电机的设计课件之三 参数计算-文档资料
电机技术数据计算方法
电机技术数据计算方法扭力（N.m）=9550*P/n电动机从电源吸取的有功功率，称为电动机的输入功率对于三相平衡电路而言，三相电路功率的计算公式是：P=1.732IUcosφ。
式中：P为电路功率U为线电压，三相是380Vcosφ是感性负载功率因素，一般综合取0.8有功功率：是被消耗的电功率。
无功功率：是当磁场撤消后又返会到电源的功率。
视在功率：俗话说是看起来具有的功率，对于三相平衡电路而言，三相电路视在功率的计算公式是：P=1.732IU输出功率=轴功率输出功率/输入功率=电动机效益(额定功率之间的关系)输入功率”和“输出功率”通常指电动机类，电动机铭牌上的额定功率就是输出功率：P=1.732IVcosφη上式是3相电动机的输出功率计算公式，意思是：电流和电压的乘积的1.732倍再乘以功率因数和电动机效率。
“输入功率”要比输出功率大，P=1.732IVcosφ“额定功率”一般指电加热类的设备或器具，就是输入功率。
电机功率之输入功率和输出功率额定功率和消耗功率有功功率和视在功率2010-03-09 21:011. 电机的输入功率Pi（消耗功率、有功功率P）输入功率一般指的是电源给电动机输入的有功功率Pi= √3*U*I*cosφ2.电机的额定输出功率Po（额定功率Pe）额定功率是指电机在额定工况下其主轴的机械输出功率，这两者之间有一个效率的系数，即Po=Pi*η电动机标牌上所标明的额定功率，也就是额定工况下电动机轴输出机械功率。
一般仅是工程设计值，本身并非十分精确，和电动机的机械轴真正输出功率，也并非100%的吻合。
正常情况下，额定功率、额定电压和额定电流是设计值，不是计算出来的。
其实电机在额定值工作的几率是少之又少，因为负荷不是固定的，额定只是理想值（设计值）。
3.电机的视在功率S电源输入的视在功率：S==√3*U*I视在功率是指电动机工作时所需的电源供电功率，这个视在功率包括有功功率(电动机的机械损耗、铜损、铁损等)、无功功率。
电机电流、有功功率、无功功率、功率因数的计算公式计算
1、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三相的计算公式：P＝1.732×U×I×cosφ(功率因数：阻性负载＝1，感性负载≈0.7～0.85之间，P＝功率：W)单相的计算公式：P＝U×I×cosφ空开选择应根据负载电流，空开容量比负载电流大20～30%附近。
啊，公式是通用的：P＝1.732×IU×功率因数×效率（三相的）单相的不乘1.732（根号3）空开的选择一般选总体额定电流的1.2-1.5倍即可。
经验公式为：380V电压,每千瓦2A,660V电压,每千瓦1.2A,3000V电压,4千瓦1A,6000V电压,8千瓦1A。
3KW以上，电流=2*功率；3KW及以下电流=2.5*功率2功率因数（用有功电量除以无功电量，求反正切值后再求正弦值）功率因数cosΦ=cosarctg(无功电量/有功电量）视在功率S有功功率P无功功率Q功率因数cos＠（符号打不出来用＠代替一下）视在功率S＝（有功功率P的平方＋无功功率Q 的平方）再开平方而功率因数cos＠＝有功功率P／视在功率S3、求有功功率、无功功率、功率因数的计算公式，请详细说明下。
