功率等于零的两个特例。 功率和扭矩及转速成正比,扭矩和功率的关系式具有如下形式:P=aTN 上式中,a为常数,对应的有: T=(1/a)(1/N)P 即扭矩和功率成正比,和转速成反比。 记忆方法: 记住扭矩T和功率P成正比,扭矩T和转速N成反比,而系数a 不必记忆。

二记住力做功的基本公式 提问者通常都知道上述关系式,问题的焦点在于常数a的具体数值。 如果不是经常使用该公式,的确很难记住这个常数,本人亦是如此。 不过,只要记住扭矩和转速公式的推导方式,可以很快推导出结果,得到系数a的准确值。 我们知道力学中力做功的功率计算公式为: P=FV (2) 上述公式为力做功的基本公式。然而,基本公式中没有出现扭矩T和转速N。 如果我们注意到:扭矩实际上就是力学上的力矩。就很容易联想到扭矩T和力F的关系。 由于力矩等于力F和力臂的乘积,而力臂是轴的半径r,因此有:T=Fr或

电机输出扭矩计算公式

电动机输出转矩 转矩(英文为torque ) 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。转矩是各种工作机械传动轴的基本载荷形式,与动力机械的工作能力、能源消耗、效率、运转寿命及安全性能等因素紧密联系,转矩的测量对传动轴载荷的确定与控制、传动系统工作零件的强度设计以及原动机容量的选择等都具有重要的意义。此外,转矩与功率的关系T=9549P/n 电机的额定转矩表示额定条件下电机轴端输出转矩。转矩等于力与力臂或力偶臂的乘积,在国际单位制(SI)中,转矩的计量单位为牛顿?米(N?m),工程技术中也曾用过公斤力?米等作为转矩的计量单位。电机轴端输出转矩等于转子输出的机械功率除以转子的机械角速度。直流电动机堵转转矩计算公式TK=9.55KeIK 。 三相异步电动机的转矩公式为: S R2 M=C U12 公式[2 ] R22+(S X20)2 C:为常数同电机本身的特性有关;U1 :输入电压; R2 :转子电阻;X20 :转子漏感抗;S:转差率 可以知道M∝U12 转矩与电源电压的平方成正比,设正常输入电压时负载转矩为M2 ,电压下降使电磁转矩M下降很多;由于M2不变,所以M小于M2平衡关系受到破坏,导致电动机转速的下降,转差率S上升;它又引起转子电压平衡方程式的变化,使转子电流I2上升。也就是定子电流I1随之增加(由变压器关系可以知道);同时I2增加也是电动机轴上送出的转矩M又回升,直到与M2相等为止。这时电动机转速又趋于新的稳定值。 转矩的类型 转矩可分为静态转矩和动态转矩。 静态转矩是值不随时间变化或变化很小、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。 动态转矩是值随时间变化很大的转矩,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。 根据转矩的不同情况,可以采取不同的转矩测量方法。 转矩=9550*功率/转速 同样 功率=转速*转矩/9550 平衡方程式中:功率的单位(kW);转速的单位(r/min);转矩的单位(N.m);9550是计算系数。

电机转速转矩计算公式

针对你的问题有公式可参照分析: 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*n30000/π*P=T*n 30000/3.1415926*P=T*n 9549.297*P= T * n 电机转速:n=60f/p,p为电机极对数,例如四级电机的p=2; 注:当频率达50Hz时,电机达到额定功率,再增加频率,其功率时不会再增的,会保持额定功率。 电机转矩在50Hz以下时,是与频率成正比变化的;当频率f达到50Hz时,电机达到最大输出功率,即额定功率;如果频率f在50Hz以后再继续增加,则输

出转矩与频率成反比变化,因为它的输出功率就是那么大了,你还要继续增加频率f,那么套入上面的计算式分析,转矩则明显会减小。

转速的情况和频率是一样的,因为电源电压不变,其频率的变化直接反应的结果就是转速的同比变化,频率增,转速也增,它减另一个也减。 关于电压分析起来有点麻烦,你先看这几个公式。 电机的定子电压:U = E + I×R (I为电流, R为电子电阻, E为感应电势); 而:E = k×f×X (k:常数, f: 频率, X:磁通); 对异步电机来说:T=K×I×X (K:常数, I:电流, X:磁通); 则很容易看出频率f的变化,也伴随着E的变化,则定子的电压也应该是变化的,事实上常用的变频器调速方法也就是这样的,频率变化时,变频器输出电压,也就是加在定子两端的电压也是随之变化的,是成正比的,这就是恒V/f比变频方式。这三个式子也可用于前面的分析,可得出相同结果。 当然,如果电源频率不变,电机转矩肯定是正比于电压的,但是一定是在电机达到额定输出转矩前。 电机的“扭矩”,单位是N?m(牛米) 计算公式是T=9549 * P / n 。 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) P和n可从电机铭牌中直接查到。 电机转速和扭矩(转矩)公式 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/n T是扭矩,单位N·m P是输出功率,单位KW

