抽水蓄能电站发电电动机的特点及选型设计分析
抽水蓄能电站发电电动机的特点及选型设
计分析
水力发电第36卷第7期
2010年7月
抽水蓄能电站发电电动机的特点及
选型设计分析
徐立佳
(中国水电顾问集团中南勘测设计研究院,湖南长沙410014)
摘要:对发电电动机的特点,额定容量,功率因数,额定转速和电压,电压调压范围以及结构型式,冷却方式,
起动和制动方式等方面进行了较全面的总结和分析.并介绍了黑麋峰和白莲河抽水蓄能电站发电电动机的参数,可
供参考.
关键词:发电电动机;参数;结构;制动;起动CharacteristicsandSelectionAnalysisofGenerator-motorofPumped-storagePowerStatio n
XuLijia
(HydroChinaZhongnanEngineeringCorporation,ChangshaHunan410014) Abstract:Thecharacteristics,theselectionofratedcapacity,powerfactor,ratedspeedandvol tageandvoltageregulatorrange,
thestructuraltype,thecoolingmethodandthestartingandbrakingmethodsofgenerator-mot orwereanalyzedcomprehensively.
Theparametersofgenerator-motorsforHeimifengandBailianhepumped—storagepowerstationswereintroducedherein.
KeyWords:generator-motor;parameter;structure;brake;starting
中图分类号:TM341;TV743文献标识码:A文章编号:0559—9342(2010)07—0060—03
0概述
抽水蓄能电站由于具有工况转换多,运行方式
灵活,反应速度快等优点,近年来在国内得到了相
当规模的发展.抽水蓄能机组,无论设计条件还是
结构形式都比常规机组复杂的多.白莲河和黑糜峰抽水蓄能电站均安装4台单机容量300Mw的可逆式机组,白莲河抽水蓄能电站位于湖北省黄冈市罗-田县,机组由法国ALSTOM公司中标;黑麋峰抽水蓄能电站位于湖南省长沙市望城县,机组由东方电机股份有限公司供货,ALSTOM公司提供技术支持, 两工程的首台机组都于2009年投运.本文主要根据抽水蓄能机组的特点对发电电动机选型设计和参数的选择进行了总结和分析,希望能为今后大中型抽水蓄能电站的建设提供一些参考.
1发电电动机的特点
(1)抽水蓄能机组由于在电力系统中承担调峰,
填谷,调频,调相及紧急事故备用任务,起停和工
况转换频繁,一般每天至少要起停2次,白莲河和
黑麋峰抽水蓄能电站设计每天起停10次.发电电动机需适应频繁变化的运行条件.
(2)抽水蓄能机组在抽水和发电两种工况的转
向相反.发电电动机需按双向运转设计.要求其通
风冷却系统和轴承结构都应能适应双向旋转. (3)在抽水]_况下,发电电动机作为同步电动
机运行时,为使起动电流不至过大,减少对电网的
扰动,必须有专门的起动措施.
(4)抽水蓄能机组转速高,发电电动机尺寸小,
磁极对数少,每极容量大,通风冷却比常规水轮发
电机难度大
2发电电动机参数选择
2.1额定容量
发电电动机的容量包括发电机容量和电动机轴
功率两个参数,其额定容量的选择应考虑:发电工
收稿日期:2010—05—18
作者简介:徐立佳(1965一),女,湖南益阳人,教授级高工,副
总丁程师.主要从事水电丁程设计,咨询和技术管理丁作.
第36卷第7期徐立佳:抽水蓄能电站发电电动机的特点及选型设计分析况与水轮机工况在额定水头下的额定出力匹配.电
动工况的输出轴功率与水泵工况在最小扬程下的最
大输入轴功率匹配电动机的容量选择在其最大输
入轴功率不小于水泵工况最小扬程时的最大入力要
求的前提下电动机视在功率尽量与发电机视在功
率相等,以获得最高的综合效益.白莲河抽水蓄能
电站发电与抽水工况的额定容量分别为334MV?A
和325MW:黑麋峰抽水蓄能电站发电工况为334
MV?A,抽水工况为320MW(最大325MW).
2.2功率因数(cos)
发电电动机需确定发电与抽水两种_T况的功率
因数.作为发电机运行时,机组是作为电力系统的
电源,需向系统输L叶J无功,太高的功率因数会降低
系统的稳定性.因此功率因数的选择要求略低一点.
但当发电电动机有功功率一定时,选用较低的额定
功率因数,发电电动机视在功率增大,尺寸和材料
消耗相应增加,造价增大.随着电网的加强,以及
快速励磁的采用大大提高了电力系统稳定性,因
而使得发电电动机功率因数有提高的趋势,一般取
0.9～0.95.作为电动机运行时,机组是作为电力系统
的负荷,对无功的需求不是很大,通常只考虑补偿
电站内主变压器的无功损耗,额定功率因数可取得高一点,这样可减少抽水工况下电机的设计容量, 一
般取0.975～1.0.白莲河和黑麋峰抽水蓄能电站的发电电动机发电工况cos~b的取值为0.9.抽水工况cosch的取值为0.975
2.3额定转速
发电电动机的额定转速主要取决于水泵水轮机额定转速,与水泵水轮机工作水头,转轮型式,转轮直径,流量,效率等参数水平有关;同时要考虑发电电动机本身的额定电压,额定功率因数,定子绕组的并联支路数,合理的槽电流以及发电机的冷却方式. 对于一些特定转速,采用对称绕组设计时可选
的并联支路数范围窄,在一定容量下.较难选取合适的槽电流.若槽电流太小,电机有效材料利用率低,不经济;槽电流太大,又会使损耗增加,绝缘
温差增大.而采用非对称绕组设计,设计制造难度较大,不利于设备招标.为了求得最佳槽电流,可
采用适当降低或提高额定电压的方法来解决,尽量采用对称绕组设计.
综合比较白莲河发电电动机的额定转速选为
250r/mim,黑麋峰发电电动机为300r/mim.
2.4额定电压及调压范围
(1)额定电压.额定电压反映发电电动机的绝
缘水平,是一个综合性参数.它与发电电动机的容量,冷却方式,合理的槽电流和额定转速等有关,
同时还必须考虑发电电动机回路电压配电装置,离相封闭母线和主变压器等设备的选型.一般电机容量越大,额定电压相应越高,这样可减少铜的消耗.
最合适的额定电压大多与定子绕组的并联支路数有关,在电机电磁负荷取值合理的条件下,额定电压
越低,绝缘材料和有效材料越省.但降低额定电压
会使电机用铜量增加.综合技术经济比较后.白莲
河发电电动机的额定电压选为l5.75kV,黑麋峰发
电电动机的为18kV.