（变压器为单相变压器）另外无功功率的降低会使有功功率也降低么？反之无功功率的升高也会使有功功率升高么？答：有功功率=I*U*cosφ即额定电压乘额定电流再乘功率因数单位为瓦或千瓦无功功率=I*U*sinφ,单位为乏或千乏.I*U 为容量,单位为伏安或千伏安.无功功率降低或升高时,有功功率不变.但无功功率降低时,电流要降低,线路损耗降低,反之,线路损耗要升高.4、什么叫无功功率？为什么叫无功？无功是什么意思？答：无功功率与功率因数许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。
三相异步电动机的设计计算讲解
三相异步电动机的设计计算讲解1.计算电压：三相异步电动机的额定电压通常为380V，在实际运行中，可以根据具体情况进行调整。
在计算电压时，需要根据负载条件和电路参数进行选择。
电机的运行电压应符合电网电压规范要求，同时要考虑负载条件下的线电压稳定性。
2.计算电流：三相异步电动机的额定电流通常由负载要求和电机参数决定。
计算电流时，首先需要确定额定功率和功率因数，然后使用功率因数公式：P=Pf×S，其中P为功率，Pf为额定功率因数，S为额定容量（额定功率/Pf）。
最后，使用电流公式：I=P⁄(√3×U)计算额定电流。
其中，√3为根号下3的值，U为电压。
3.计算功率：4.计算效率：三相异步电动机的效率通常由电机的额定功率和负载条件决定。
计算效率时，可以使用效率公式：η=Pout⁄Pin×100%，其中η为效率，Pout 为输出功率，Pin为输入功率。
输出功率可以通过负载转矩和转速计算得出，输入功率可以通过额定电流和额定电压计算得出。
5.计算线电流：三相异步电动机的额定线电流可以通过计算单相电流得出。
对于平衡三相负载，线电流与相电流之间存在√3的倍数关系。
因此，可以使用公式：Iline=Iph×√3 计算额定线电流。
其中，Iline为线电流，Iph为相电流。
综上所述，三相异步电动机的设计计算过程涉及电压、电流、功率和效率等参数的计算。
通过合理选择这些参数，可以确保电机在实际运行中能够满足负载要求，并提高其效率。
在实际设计中，还需要考虑电机的结构、绝缘等方面的问题，以确保电机的可靠性和安全性。
电机的计算及选型.pdf
15%，25%，40%，60% 四种。.
end
§4 电动机的负载功率计算
一、常值负载功率PL的计算
⒈ 直线运动的生产机械
PL
Fv
102
kW
或PL
Fv
103 kW
F —— 生产机械的静阻力，单位：kg
F 的单位：N
v —— 生产机械的运动速度，单位：m/s v 的单位：m/s
★ 当起动、制动、调速等性能采用交流电动机无法满足时，
则采用直流电动机或晶闸管—直流电动机（KZ—D）系统.。
电动机型式
⒈ 开启式： ⒉ 防护式： ⒊ 封闭式： ⒋ 防爆式：
电动机额定转速
⒈ 电动机连续工作，很少起制动或反转。 ⒉ 电动机经常起制动及正反转，但过渡过程的
持续时间对生产率影响不大。 ⒊ 电动机经常起制动及正反转，过渡过程的
持续时间对生产率影响较大。
电动机额定电压
⒈ 交流电动机按供电电网情况进行选择 电压等级分为：380V、3kV、6kV、10kV
⒉ 直流电动机也要与电源电压相配合 常用的电压等级有：110V、220V、440V
决定电动机容量的主要因素：发热与温升。. end
§1 电动机的发热与冷却
一、电机中热量的传导
电机的各种损耗形成不同的热源，自电机内部 通过不同的材料传递到电机表面，这就是传导。 使用导热系数可以描述传导过程。 导热系数大，传导性能好。 金属材料的导热系数大，绝缘材料的导热系数小， 空气的导热系数最小。
应采取措施改善电机内部的热传导过程。如 ★采用耐压强度高、导热性能好的绝缘材料； ★采用浸漆的方法赶走槽内的空气、增强绝缘
电机的稳态温升 .