电机转速和扭矩(转矩)计算公式

电机转速和扭矩(转矩)公式 1、电机有个共同的公式,P=MN/9550 P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NM 2、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/n T是扭矩,单位N·m P是输出功率,单位KW n是电机转速,单位r/min 扭矩公式:T=973P/n T是扭矩,单位Kg·m P是输出功率,单位KW n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。如一楼的朋友所说,“1kg力=9.8N”。1千克·米(kg·m)=9.8牛顿·米(N·m)。 形象的比喻: 功率与扭矩哪一项最能具体代表车辆性能?有人说:起步靠扭矩,加速靠功率,也有人说:功率大代表极速高,扭矩大代表加速好,其实这些都是片面的错误解释,其实车辆的前进一定是靠发动机所发挥的扭力,所谓的「扭力」在物理学上应称为「扭矩」,因为以讹传讹的结果,大家都说成「扭力」,也就从此流传下来,为导正视听,我们以下皆称为「扭矩」。 扭矩的观念从小学时候的「杠杆原理」就说明过了,定义是「垂直方向的力乘上与旋

步进电机转速与频率计算公式

步进电机转速与频率计 算公式 集团文件发布号:(9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

步进电机的转速可以用频率来控制,步进电机的运行频率跟转速成正比,可以通过计算公式,计算出步进电机的转速。步进电机转速=频率*60/((360/T)*x) 步进电机的转速单位是:转/分 频率单位是:赫兹 x实指细分倍数 T:固有步进角 举例说明: 步进电机采用整步,即1细分;频率1K,即1000赫兹;套用公式:1000*60/200= 300转/分 注意事项:此公式适应于两相步进电机。 步进电机空载最高转速的真正意义是什么 发布者:admin 发布时间:2010-4-12 阅读:474次 两相步进电机的空载转速最高可以达到2000转/分钟以上,不过它只是一个参考值,没有什么实际意义,因为步进电机的转矩随着转速的升高下降很快,转速高到一定程度时力矩几乎为零。步进电机在整步无细分情况下(每200个脉冲转一圈)提高时钟频率,人们往往发现电机在远未达到空载最高速度时即发生堵转,以至于搞不清最高转速到底是多少,甚至怀疑自己的系统是否正常,这就是其中的真正原因所在。 步进电机在低速下的运行性能才有实际意义,一般是每分钟300转到600转,考虑到用户使用机械减速装置带负载,要使电机提供足够的力矩,电机的常态速度常常被选择在每分钟几十转,此时电机供力大、效率高、噪音低,至于振动问题,则要靠增加驱动器细分的方法加以解决了。 最高空载转速的计算公式为: 空载转速(转/分)=60 乘以时钟频率 / 200乘以细分数 (M是细分数) 假如M=16,时钟频率=150KHZ 则最高空载转速约等于2800转/分钟 即60乘以150000,再除以200与16的积,得出的结果。

电机学概念以公式总结

一、直流电机 A. 主要概念 1. 换向器、电刷、电枢接触压降2 U b 2. 极数和极对数 3. 主磁极、励磁绕组 4. 电枢、电枢铁心、电枢绕组 5. 额定值 6. 元件 7. 单叠、单波绕组 8. 第1节距、第2节距、合成节距、换向器节距 9. 并联支路对数a 10. 绕组展开图 11. 励磁与励磁方式 12. 空载磁场、主磁通、漏磁通、磁化曲线、每级磁通 13. 电枢磁场 14. (交轴、直轴)电枢反应及其性质、几何中性线、物理中性线、移刷 15. 反电势常数C E、转矩常数C T 16. 电磁功率P em 电枢铜耗p Cua 励磁铜耗p Cuf 电机铁耗p Fe 机械损耗p mec 附加损耗p ad 输出机械功率P2 可变损耗、不变损耗、空载损耗 17. 直流电动机(DM)的工作特性 18. 串励电动机的“飞速”或“飞车” 19. 电动机的机械特性、自然机械特性、人工机械特性、硬特性、软特性 20. 稳定性 21. DM的启动方法:直接启动、电枢回路串电阻启动、降压启动 22. DM的调速方法:电枢回路串电阻、调励磁、调端电压 23. DM的制动方法:能耗制动、反接制动、回馈制动 B. 主要公式: 发电机:P N=U N I N(输出电功率) 电动机:P N=U N I NηN(输出机械功率)