(2)调压范围.抽水蓄能电站既是送电端又是
受电端,工况变换频繁,潮流变化大,一般电压范
围变化较大,可设置主变压器有载调压装置或采用
机组调压.由于抽水蓄能电站主变压器一般布置在
地下,运行条件差,有载调压开关故障率高,是变
压器安全运行的一个薄弱环节.因此,目前趋向采
用机组调压.发电电动机调压范围一般为额定电压
的±5%.运行电压变化范围可提高到额定电压值
的±7.5%或±10%.白莲河机组电压调节范围为±6. 5%,黑麋峰机组为±5%,主变均未设置有载调压
装置.
3发电电动机的结构
3.1结构型式
发电电动机型式按推力轴承布置位置分为悬式
和伞式两种结构.一般认为,悬式结构的机械稳定
性比伞式好.伞式结构总高度比悬式低,从而可降
低厂房高度.通常,中低速大容量机组采用伞式,
转速较高的则采用悬式结构.
对于常规机组,一般用D_/Ln(D;为定子铁心
内径,为定子铁心长度,凡为机组额定转速)来
区分,大至有如下趋势:当D.rt≤0.025时,多采
用悬式结构;当DILnN>0.025时,采用半伞式结构; 当D_IL≥0.05时采用全伞式结构.但抽水蓄能机
组发电电动机的结构型式与常规电站设计不同.大多数大容量发电电动机的JLrl,都小于0.025,而
都采用了半伞式结构.白莲河机组D.为7500mm,
L为2262mm,n为250r/mim,黑麇峰机组D.为6500mm,L为2290mm,N为300r/mim,DJLinN
均小于0.025.均采用了半伞式结构,推力轴承和下导轴承布置在下机架上.国外制造厂家也认为:解
决运行稳定问题,缩短机组主轴长度是关键,悬式
机组轴系长对轴的摆度和振动都不利.因此.在国
外绝大部分大容量,高转速发电电动机也都趋向采用半伞式结构.
3.2定,转子
由于抽水蓄能机组转速高,定子铁心长,需保
W~~erPowerV o1.36.No.7囫
证线棒沿铁心长度的温度分布均匀.又由于起停频繁.内部温度变化剧烈,要考虑定子线棒产生的温
度应力和热变形.
发电电动机转子的阻尼绕组的设计与机组的起
动方式有关.当采用异步起动时需加强转子磁极和阻尼绕组结构,选用高电阻的阻尼绕组或实心磁极以产生足够大的起动力矩并吸收起动过程中产生的大量热量.
3.3推力轴承及其冷却方式
为适应双向旋转,推力瓦只能对称支撑,一般
油膜较薄,润滑性能较常规机组差.因此,抽水蓄
能机组一般设有高压油顶起装置,以利于起动过程中形成油膜.减少电动工况时的摩擦力.
推力轴承油的冷却通过油一水冷却器实现,按循
环冷却方式分为内循环和外循环.外循环有外加泵
和自身泵两种形式,自身泵又分为镜板泵和导瓦泵两种.外循环方式有利于推力轴承和冷却器检修,
因此只要空间允许.应优先采用外循环方式.白莲
河和黑麋峰机组推力轴承和下导轴承合一布置,推力轴承采用导瓦自身泵外循环方式.
3.4通风冷却方式
目前.抽水蓄能机组一般采用无外加风机的转
子磁轭径向通风方式或带外加风机的强迫循环通风方式.一般优先采用无外加风机的径向通风方式.
白莲河和黑麋峰机组均采用了无外加风机的转子磁轭径向通风方式.
发电电动机的冷却方式有全空冷,半水冷(定
子水冷)和蒸发冷却三种.蒸发冷却,目前还缺少
用于发电电动机的工程经验.全空冷和半水冷则技术较成熟,特别是全空冷方式应用最广泛,而目前
发电电动机的容量,转速范围均能满足全空冷机组的要求,因此没有必要采用半水冷方式或蒸发冷却方式
(上接第54页)最低水位91.01TI,尾水洞出口顶板
高程79.0m.均高于72.0rn高程排水廊道.为防止
深井泵在异常低扬程下运行而烧毁电机,排水开始时.应密切关注检修集水井内的水位,利用盘形阀
控制进入检修排水廊道的水量,确保检修集水井内的水位保持在其顶板以下.
4发电电动机的起动和制动方式
4.1起动方式
起动方式常用的主要有异步起动,同步起动和
静止变频起动几种起动方式.异步起动和同步起动受电力系统和机组本身制造的制约,而静止变频起
动则不受限制,因此静止变频起动得到了越来越广
泛的应用目前,国内外在建的大型抽水蓄能电站
几乎都采用了静止变频起动为主,背靠背起动作为
备用的起动方式.白莲河和黑麋峰机组均为全厂设
一
套静止变频起动装置作为水泵工况的主要起动方
式,背靠背起动作为备用起动方式.
4.2制动方式
制动停机是起停频繁机组的关键问题之一.机
械制动力矩与转速成正比,在过高转速时投制动会
造成制动块剧烈磨损和振动,而低转速时制动力矩
低,一般在额定转速的20%左右投机械制动.从停
机过程看,机械制动停机时间长,对要求能快速从
一
种工况转换到另一种工况的抽水蓄能机组不理想.
与机械制动相比,电气制动制动力矩大,不存在制
动块磨损大及污染问题,可以在任何转速下投入,
而且电气制动力矩很大范围内与转速成反比,在低
转速区制动力矩反而增大.因此大型抽水蓄能机组
都配备有电气制动,电气制动和机械制动相结合以
加快停机.一般在较高转速(额定转速的50%)下
先投电气制动,再在较低转速(额定转速的5%～
10%)下投机械制动.白莲河和黑麋峰机组均采用
了电气和机械联合制动的停机方式,必要时机械制
动可单独使用.
参考文献:
[1]梅祖颜.抽水蓄能发电技术[M]北京:清华大学出版社,1988. (责任编辑刘书秋)
渗漏与检修排水分开设置,水经地下洞室的自流排水
廊道排至白莲河水库下游;检修排水采用间接排水
系统,集水井通气孔经自流排水廊道与大气自由连
通.既满足技术要求,确保地下厂房的安全,又能节
省投资和运行维护费用.该工程排水系统的设计可为
大埋深地下厂房排水系统设计提供参考和借鉴.
7结语参考文献:
排水是地下厂房工程最重要的环节之一,抽水
蓄能电站的地下厂房工程埋深较大,排水系统的安
全性尤为重要.白莲河抽水蓄能电站地下厂房系统
固WaterPowerV o1.36.No.7
[1]陆佑楣,潘家铮.抽水蓄能电站EM].北京:水利电力出版社,1992.