在零初始条件下，上述方程的解为
电机设计参数计算
电机设计参数计算摘要：一、电机设计参数的重要性二、电机设计参数的计算方法1.电机功率计算2.电机转矩计算3.电机电流计算4.电机电压计算5.电机频率计算三、电机设计参数的优化策略四、电机设计参数实例分析五、总结与展望正文：一、电机设计参数的重要性电机作为电气传动系统中的核心部件，其设计参数的合理性直接影响到电机的性能、效率和使用寿命。
电机设计参数主要包括电机功率、转矩、电流、电压和频率等，这些参数是电机设计和选型的基础。
在实际应用中，根据不同的工作环境和要求，合理地选择和计算电机设计参数至关重要。
二、电机设计参数的计算方法1.电机功率计算电机功率计算是电机设计的关键环节，通常采用以下公式进行计算：P = U × I × cosφ其中，P表示电机功率，U表示电机电压，I表示电机电流，cosφ表示电机功率因数。
2.电机转矩计算电机转矩计算是为了确定电机驱动负载的能力，计算公式如下：T = P / (2 × π × n)其中，T表示电机转矩，P表示电机功率，n表示电机转速。
3.电机电流计算电机电流计算是为了选择合适的电缆和保护设备，计算公式如下：I = P / U其中，I表示电机电流，P表示电机功率，U表示电机电压。
4.电机电压计算电机电压计算是根据电源电压和电机特性来确定的，计算公式如下：U =电源电压× 电机电压等级5.电机频率计算电机频率计算是根据电源频率和电机特性来确定的，计算公式如下：f = 电源频率三、电机设计参数的优化策略在电机设计过程中，设计参数的优化是为了提高电机的性能、效率和使用寿命。
优化方法主要包括：1.采用先进的电机设计软件进行参数优化；2.参考同类产品的设计参数，结合实际应用场景进行调整；3.针对特定应用场景，开展试验研究，以获得最佳设计参数。
四、电机设计参数实例分析以一台为例，其参数如下：电源电压：380V电源频率：50Hz电机功率：10kW电机转速：1440r/min根据上述参数，可以计算出电机电流、转矩等参数，从而为电机选型和系统设计提供依据。
电机设计-电机参数计算
Z2 1
K 4m1(N1Kdp1)2 Z2
ii)鼠笼转子的电阻包括两部分：导条电阻和端环电阻。由于导条中
电流与端环电流是不一样的，因此这两部分不能简单相加，而须将端环电
阻折合到导条边，再由导条边折合到定子边。
折合
端环电阻
导条
折合 定子
4.1 绕组电阻的计算
二、感应电机 2、感应电机转子绕组每相电阻 （2）鼠笼绕组
m1 (2 lef 0
2m
p
NKdp1I
1
ef
)N1Kdp1
0
2m
p
(
NKdp1)2
I
2
lef
ef
4.3 主电抗计算
二、异步电机励磁电抗的计算方法
2、计算 X m
（6）
Xm
m1 2I
2
f
4
f 0
N2 pq
lef
m
4
f
0
(NKdp1)2 p
lef
ef
m
2
m Kd2p1
q ef
主磁路的比磁导
U N , N , FN —额定电压、在定子绕组中感应电势 E UN
时所需基波磁通、相应的气隙磁势。
4.3 主电抗计算
二、异步电机励磁电抗的计算方法
2、计算 X m
FN1
2m
p
I
N1NKdp1
4.3 主电抗计算
二、异步电机励磁电抗的计算方法
2、计算 X m
（7）
X
* m
Xm U N
I N1X m U N
EN1 U N
N1 N
FN1 FN
IN1
FN1, N1, EN1 —由定子额定电流产生的基波磁势、基波磁通及所感生电势
电动机的选择及传动装置运动和动力参数计算(1)word版本
（1）由表9-9（P155）查得工作情况系数 =1.3
（2）据式（9-17）。 = =5.5×1.3=7.15KW
查图9-10（P156），选B型带
（1）参考图9-10及表9-4（146），选取小带轮直径 =140mm
（2）验算带速
= =7.04m/s
（3）从动带轮直径
= = = =280mm
= - ×
= ＞
(1)由表9-5（P150）查得