反电势: 60E a E E C n pN C a Φ== 电磁转矩: em a 2T a T T C I pN C a Φπ== 直流电动机(DM )电势平衡方程:a a E a a U E I R C Φn I R =+=+ DM 的输入电功率P 1 : 12()()a f a f a a a f a a a f em Cua Cuf P UI U I I UI UI E I R I UI EI I R UI P p p ==+=+=++=++=++ 12em Cua Cuf em Fe mec ad P P p p P P p p p =++=+++ DM 的转矩方程:20d d em T T T J t Ω--= DM 的效率:21112 100%100%(1)100%P P p p P P P p η-∑∑=?=?=-?+∑ 他励DM 的转速调整率: 0N N 100%n n n n -?= ? DM 的机械特性:em 2T j a j a a )(T ΦC C R R ΦC U ΦC R R I U n E E E +-=+-= . 并联DM 的理想空载转速n 0: 二、变压器 A. 主要概念 1. 单相、三相;变压器组、心式变压器;电力变压器、互感器;干式、油浸式变压器 2. 铁心柱、轭部 3. 额定容量、一次侧、二次侧 4. 高压绕组、低压绕组 5. 空载运行,主磁通Φ、漏磁通Φ1σ及其区别,主磁路、漏磁路 空载电流、主磁通、反电动势间的相位关系,铁耗角 6. Φ、i 、e 正方向的规定。 7. 变比、二次侧空载电压、二次侧额定电压 8. 励磁电抗X m 、励磁电阻R m 、一次侧漏电抗X 1σ、二次侧漏电抗X 2σ

电机转速转矩计算公式修订稿

电机转速转矩计算公式 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-

针对你的问题有公式可参照分析: 电机功率:P=×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/*P=T*n *P= T * n

电机转速:n=60f/p,p为电机极对数,例如四级电机的p=2; 注:当频率达50Hz时,电机达到额定功率,再增加频率,其功率时不会再增的,会保持额定功率。 电机转矩在50Hz以下时,是与频率成正比变化的;当频率f达到50Hz时,电机达到最大输出功率,即额定功率;如果频率f在50Hz以后再继续增加,则输出转矩与频率成反比变化,因为它的输出功率就是那么大了,你还要继续增加频率f,那么套入上面的计算式分析,转矩则明显会减小。 转速的情况和频率是一样的,因为电源电压不变,其频率的变化直接反应的结果就是转速的同比变化,频率增,转速也增,它减另一个也减。 关于电压分析起来有点麻烦,你先看这几个公式。 电机的定子电压: U = E + I×R (I为电流, R为电子电阻, E为感应电势); 而:E = k×f×X (k:常数, f: 频率, X:磁通); 对异步电机来说: T=K×I×X (K:常数, I:电流, X:磁通); 则很容易看出频率f的变化,也伴随着E的变化,则定子的电压也应该是变化的,事实上常用的变频器调速方法也就是这样的,频率变化时,变频器输出电压,也就是加在定子两端的电压也是随之变化的,是成正比的,这就是恒V/f 比变频方式。这三个式子也可用于前面的分析,可得出相同结果。 当然,如果电源频率不变,电机转矩肯定是正比于电压的,但是一定是在电机达到额定输出转矩前。 电机的“扭矩”,单位是 N?m(牛米) 计算公式是 T=9549 * P / n 。 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) P和 n可从电机铭牌中直接查到。