[2]梅祖彦.抽水蓄能发电技术[M].北京:机械工业出版社,2000. (责任编辑常青)
电机的选型计算
3873滚珠丝杠电机选型计算 设计要求： 夹具加工件重量：W1=300kg 提升部位重量：W2=100kg 行走最大行程：S= 1200mm 最大速度：V=20000mm/min 使用寿命：Lt=20000h 滑动阻力：u=0。01 电机转数：N=1333RPM 运转条件： v（m/min) 加速下降时间：T1=0.75S 匀速下降时间T2=3S 减速下降时间T3=0.75S t(sec) 加速上升时间T4=0.75S 匀速上升时间T5=3S 减速上升时间T6=0.75S 匀速下降3s 1，螺杆轴径，导程，螺杆长度选定 a：导程（l） 由电机最高转数可得
L大于或等于V/N=20000/1333=15mm 即导程要大于15mm，根据THK样本得导程16mm 即L=16mm b：轴负荷计算 1，加速下降段 a1=V/T=20000/60X0.75=444(mm/s2)=0.444m/s2 f=u(W1+W2)xG=0.01(300+100)x9.8=40N F1=(W1+W2)xG-f-(W1+W2)xa1=(300+100)x9.8-40-(300+100)x0.444=3702N 2,匀速下降段 F2=(W1+W2)xG-f=(300+100)x9.8-40=3880N 3减速下降段 F3=(W1+W2)xG-f+(W1+W2)xa1=(300+100)x9.8-40+(300+100)x0.444=4058N 4 加速上升段 F4=(W1+W2)xG+f+(W1+W2)xa1=(300+100)x9.8+40+(300+100)x0.444=4137N 5，匀速上升段 F5=(W1+W2)xG+f=(300+100)x9.8+40=3960N
电机选型计算-个人总结版(新、选)
电机选型-总结版 电机选型需要计算工作扭矩、启动扭矩、负载转动惯量，其中工作扭矩和启动扭矩最为重要。 1工作扭矩T b计算： 首先核算负载重量W，对于一般线形导轨摩擦系数μ=0.01，计算得到工作力F b。 水平行走：F b=μW 垂直升降：F b=W 1.1齿轮齿条机构 一般齿轮齿条机构整体构造为电机+减速机+齿轮齿条，电机工作扭矩T b的计算公式为： 其中D为齿轮直径。 1.2丝杠螺母机构 一般丝杠螺母机构整体构造为电机+丝杠螺母，电机工作扭矩T b 的计算公式为： 其中BP为丝杠导程；η为丝杠机械效率（一般取0.9~0.95，参考下式计算）。
其中α为丝杠导程角；μ’为丝杠摩擦系数（一般取0.003~0.01，参考下式计算）。 其中β丝杠摩擦角（一般取0.17°~0.57°）。 2启动扭矩T计算： 启动扭矩T为惯性扭矩T a和工作扭矩T b之和。其中工作扭矩T b 通过上一部分求得，惯性扭矩T a由惯性力F a大小决定： 其中a为启动加速度（一般取0.1g~g，依设备要求而定，参考下式计算）。 其中v为负载工作速度；t为启动加速时间。 T a计算方法与T b计算方法相同。 3 负载转动惯量J计算： 系统转动惯量J总等于电机转动惯量J M、齿轮转动惯量J G、丝杠转动惯量J S和负载转动惯量J之和。其中电机转动惯量J M、齿轮转动惯量J G和丝杠转动惯量J S数值较小，可根据具体情况忽略不计，如需计算请参考HIWIN丝杠选型样本。下面详述负载转动惯量J的计算过程。 将负载重量换算到电机输出轴上转动惯量，常见传动机构与公式如下：
J：电机输出轴转动惯量（kg·m2） W：可动部分总重量（kg） BP：丝杠螺距（mm） GL：减速比（≥1，无单位） J：电机输出轴转动惯量（kg·m2） W：可动部分总重量（kg） D：小齿轮直径（mm） 链轮直径（mm） GL：减速比（≥1，无单位） J：电机输出轴转动惯量（kg·m2） J1：转盘的转动惯量（kg·m2） W：转盘上物体的重量（kg） L：物体与旋转轴的距离（mm） GL：减速比（≥1，无单位） 4 电机选型总结 电机选型中需引入安全系数，一般应用场合选取安全系数S=2。则电机额定扭矩应≥S·T b；电机最大扭矩应≥S·T。同时满足负载惯量与电机惯量之间的比值≤推荐值。 最新文件仅供参考已改成word文本。方便更改
电动机的选择及设计公式
一、电动机的选择 1、空气压缩机电动机的选择 1.1电动机的选择 （1）空压机选配电动机的容量可按下式计算 P=Q(Wi+Wa) ÷1000ηηi2 (kw) 式中P——空气压缩机电动机的轴功率，kw Q——空气压缩机排气量，m3/s η——空气压缩机效率，活塞式空压机一般取0.7~0.8（大型空压机取大值，小型空压机取小值），螺杆式空压机一般取0.5~0.6 ηi——传动效率，直接连接取ηi=1；三角带连接取ηi=0.92 Wi——等温压缩1m3空气所做的功，N·m/m3 Wa——等热压缩1m3空气所做的功，N·m/m3 Wi及Wa的数值见表 Wi及Wa的数值表（N·m/m3） 1.2空气压缩机年耗电量W可由下式计算 W= Q(Wi+Wa)T ÷1000ηηiηmηs2 (kw·h) 式中ηm——电动机效率，一般取0.9~0.92 ηs ——电网效率，一般取0.95 T ——空压机有效负荷年工作小时
2、通风设备电动机的选择 （1）通风设备拖动电动机的功率可按下式计算 P=KQH/1000ηηi (kw) 式中K——电动机功率备用系数，一般取1.1~1.2 Q——通风机工况点风量，m3/s H——通风机工况点风压轴流式通风机用静压，离心式通风机用全压，Pa η——通风机工况点效率，可由通风机性能曲线查得 ηi——传动效率，联轴器传动取0.98，三角带传动取0.92 （2）通风机年耗电量W可用下式计算 W=QHT/1000ηηiηmηs 式中ηm——电动机效率， ηs ——电网效率，一般取0.95 T ——通风机全年工作小时数 3、矿井主排水泵电动机的选择 （1）电动机的选择 排水设备拖动电动机的功率可按下式计算 P=KγQH/1000η (kw) 式中K——电动机功率备用系数，一般取1.1~1.5 γ——矿水相对密度，N/m3 Q ——水泵在工况点的流量，m3/s H ——水泵在工况点的扬程，m
步进电机——步进电机选型的计算方法