=140mm。 =950r/min =1200r/min时，单根V带的额定功率分别为2.08KW和2.47KW，用线性差值发求 =960r/min时的额定功率值
=2.08+ ×（960-950）
=2.0956KW
由表9-6（P152）查得
（2）由表9-7（P153）查得包角修正系数 =0.96
标准齿轮材料 ，则
两轮的材料均为钢，查表6-4（P96）,
将上述各参数代入公式得
模数
由表5-2(P58)，取 m=2.5mm
取
由式（6-13）
查表6-5（P97）
查图6-9c（P93）得
查图6-9b（P93）得
查图6-7（P91）得
取
考虑到式闭式齿轮传动，采用浸油润滑。
，主动齿轮采用实心式结构
200mm＜ ≤500mm 从动轮采用辐板式结构。
查表9-4，取 =280mm
（4）从动轮转速 =480r/min
（1）按式（9-19）初选中心距
0.7×（140+280）≤ ≤2×（140+280）
294mm≤ ≤840mm 取 =570mm
(2) 按式（9-20） 求带的计算基本长度
= + （ + ）+
三相异步电动机的设计计算-修订版
三相异步电动机的设计计算-修订版
一、基本原理
三相异步电动机是一种以变频调速原理为基础的电动机，原理是由电
源提供电压，和变频器分别提供交流电源的三个相的相位，通过三相交流
电动机的变转子把电能转换成机械能。
变频器的控制方法主要有章动控制
和频率调节两种。
章动控制是本身可以改变电机的转速，从而改变机械输出。
二、计算示例
用一个示例来计算三相异步电动机的设计参数，例如电机容量为20W，转速为3000rpm，电压为380V，频率为50Hz，根据此基本信息，可求得
以下设计参数：
1.电机容量：20W
2.定子电阻：Rs=25.2Ω
3.定子电感：Ls=34mH
4.转子电阻：Rr=3.4Ω
5.转子电感：Lr=3.2mH
6.定子磁通：Bs=0.795T
7.转子磁通：Br=0.399T
8.定子相电流：Is=0.66A
9.转子相电流：Ir=0.60A
10.变频器频控系数：k=2.80
三、结论
本文以三相异步电动机的设计计算为例，通过分析可以得出，三相异
步电动机的设计参数，可以根据电机容量、转速、电压、频率等信息确定，可以用此计算出电机的定子电阻、定子电感、转子电阻、转子电感、定子
磁通、转子磁通、定子相电流、转子相电流、变频器频控系数等参数，可
以为安装和使用三相异步电动机提。
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x I x N x ,式中 U 为电机的额定相电 ,相电流 N ,I N U U N N I N
电抗的计算方法有两种： 1）磁链法 L 对任何一个电路的电抗可以写成： X 因此，在一定频率之下，电抗的计算归结为对电路的电感L的计算。
而电感又可以表示为 : L i
Z 2 I B2 R 2 Z 2 I B2 R B 2 Z 2 I R2 R R R B 为导条电阻 于是 : R2 RB ; 阻. 2RR , 2 2RR ( IB IR )2 RB R R 为相邻导条间的端环电
IB p 2 p 由于 2 sin 2 sin IR 2 Z2 Z2 于是 : ( Z 22 R R lB Z 22 D R R2 RB ( ) 2 2 2 2 2 p A B 2 p Z 2 AR lB Z 2DR ) 2 A B 2 P A R
式中 N 为绕组的每相串联匝数 ; l 为线圈的平均半 ; 1 c
A 为导体截面积 ; a 为相绕组的并联 ; c 1 1
2、绕线式转子电阻计算 计算公式同上，但系数KF’取1，因为在正常运行时，转子 电流的频率很低集肤效应忽略不计。 3、笼型转子电阻的计算 指折算到定子方面的转子每相电阻。折算系数如下： N1Kdp m 1 2 1 K ( ) m 2 N 2K dp 2 把笼型转子绕组当作一个对称多相绕组，其相数等于槽数即 导条数，每相的导条数为1。于是： 1 K 1 , N , m Z dp 2 2 2 2 2 各导条电流的有效值是相等的，相邻导条之间的相位差为相邻 两槽间的电角度α。