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)}

电机转速与扭矩计算公式

电机转速和扭矩(转矩)计算公式 2010-01-11 09:11 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米的位置上的力为了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/n T是扭矩,单位N·m P是输出功率,单位KW n是电机转速,单位r/min 扭矩公式:T=973P/n T是扭矩,单位Kg·m P是输出功率,单位KW n是电机转速,单位r/min 形象的比喻: 功率与扭矩哪一项最能具体代表车辆性能?有人说:起步靠扭矩,加速靠功率,也有人说:功率大代表极速高,扭矩大代表加速好,其实这些都是片面的错误解释,其实车辆的前进一定是靠发动机所发挥的扭力,所谓的「扭力」在物理学上应称为「扭矩」,因为以讹传讹的结果,大家都说成「扭力」,也就从此流传下来,为导正视听,我们以下皆称为「扭矩」。 扭矩的观念从小学时候的「杠杆原理」就说明过了,定义是「垂直方向的力乘上与旋转中心的距离」,公制单位为牛顿-米(N-m),除以重力加速度9.8m/sec2之后,单位可换算成国人熟悉的公斤-米(kg-m)。英制单位则为磅-呎(lb-ft),在美国的车型录上较为常见,若要转换成公制,只要将lb-ft的数字除以7.22即可。汽车驱动力的计算方式:将扭矩除以车轮半径即可由发动机功率-扭矩输出曲线图可发现,在每一个转速下都有一个相对的扭矩数值,这些数值要如何转换成实际推动汽车的力量呢?答案很简单,就是「除以一个长度」,便可获得「力」的数据。举例而言,一部1.6升的发动机大约可发挥15.0kg-m 的最大扭矩,此时若直接连上185/ 60R14尺寸的轮胎,半径约为41公分,则经由车轮所发挥的推进力量为15/0.41=36.6公斤的力量(事实上公斤并不是力量的单位,而是重量的单位,须乘以重力加速度9.8m/sec2才是力的标准单位「牛顿」)。

电机转速与频率的公式复习课程

电机转速与频率的公 式

电机转速与频率的公式 n=60f/p 上式中 n——电机的转速(转/分); 60——每分钟(秒); f——电源频率(赫芝); p——电机旋转磁场的极对数。 我国规定标准电源频率为f=50周/秒,所以旋转磁场的转速的大小只与磁极对数有关。磁极对数多,旋转磁场的转速成就低。极对数P=1时,旋转磁场的转速n=3000; 极对数P=2时,旋转磁场的转速n=1500; 极对数P=3时,旋转磁场的转速n=1000; 极对数P=4时,旋转磁场的转速n=750; 极对数P=5时,旋转磁场的转速n=600 (实际上,由于转差率的存在,电机.实际转速略低于旋转磁场的转速) 在变频调速系统中,根据公式n=60f/p可知: 改变频率f就可改变转速 降低频率↓f,转速就变小:即60 f↓ / p = n↓ 增加频率↑f,转速就加大:即60 f↑ / p = n↑ 三.直流电动机的工作原理 直流电动机的原理图 对上一页所示的直流电机,如果去掉原动机,并给两个电刷加上直流电源,如上图(a)所示,则有直流电流从电刷 A 流入,经过线圈abcd,从电刷 B 流出,根据电磁力定律,载流导体ab和cd收到电磁力的作用,其方向可由左手定则判定,两段导体受到的力形成了一个转矩,使得转子逆时针转动。如果转子转到如上图(b)所示的位置,电刷 A 和换向片2接触,电刷 B 和换向片1接触,直流电流从电刷 A 流入,在线圈中的流动方向是dcba,从电刷 B 流出。 此时载流导体ab和cd受到电磁力的作用方向同样可由左手定则判定,它们产生的转矩仍然使得转子逆时针转动。这就是直流电动机的工作原理。外加的电源是直流的,但由于电刷和换向片的作用,在线圈中流过的电流是交流的,其产生的转矩的方向却是不变的。 实用中的直流电动机转子上的绕组也不是由一个线圈构成,同样是由多个线圈连接而成,以减少电动机电磁转矩的波动,绕组形式同发电机。 动画演示

电机转速公式与调速方法

三相异步电动机转速公式 三相异步电动机转速公式为:n=60f/p(1-s) 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、转波调速、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线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