步进电机——步进电机选型的计算方法 步进电机选型表中有部分参数需要计算来得到。但是实际计算中许多情况我们都无法得到确切的机械参数，因此，这里只给出比较简单的计算方法。 ◎驱动模式的选择 驱动模式是指如何将传送装置的运动转换为步进电机的旋转。 下图所示的驱动模式包括了电机的加/减速时间，驱动和定位时间，电机的选型基于模式图。 ●必要脉冲数的计算 必要脉冲数是指传动装置将物体从起始位置传送到目标位置所需要提供给步进电机的脉冲数。必要脉冲数按下面公式计算： 必要脉冲数＝ 物体移动的距离 距离电机旋转一周移动的距离× 360 o 步进角 ●驱动脉冲速度的计算 驱动脉冲速度是指在设定的定位时间中电机旋转过一定角度所需要的脉冲数。 驱动脉冲数可以根据必要脉冲数、定位时间和加/减速时间计算得出。 （1）自启动运行方式 自启动运行方式是指在驱动电机旋转和停止时不经过加速、减速阶段，而直接以驱动脉冲速度启动和停止的运行方式。 自启动运行方式通常在转速较低的时候使用。同时，因为在启动/停止时存在一个突然的速度变化，所以这种方式需要较大的加/减速力矩。 自启动运行方式的驱动脉冲速度计算方法如下： 驱动脉冲速度[Hz]= 必要脉冲数[脉冲]
定位时间[秒] （2）加/减速运行方式 加//减速运行方式是指电机首先以一个较低的速度启动，经过一个加速过程后达到正常的驱动脉冲速度，运行一段时间之后再经过一个减速过程后电机停止的运行方式。其定位时间包括加速时间、减速时间和以驱动脉冲速度运行的时间。 加/减速时间需要根据传送距离、速度和定位时间来计算。在加/减速运行方式中，因为速度变化较小，所以需要的力矩要比自启动方式下的力矩小。加/减速运行方式下的驱动脉冲速度计算方法如下： 必要脉冲数－启动脉冲数[Hz]×加/减速时间[秒] 驱动脉冲速度[Hz]= 定位时间[秒]－加/减速时间[秒] ◎电机力矩的简单计算示例 必要的电机力矩＝（负载力矩+加/减速力矩）×安全系数 ●负载力矩的计算（TL） 负载力矩是指传送装置上与负载接触部分所受到的摩擦力矩。步进电机驱动过程中始终需要此力矩。负载力矩根据传动装置和物体的重量的不同而不同。许多情况下我们无法得到精确的系统参数，所以下面只给出了简单的计算方法。 负载力矩可以根据下面的图表和公式来计算。 （1）滚轴丝杆驱动
永磁直流电机设计
永磁直流電機設計 1.電機主要尺寸與功率,轉速的關系: 與異步電機相似,直流電機的功率,轉速之間的關系是: D22*Lg=6.1*108*p’/(αP*A*Bg*Ky*n) (1) D2 電樞直徑(cm) 電机初設計時的主要尺寸 Lg 電樞計算長度(cm) 根據電机功率和實際需要確定 p’計算功率(w) p’=E*Ia=(1+2η)*P N/3η E=Ce*Φ*n*Ky=(P*N/60*a)*Φ2*n*Ky*10-8 Ce 電勢系數 a 支路數在小功率電機中取a=2 p 极數在小功率電機中取p=2 N 電樞總導体數 n 電机額定轉速 Ky 電樞繞組短矩系數小功率永磁電机p=2時,采用單疊繞組Ky=Sin[(y1/τ)*π/2] y1繞組第一節矩 αP 極弧系數一般取αP=0.6~0.75 正弦分布時αP=0.637 Φ每極磁通Φ=αP*τ*Lg*Bg τ極矩(cm) τ=π*D2/P Bg 氣隙磁密(Gs) 又稱磁負荷對鋁鎳Bg=(0.5~0.7) Br 對鐵氧体Bg=(0.7~0.85) Br, Br為剩磁密度 A 電樞線負荷 A=Ia*N/(a*π*D2)Ia電樞額定電流對連續運行的永磁電動机,一般取A=(30~80)A/cm另外電機負荷Δ= Ia/(a*Sd),其中Sd=π*d2/4 d為導線直徑.為了保証發熱因子A*Δ≦1400 (A/cm*A/mm2 )通常以電樞直徑D2和電樞外徑La作為電机主要尺寸,而把電動機的輸出功率和轉睦為電机的主要性能,在主要尺寸和主要性能的基礎上,我們就可以設計電機了. 在(1)式的基礎上經過變換可為:
D22*Lg*n/P’=(6.1*108/π2)*1/(αP*Bg*A)=C A 由上式可以看, C A的值並不取決於電機的容量和轉速,也不直接與電樞直徑和長度有關,它 僅取決於氣隙的平均磁密及電樞線負荷,而Bg和A的變化很小,它近似為常數,通常稱為電機 常數,它的導數K A=1/C A=(p’/n)/(D22* Lg)∞αP*Bg*A 稱為電機利用系數,它是正比於單位電 樞有效体積產生的電磁轉矩的一個比例常數. 2.直流電機定子的確定 2.1磁鋼內徑 根據電機電樞外徑D2確定磁鋼內徑 Dmi=D2+2g+2Hp 其中g為氣隙長度,小功率直流電機g=0.02-0.06cm ,鐵氧體時g可取得大些,鋁鎳鈷磁 鋼電機可取得較小,因鐵氧體H C較大.氣隙對電機的性能有很大的影響,較小的g可以使電樞 反應引起的氣隙磁場畸變加劇,使電機的換向不良加劇,及電機運行不穩定,主極表面損耗和 噪音加劇,以及電樞撓度加大,較大的氣隙,使電機效率下降,溫升提高. 有時電機磁鋼采用極靴,這樣可以起聚磁作用,提高氣隙磁密,還可稠節極靴 形狀以改善空載氣隙磁場波形,負載時交軸電樞反應磁通經極靴閉,合對永磁磁 極的影響較小.但這樣會使磁鋼結構复雜,制造成本增加,漏磁系數較大,外形尺 寸增加,負載時氣隙磁場的畸變較大.而無極靴時永磁體直接面向氣隙,漏磁系數小,能產生較多的磁通,材料利用率高,氣隙磁場畸變,而且結構簡單,便於生產. 其缺點是容易引起不可逆退磁現象. Hp 極靴高(cm) 無極靴結構時Hp=0 2.2磁鋼外徑 Dm0=Dmi+2Hm (瓦片形結構) Hm 永磁體磁路長度,它的尺寸應從滿足(1)有足夠的氣隙磁密(產生不可逆退磁),(2)在要求的任何情運行狀態下會形成永久性退磁等方面來確定,一般Hm=(5~15)g Hm越大,則氣隙磁密也越大,否則,則氣隙磁密也越小. 2.3磁鋼截面積Sm 對于鐵氧體由于Br小,則Sm取較大值,而對于鋁鎳鈷來說, Br較大,則Sm取小值. 環形鐵氧體磁鋼截面積: Sm=αP*π*(Dmi+Hm)Lg/P (cm)
步进电机选用计算方法
步进电机选用计算方法 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.Δ) (1-1) 式中φ ---步进电机的步距角（o/脉冲） S ---丝杆螺距（mm) 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） 式中Jt ---折算至电机轴上的惯量(Kg.cm.s2) J1、J2 ---齿轮惯量(Kg.cm.s2)
无刷直流永磁电动机设计流程和实例