A
X
i 2 I cos( t ) 2 I A
Lm
m1
2I
2 ( NK ) m dp 1 m 1 X 2 f L 2 f 4 f l m m 0 ef p 2 I ef 7 式中 4 10 H /m 0
上式也可写成如下形式： 2 N m 2 q X 4 f l ,式中 为主磁路的比 . m 0 ef m m 2 K dp 1 pq ef 从公式可以看出，感应电机的主电抗或励磁电抗Xm，主要与 绕组的每相匝数N、电枢的轴向长度lef及极距与气隙之比τ/δ有关。
N a lc 1 Ra 2 Ac ( 2 a ) 2 a Ac ( 2 a ) 式中 N a 为绕组的总导体数 ; l c 为线圈的平均半匝长 ; Ac 为导体截面积 ; 2 a为并联支路数 ; N a lc
基准工作温度时导体的 电阻率 . 二、感应电机 1、定子绕组每相电阻可按下式计算： 2 N l ' 1 c R K 1 F A a c 1 1
2 p Z2
同理，转子端环各段中的电流有效值也相等，相邻两段中的 电流相位差也等于α。 导条电流与端环电流之间的关系：
如图所示，导条电流IB等于相邻两端电流IR之差。由相量图可得：
IR
2 sin 2
IB
计算每相电阻时，可用接成星形的电阻来替代接成多边形的端 环电阻。如图所示。等效的相电阻R2的电损耗应等于原来笼型转子 绕组的电损耗即：
由电枢电流所建立的气 隙基波磁密为 : F 1 , 式中 B H ef有效气隙长 ,F 为每极基波磁势 1 0 1 0 1
ef
NK I 2 m dp 1 F NK I 1 .35 1 dp 1 p p
2 磁通 : B l 1 1 ef
2 m 2 2 磁链 : K N ( NK )I l m 1 1 dp 1 0 dp 1 p阻可按下式计算： l R A 0
6 电阻率与温度有关 ,当温度为 15 C 时铜的 0.0175 10 .m
在电机通常的运行范围 内 , 温度 t时的电阻率 t可按下式进行换 :
t [ 1(t t15)] 15 为导体电阻的温度系数 . 对于铜 0.004 /C
则电感的计算又可归结为对磁链的计算。 2、能量法
§4-3 主电抗的计算
主电抗即为相应于基波磁场或相应于同时交链定、转子绕组 的主磁场的电抗，属于主电抗。
在感应电机中，又将主电抗称为励磁电抗；在同步电机中， 则称为电枢反应电抗。 计算主电抗时假定：1）电枢槽部导体中的电流集中在槽中心 线上；2）μ=∞；3）槽开口的影响用气隙系数来计及。
电机的电气参数
励磁绕组电阻Rf、励磁绕组电感Lf； 一、直流电机电气参数： 电枢绕组电阻Ra、电枢绕组电感La； 励磁绕组电阻Rf、励磁绕组电感Lf； 二、交流同步电机电气参数： 电枢绕组电阻Ra、直轴电枢反应电抗xd 交轴电枢反应电抗xq、电枢漏抗x1δ 转子绕组电阻R2、转子漏抗x2δ 三、交流异步（感应）电机 电气参数： 定子绕组电阻R1、定子励磁电抗xm 定子漏抗x1δ
按国家标准GB755-81的规定，各绝缘等级的基准工作温度为： 对于A级、E级、B级绝缘的基准工作温度为75℃； 对于F级、H级绝缘的基准工作温度为：115℃。 由于集肤效应，使交流电阻较直流电阻值大。交流电阻值按 下式计算： ' R0 KF R
式中
' KF 为电阻的增加系数
一、直流电机 直流电机电枢绕组的电阻可按下式计算：
l ,A 为导条的长度和面积 ; D ,A 为端环的平均直 面积 B B R R
折算到定子方面的每相转子电阻为：
2 N k 4 m ( N K ) m 1 dp 12 1 1 dp 1 ' 1 R R K R ( ) R 2 2 2 2 m N K Z 2 2 dp 2 2
三、同步电机 同步电机电枢绕组的每相电阻的计算和感应电机的算式一样。 §4-2绕组电抗的一般计算方法 绕组电抗分为两类：1、主电抗；2、漏电抗。通常把它们表示 成标么值的形式。例如，标么值表示的绕组漏抗等于：