电机转速计算

电机转速与频率的公式 n=60f/p 上式中 n ---- 电机的转速(转/分); 60 --- 每分钟(秒); f――电源频率(赫芝); p ――电机旋转磁场的极对数。 我国规定标准电源频率为f=50周/秒,所以旋转磁场的转速的大小只与磁极对数有关。磁极 对数多,旋转磁场的转速成就低。 极对数P=1时,旋转磁场的转速 n=3000 ; 极对数P=2时,旋转磁场的转速 n=1500 ; 极对数P=3时,旋转磁场的转速 n=1000 ; 极对数P=4时,旋转磁场的转速 n=750 ; 极对数P=5时,旋转磁场的转速 n=600 (实际上,由于转差率的存在,电机?实际转速略低于旋转磁场的转速) 在变频调速系统中,根据公式n=60f/p可知: 改变频率f就可改变转速 降低频率打转速就变小:即60 f J / p = n J 增加频率T f,转速就加大:即60 f t / p = n T 1.极数反映出电动机的同步转速,2极同步转速是3000r/min , 4极同步转速是1500r/min , 6极同步转速是 1000r/min,8 极同步转速是750r/min。 绕组的一来一去才能组成回路,也就是磁极对数,是成对出现的,极就是磁极的 意思,这些绕组当通过电流时会产生磁场,相应的就会有磁极。 三相交流电机每组线圈都会产生N、S磁极,每个电机每相含有的磁极个数就是 极数。由于磁极是成对出现的,所以电机有 2、4、6、8……极之分。 2.若三相交流电的频率为50Hz,则合成磁场的同步转速为50r/s,即3000r/min. 如果电动机的旋转磁场不止是一对磁极,进一步分析还可以得到同步转速n 与磁场磁极对数p的关系:n=60f/p.f 为频率,单位为 Hz.n的单位为r/min. ns与所接交流电的频率(f)、电机的磁极对数(P)之间有严格的关系 ns = f/P在中国,电源频率为 50赫,所以二极电机的同步转速为 3000转/分,四极电机的同步转速为1500转/分,余类推。异步电机转子的转速总是低于或高于其旋 转磁场的转速,异步之名由此而来。异步电机转子转速与旋转磁场转速之差(称为转 差)通常在 10 %以内。由此可知,交流电机(不管是同步还是异步)的转速都受电源频率的制约。因此,交流电机的调速比较困难,最好的办法是改变电源的频率,而以往要改变电源频率是比较复杂的。所以70年代以前,在要求调速的场合,多用直流电机。随着电力电子技术的发展,交流电动机的变频调速技术已开始得到

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) 对于钢材:341032-??=g L rD J π 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 i-降速比,1 2z z i =3. g w 2s 2??? ??=π (kgf· 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:

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2g w R J (kgf·cm·s 2) R-齿轮分度圆半径(cm); w-工件及工作台重量(kgf) 6. J 1,J 2- Ⅱ轴上齿轮的转动惯量(kgf·cm·s 2); R-齿轮z 分度圆半径(cm); w-工件及工作台重量(kgf)

电机级数与转速关系基础知识

电机级数的概念 三相异步电动机转速是分级的,是由电机的“极数”决定的。 三相异步电动机“极数”是指定子磁场磁极的个数。定子绕组的连接方式不同,可形成定子磁场的不同极数。选择电动机的极数是由负荷需要的转速来确定的,电动机的极数直接影响电动机的转速,电动机转速=60乘以频率再除以电动机极数。电动机的电流只跟电动机的电压、功率有关系。 电机级数的分类 1. 极数反映出电动机的同步转速,2极同步转速是3000r/min,4极同步转速是1500r/min,6极同步转速是1000r/min,8极同步转速是750r/min。 绕组的一来一去才能组成回路,也就是磁极对数,是成对出现的,极就是磁极的意思,这些绕组当通过电流时会产生磁场,相应的就会有磁极。 三相交流电机每组线圈都会产生N、S磁极,每个电机每相含有的磁极个数就是极数。由于磁极是成对出现的,所以电机有2、4、6、8……极之分。 2. 若三相交流电的频率为50Hz,则合成磁场的同步转速为50r/s,即3000r/min.如果电动机的旋转磁场不止是一对磁极,进一步分析还可以得 到同步转速n与磁场磁极对数p的关系:n=60f/p.f为频率,单位为Hz.n的单位为r/min。 ns与所接交流电的频率 (f)、电机的磁极对数(P)之间有严格的关系ns=f/P。 在中国,电源频率为50赫,所以二极电机的同步转速为3000转/分,四极电机的同步转速为1500转/分,其余类推。异步电机转子的转速总是低于或高于其旋转磁场的转速,异步之名由此而来。异步电机转子转速与旋转磁场转速之差(称为转差)通常在10%以内。由此可知,交流电机(不管是同步还是异步)的转速都受电源频率的制约。因此,交流电机的调速比较困难,最好的办法是改变电源的频率,而以往要改变电源频率是比较复杂的。所以70年代以前,在要求调速的场合,多用直流电机。随着电力电子技术的发展,交流电动机的变频调速技术已开始得到实用。 3.交流三相异步电动机极数为总线圈组数除以三。 4. 同步电动机的转速=60*频率/ 极对数(我国工频为50Hz)。 异步电动机转速=(60*频率/ 极对数)×转差率 另外,同等功率的电动机,转速越大,输出扭距越小。

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