无刷直流永磁电动机设计实例 一. 主要技术指标 1. 额定功率：W 30P N = 2. 额定电压：V U N 48=，直流 3. 额定电流：A I N 1< 3. 额定转速：m in /10000r n N = 4. 工作状态：短期运行 5. 设计方式：按方波设计 6. 外形尺寸：m 065.0036.0?φ 二． 主要尺寸的确定 1. 预取效率63.0='η、 2. 计算功率i P ' 直流电动机 W P K P N N m i 48.4063 .030 85.0'=?= = η，按陈世坤书。 长期运行 N i P P ?'' += 'ηη321 短期运行 N i P P ?'' += 'η η431 3． 预取线负荷m A A s /11000'= 4． 预取气隙磁感应强度T B 55.0'=δ 5. 预取计算极弧系数8.0=i α 6． 预取长径比（L/D ）λ′=2
7．计算电枢内径 m n B A P D N s i i i 233 11037.110000 255.0110008.048 .401.61.6-?=?????=''''='λαδ 根据计算电枢内径取电枢内径值m D i 21104.1-?= 8. 气隙长度m 3107.0-?=δ 9. 电枢外径m D 211095.2-?= 10. 极对数p=1 11. 计算电枢铁芯长 m D L i 221108.2104.12--?=??='='λ 根据计算电枢铁芯长取电枢铁芯长L= m 2108.2-? 12. 极距 m p D i 22 1 102.22 104.114.32--?=??==πτ 13. 输入永磁体轴向长m L L m 2108.2-?== 三．定子结构 1. 齿数 Z=6 2. 齿距 m z D t i 22 1 10733.06 104.114.3--?=??==π 3. 槽形选择 梯形口扇形槽，见下图。 4. 预估齿宽: m K B tB b Fe t t 2210294.096 .043.155 .010733.0--?=???==δ ，t B 可由 设计者经验得1.43T ，t b 由工艺取m 210295.0-? 5. 预估轭高: m B K B a K lB h j Fe i Fe j j 211110323.056 .196.0255 .08.02.222-?=????=≈Φ= δδτ
电机选型知识
旋转电机选型知识 一、电机的基本运行条件 GB755-2000《旋转电机定额和性能》中规定的电动机的基本运行条件包括：对海拔高度、环境温度、冷却介质和相对湿度的要求，电气条件，运行期间电压和频率的变化，电机的中点接地等规定。 1、海拔：一般不超过1000M。特殊要求，如微特电机的运行的海拔高度可达2500～31200m。 2、最高环境空气温度：电机运行地点的环境温度随季节而变化，一般不超过40℃。但一些专用电机可超过40℃，微特电机的最高环境温度为125℃。 3、最低环境温度：对已安装就位处于运行或断电停转电机，运行地点的最低环境温度为-15℃；对微特电机最低空气温度为-55℃。对于用水作为初级或次级冷却介质的电机的最低环境空气温度为5℃。 4、环境空气相对湿度：电机运行地点的最湿月份月平均最高相对湿度为90%，同时，该月月平均最低温度不高于25℃。 5、电压和电流的波形对称性：对于交流电动机，其电源电压波形的正弦性畸变率不超过5%；对于多相电动机，电源电压的负序分量不超过5%（长期运行）或1.5%（不超过几分钟的短式运行），且电压的零序分量不超过正序分量的1%。 6、运行期间电压的偏差：当电动机的电源电压（如为交流电源时，频率为额定）在额定值的95%～105%之间变化，输出功率仍能维持额定值。当电压发生上述变化时，电机的性能和温升允许偏离规定。 7、运行期间的频率偏差：但交流电机的频率（电压为额定）额定值的偏差不超过±1%时，输出功率仍能维持额定值。 8、电压和频率同时发生偏差：电压和频率同时发生偏差（两者偏差分别不超过±5%和±1%），若两者都是正值，且其和不超过6%；或两者均为负值，或分别为正值和负值，且其绝对值之和不超过5%时，电机输出功率仍能维持额定值。 9、电机的中性点接地：交流电机（Y连结）应能在中性点处于接地电位或接近接地电位的情况下连续运行。如果电机绕组的线端与中性点端的绝缘不同，应在电机的使用说明书中说明，未征得电机厂同意，不允许将电机的中性点接地或将多台电机的中性点相互连接。 二、电机的电压和频率的选取 1、我国的工频及电压：我国的工频电的频率是50Hz，电压等级分为：220V、380V、660V、1140V、3300V、6000V、10000V。
永磁电机磁路结构和设计计算
1.1 磁路结构和设计计算 永磁发电机与励磁发电机的最大区别在于它的励磁磁场是由永磁体产生的。永磁体在电机中既是磁源，又是磁路的组成部分。永磁体的磁性能不仅与生产厂的制造工艺有关，还与永磁体的形状和尺寸、充磁机的容量和充磁方法有关，具体性能数据的离散性很大。而且永磁体在电机中所能提供的磁通量和磁动势还随磁路其余部分的材料性能、尺寸和电机运行状态而变化。此外，永磁发电机的磁路结构多种多样，漏磁路十分复杂而且漏磁通占的比例较大，铁磁材料部分又比较容易饱和，磁导是非线性的。这些都增加了永磁发电机电磁计算的复杂性，使计算结果的准确度低于电励磁发电机。因此，必须建立新的设计概念，重新分析和改进磁路结构和控制系统；必须应用现代设计方法，研究新的分析计算方法，以提高设计计算的准确度；必须研究采用先进的测试方法和制造工艺。 1.2 控制问题 永磁发电机制成后不需外界能量即可维持其磁场，但也造成从外部调节、控制其磁场极为困难。这些使永磁发电机的应用范围受到了限制。但是，随着MOSFET、IGBTT等电力电子器件的控制技术的迅猛发展，永磁发电机在应用中无需磁场控制而只进行电机输出控制。设计时需要钕铁硼材料，电力电子器件和微机控制三项新技术结合起来，使永磁发电机在崭新的工况下运行。 1.3 不可逆退磁问题 如果设计和使用不当，永磁发电机在温度过高（钕铁硼永磁）或过低（铁氧体永磁）时，在冲击电流产生的电枢反应作用下，或在剧烈的机械振动时有可能产生不可逆退磁，或叫失磁，使电机性能降低，甚至无法使用。因而，既要研究开发适合于电机制造厂使用的检查永磁材料热稳定性的方法和装置，又要分析各种不同结构形式的抗去磁能力，以便在设计和制造时采用相应措施保证永磁式发电机不会失磁。 1.4成本问题 由于稀土永磁材料目前的价格还比较贵，稀土永磁发电机的成本一般比电励磁式发电机高，但这个成会在电机高性能和运行中得到较好的补偿。在今后的设计中会根据具体使用的场合和要求，进行性能、价格的比较，并进行结构的创新和设计的优化，以降低制造成本。无可否认，现正在开发的产品成本价格比目前通用的发电机略高，但是我们相信，随着产品更进一步的完美，成本问题会得到很好的解决。美国DELPHI（德尔福）公司的技术部负责人认为：“顾客注重的是每公里瓦特上的成本。”他的这一说法充分说明了交流永磁发电机的市场前景不会被成本问题困扰。 1.5永磁转子特点： 结构1： 并联磁场结构；转采用采用铸造压制而成，里面嵌放永磁体，能量大、重量轻、体积小、整体结构牢固可靠，最大工作转速大于15000转/分。 专利号；ZL96 2 47776.1 结构2： 串联磁场式结构；转子采用钢结构，表面按顺序嵌放永磁铁，转子表面磁通强、重量轻、体积小、整体结构牢固可靠，最大工作转速大于15000转/分。 专利号：ZL98 2 33864.3 整机稳压系统特点： 采用可控硅和二极管组成半控桥式整流电路。稳压系统是一种斩波调制型稳压装置，其稳压精度为正负0.1v，故该发电机具有能瞬间承受较大电流、运行可靠和耐用等特点，又因可直接利用发电机发出的交流电的反向电压使可控硅自行关断，故无需加关断电路，使电路结构简单、可靠。 2、永磁发电机的优点
电动机的选型
电动机的选型 1.负载的种类、特性与要求 为防止电动机因选配不当而发生故障或损坏，在选定电动机时必须详细了解被拖动负载的种类、特性和要求，然后尽可能去选择满足这些特性和要求的电动机。 1.1被拖动负载应考虑的主要事项 （1）被拖动负载的类型； （2）被拖动负载所需的功率； （3）被拖动负载所需的转速； （4）被拖动负载的转速—转矩特性； （5）是否需要进行转速调节（分有级变速、无级变速）； （6）被拖动负载转动惯量的大小； （7）被拖动负载要求的起动方式（分手动、自动及遥控等）； （8）被拖动负载的制动方式（分一般制动、快速制动等）； （9）被拖动负载的工作制（分连续、短时、断续、变负载工作制等）； （10）被拖动负载是否需要可逆运转； （11）被拖动负载的安装型式； （12）工作时的环境条件（温度、湿度高低，有无腐蚀、爆炸性气体和液体，有无滴水和粉尘等）。 1.2电动机的技术要求 当根据被拖动负载以上的要求去选择确定电动机时，须考虑以下的技术要求： （1）电动机的类型； （2）电动机的额定功率； （3）电动机的额定电压、相数及频率； （4）电动机的额定转速； （5）电动机的起动转矩及最大转矩； （6）电动机的转速—转矩特性； （7）电动机的工作定额（连续、短时、断续定额等）；
（8）电动机能否进行转速调节； （9）电动机的绝缘等级； （10）电动机的外壳防护型式； （11）电动机轴伸中心高及轴伸尺寸； （12）电动机的安装型式（分卧式、立式和凸缘式等）； （13）供电电源容量； （14）电动机所使用的起动和控制设备； （15）相关附件（如安装用底座等）。 选择电动机的步骤和内容主要有：应以被拖动机械、设备的具体要求出发，并考虑使用场所的电源、工作环境、防护等级，以及电动机的功率因数、效率、过载能力、安装方式、传动设备、产品价格、运行和维护费用等情况来选择电动机的电气性能和机械性能，使被选定的电动机能安全、经济、节能和合理地运行。选择电动机的过程中其功率的确定极为重要，选择原则应该是在电动机能够满足被拖动负载要求的前提下，最经济、合理地确定电动机功率的大小。如果电动机的功率选得过大，不仅使设备投资费用增加，而且还会因电动机长期轻载运行致使其功率因数和效率降低；相反，若电动机的功率选得过小，电动机将经常过载运行，从而使电动机温升增高、绝缘老化以致使用寿命缩短；此外还有可能出现起动困难和经受不起冲击性负载等情况。因此，必须慎重权衡、正确合理地选择电动机的功率。 对于所选电动机的类型应能够满足生产机械各个方面的要求，如被拖动负载的性质、工作制、转速、起动特性、制动要求、过载能力及调速特性等；并应按经济合理的原则来选择电动机的类型，如电流种类、结构型式、电压等级和冷却方法等；同时所选电动机的类型除应能满足生产机械工艺过程的要求外，还应满足电源的要求，如对于供电容量较小的电源则应考虑起动时保持供电线路电压稳定，以及使电源的功率因数保持在合理范围；此外所选电动机还应适当留有备用功率，一般均使用电动机的负载率为0.75~0.9左右。电动机的结构型式和绝缘等级应满足安装与使用环境的要求，以保证电动机能够长期、可靠、安全地运行。 1.3动机类型的选择
电机选型计算公式总结
For personal use only in study and research; not for commercial u s e 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) 8 2MD J = 对于钢材：341032-??= g L rD J π ) (1078.0264s cm kgf L D ???- 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(kgf·cm·s 2)； i-降速比，1 2 z z i = 3. 工作台折算到丝杠上的转动惯量 g w 22? ?? ???=n v J π g w 2s 2 ? ?? ??=π (kgf·cm·s 2) 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： ()) s cm (kgf 2g w 1 22 2 2 1????? ???????? ??+++=πs J J i J J S t 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)；
Ansoft永磁同步电机 设计 报告
现代电机设计 利用Ansoft软件对异步起动永磁同步电动 机的分析计算 2013 年7 月
目录 第1章引言………… 第2章 RMxprt在永磁同步电机中的电机性能分析………… 2.1 Stator项设置过程………… 2.2 Rotor项设置过程………… 2.3 Line Start-Permanent Magnet Synchronous Machine的电机仿真………… 2.4 计算和结果的查看………… 第3章静态磁场分析………… 3.1 电机模型和网格剖分图………… 3.2 磁力线分布图…………………… 3.3 磁密曲线 3.3.1 气隙磁密分布………… 3.3.2 定子齿、轭部磁密大小………… 3.3.3 转子齿磁密大小………… 第4章瞬态场分析………… 4.1 额定稳态运行性能………… 4.1.1 电流与转矩大小………… 4.1.2 各部分磁密………… 4.2 额定负载启动………… 4.2.1 转矩-时间曲线………… 4.2.2 电流-时间曲线………… 4.2.3 转速-时间曲线………… 4.2.4 转矩-转速曲线…………
第1章引言 Ansoft Maxwell作为世界著名的商用低频电磁场有限元软件之一，在各个工程电磁场领域都得到了广泛的应用。它基于麦克斯韦微分方程，采用有限元离散形式，将工程中的电磁场计算转变为庞大的矩阵求解。该软件包括二维求解器、三维求解器和RMxprt旋转电动机分析专家系统这3个主要模块，不仅可以进行静磁场、静电场、交直流传导电场、瞬态电场、涡流场、瞬态磁场等不同的基本电磁场的特性分析，还可以通过RMxprt电动机模块仿真多种电动机模型，为实际电动机设计提供帮助。利用Ansoft软件进行仿真可以帮助我们了解电动机的结构特性。 本文是一台4极、36槽绕组永磁同步电动机，利用RMxprt模块进行电机的建模、仿真以及导入到Maxwell2D的有限元模块的方法，然后再对Maxwell2D 中的永磁体模型进行修正，最后对该电机在静态磁场和瞬态磁场的情况下进行分析。
气动马达选型参考资料
气动马达选型 随着经济的发展，气动马达在工业自动化领域得到了广泛应用，托高公司长期致力于气动马达，气动设备的研发、设计、制造、销售与服务，我们在长期的生产制造实践中掌握了各类气动马达的结构，性能及特性，我们在气动马达选型方面有着非常丰富的经验，我们很乐意和大家一起分享气动马达选型和使用中的一些经验。 气动马达选型取决于四大因素：①功率；②扭矩；③转速；④耗气量 1.根据您的实际应用可以选择不同功率，不同扭矩，转速的马达，在此例举部分应用的选 型在工作压力增高，马达的输出功率、转矩和转速均大幅度增加；当工作压力不变时，其转速、转矩及功率均随外加载荷的变化而变化，样本所有数据和曲线都是在马达供气压力为6bar时测得的。以下图表表明的是压力对速度，指定扭矩，功率和耗气量的影响。 在(图一)曲线中从使用的供气压力点开始，然后向上看功率，扭矩和耗气量曲线。 举例：在4bar供气压力下，功率只有的0.55倍,扭矩0.67倍,速度0.87倍,耗气量0.65倍在6bar时参数. 这个实例表明如果供气压力下降，功率是如何下降的。空气必须通过合适尺寸的管子供给，以减少控制回路中任何的潜压降。 节流 最通常降低气马达速度的方法是在进气口安装流量调节阀。当马达用进气口也可用于排气口。流量调节也用于主要排气口上，这样可以在两个方向上控制速度。 压力调节 通过在上游供气处安装一只减压阀，也可以调节速度和扭矩。当连续供给马达低压的空气并且马达减速时，会在输出轴上产生很低的扭矩。 工作扭矩 （图二）表中曲线当负荷不断增加，空气马达停止,这就是停止扭矩。当负荷减少时马达恢复工作,马达不会烧毁,这就是气马达的最大特点,由于受润滑和摩擦的影响，起动扭矩一般是停止扭矩的75-80％,从图中可看出马达功率变得最大值的位置,大约是马达一半的旋转速度时。因此,可以通过降低马达速度获得马达最大功率,扭矩,并可以节约气源消耗。 马达减速 如果空气供应压力有限制，可通过减速得到高扭矩,举例5:1,10:1的减速,性能曲线变得如（图三）表所示,最大马力维持不变，即使在减速时，扭矩曲线是主要倾向由于扭矩的减速幅度曲线变化很大。 运行速度 1．活塞式空气马达是低速大扭矩型。但是，当它被认为是脉动变得比低速旋转限制较少。 即使是大扭矩，马力变小。当空气马达加减速结构，在这种情况下并行使用，它成为在低转速大扭矩，并能使用几乎在最大马力。推荐的旋转范围为（0.2-1）在最大输出转速. 2．叶片式气动马达是高速型，但空气马达寿命是比不上活塞马达，如果它与远远超过了在最大输出转速旋转使用,马达的效率变得比较低，最好在低速交替使用。在最大输出（0.3-1）建议旋转范围。 气动马达的供气 1.要供给马达的空气必须是经过过滤和减压的。方向控制阀需要向马达供气并在需要时
电机的选型计算资料
电机选型计算书 PZY 电机（按特大型车设计即重量为2500吨） 一、提升电机 根据设计统计提升框架重量为：2200kg,则总提升重量为G=2500+2200=4700kg 。设计提升速度为5-5.5米/分钟，减速机效率为0.95。 则提升电机所需要的最小理论功率： P=386.444495 .0605.58.94700=??? 瓦。 设计钢丝绳绕法示意图： 如图所示F=1/2*G ，V2=2*V1 即力减半，速度增加一 倍，所以F=2350 kg 。 根据设计要求选择电机功率应P ＞4444.386瓦，因为所有车库专用电机厂家现有功率P ＞4444.386瓦电机最小型号 5.5KW ，所以就暂定电机功率P=5.5KW ，i=60。 钢丝绳卷筒直径已确定为260mm ，若使设备提升速度到 5.5m/min 即0.09167m/s ；
由公式： D πων= 可求知卷筒转速： r D 474.1326 .014.311=?==πνω 查电机厂家资料知：电机功率：P=5.5KW 速比： i=60电机输出轴转速为ω=25r ，扭矩为M=199.21/kg ·m ，输出轴径d=φ60mm 。 则选择主动链轮为16A 双排 z=17，机械传动比为： 25474.13i 1' ==z z 54.31474 .131725z 1=?= 取从动轮16A 双排z=33； 1）.速度校核： 所选电机出力轴转速为ω=25r ，机械减速比为33/17，得提升卷筒转速： r 88.1233 17251=?=ω 综上可知：提升钢索自由端线速度： min)/(52.1026.088.1214.3m D =??==πων 则提升设备速度为：v=10.52/2=5.26m/min 。 2）.转矩校核： 设备作用到钢索卷筒上的力为：G/2=2350kg 。
伺服电机选型计算公式
伺服电机选型计算公式 伺服电机选择的时候，首先一个要考虑的就是功率的选择。一般应注意以下两点： 1。如果电机功率选得过小．就会出现“小马拉大车”现象，造成电机长期过载，使其绝缘因发热而损坏，甚至电机被烧毁。 2。如果电机功率选得过大．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。 也就是说，电机功率既不能太大，也不能太小，要正确选择电机的功率，必须经过以下计算或比较： P=F*V/100 (其中P是计算功率，单位是KW，F是所需拉力，单位是N，V是工作机线速度m/s) 此外．最常用的是采用类比法来选择电机的功率。所谓类比法，就是与类似生产机械所用电机的功率进行对比。
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机，然后选用相近功率的电机进行试车。试车的目的是验证所选电机与生产机械是否匹配。 验证的方法是：使电机带动生产机械运转，用钳形电流表测量电机的工作电流，将测得的电流与该电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，则表明所选电机的功率合适。如果电机的实际工作电流比铭牌上标出的额定电流低70％左右．则表明电机的功率选得过大，应调换功率较小的电机。 如果测得的电机工作电流比铭牌上标出的额定电流大40％以上．则表明电机的功率选得过小，应调换功率较大的电机。 实际上应该是考虑扭矩（转矩），电机功率和转矩计算公式。即T = 9550P/n 式中： P —功率，kW；n —电机的额定转速，r/min；T —转矩，Nm。
电机选型及参数
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。论文天地欢迎您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.Δ) (1-1) 式中φ---步进电机的步距角（o/脉冲） S ---丝杆螺距（mm) 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） 式中Jt ---折算至电机轴上的惯量(Kg.cm.s2) J1、J2 ---齿轮惯量(Kg.cm.s2) Js ----丝杆惯量(Kg.cm.s2) W---工作台重量（N）
电机选型
电机选型 一、概况 Y、YR系列.YKK、YRKK、YKS、YRKS系列高压三相异步电动机（中心高355-630豪米）是JS、JSQ、JR和JRQ老系列产品的更新换代产品。 本系列电动机用料考究、制造精良、具有力能指标高、噪声及振动小，可靠性高，使用安装维修方便等优点。 本系列电动机的功率等级、安装尺寸、电气性能均符合国家标准GB755《旋转电机基本技术要求》，国际电工委员IEC标准和机械电子工业部企业标准JB/DQ3134，JB/DQ3135，JB/DQ3436和JB/DQ3437。 本系列电动机各部分机械尺寸、公差均符合国家标准G B1800-1804和国际标准化委员会ISO标准。 本系列电动机的外壳防护等极根据GB4942-1和IEC34-5《电机外壳防护等级》有IP23和IP44两种，防滴式IP23电动机也可按用户提出的要求制成管道通风式IPR44。如果用户需要其他防护等级如IP24及IP5 4等可另行协商。本系列电动机的冷却方式根据GB1993和IEC34-6《电机冷却方法》的标准，有IC01、I C611和IC81W等三种。如果用户要求其他冷却方法可另行协商。 本系列电动机基本安装方式为卧式带底脚（IMD3）结构，符合GB997和IEC34-7《电动结构及安装型式代号》的规定。 二、型号说明(Nomenclature) 本系列电动机按照转子类型、防护等级及冷却方式可分为以下六个系列： According to the type of rotor,enclosure protection degree and type Cooling. The motors of these series are classilfed as follows: 三、结构说明 电动机采用箱式结构。机座采用钢板焊成的箱型结构，重量轻、刚度好。机座两侧面及顶部均有窗孔，可以安装防护罩或盖板，拆下防护罩或盖板后可以观察及触及电机内部，便利电机的维护和修理。
无刷直流永磁电动机设计流程和实例
. 无刷直流永磁电动机设计实例 一.主要技术指标 1.额定功率：P N30W 2.额定电压：U N 48，直流 V 3.额定电流：I N1A 3.额定转速：n N10000r/min 4.工作状态：短期运行 5.设计方式：按方波设计 6.外形尺寸：0.0360.065m 二．主要尺寸的确定 1.预取效率0.63、 2.计算功率P i 直流电动机 ' K m P N0.8530 P i40.48W，按陈世坤书。 N 0.63 长期运行 1 2 PN Pi 3 短期运行 1 3 PN Pi 4 3．预取线负荷A s'11000A/m 4．预取气隙磁感应强度B'0.55T 5. 预取计算极弧系数i0.8 6．预取长径比（L/D）λ′=2
Word资料
. 7．计算电枢内径 6.1P i 6.1 40.48 10 2 m D i13 3 1.37 i A s B n N 0.811000 0.55 210000 根据计算电枢内径取电枢内径值D i1 1.4 102 m 8. 气隙长度 0.7 103 m 9. 电枢外径D 1 2.95 102m 10. 极对数p=1 11.计算电枢铁芯长 L D i1 2 1.4 102 2.8 102 m 根据计算电枢铁芯长取电枢铁芯长 L= 2.8102 m 12. 极距 Di13.14 1.410 2 2 m 2p 2 2.2 10 13. 输入永磁体轴向长L m L 2.8102 m 三．定子结构 1. 齿数 Z=6 2. 齿距 D i1 3.141.410 2 10 2 m t 6 0.733 z 3. 槽形选择 梯形口扇形槽，见下图。 4. 预估齿宽: b t tB 0.733 102 0.55 0.294 10 2 m ，B t 可由 B t K Fe 1.430.96 设计者经验得 1.43T ，b t 由工艺取0.295102 m 5. 预估轭高: h j1 a i B 2.2 0.8 0.55 0.32310 2 m 2lB j1K Fe 2KFeBj1 2 0.96 1.56
电机选型计算公式
附录1：根据负载条件选用电机 电机轴上有两种负载，一种是转矩负载，另一种是惯量负载。选用电机时，必须准确计算这些负载，以便确保满足如下条件： §(1). 当机床处于非切削工作状态时，在整个速度范围内负载转矩应小于电机的连续额定 转矩。 如果在暂停或以非常低的速度运行时，由于摩擦系数增大，使得负载转矩增大并超 过电机的额定转矩，电机有可能出现过热。另一方面，在高速运行时，如果受粘滞性影响，而使转矩增大且超过额定转矩，由于不能获得足够的加速转矩，加速时间常数有可能大大增加。 §(2). 最大切削转矩所占时间（负载百分比即“ON ”时间）满足所期望的值。 §(3). 以希望的时间常数进行加速。一般来说，负载转矩有助于减速，如果加速不成问题， 以同一时间常数进行减速亦无问题。加速检查按以下步骤进行。 (I)假设电机轴按照NC 或位控所确定的ACC/DEC 方式进行理想的运动来得到加速速 率。 (II)用加速速率乘以总惯量（电机惯量＋负载惯量）计算出加速转矩。 (III)将负载转矩（摩擦转矩）与加速转矩相加求得电机轴所需转矩。 (IV)需要确认，第(III)项中的转矩应小于电机的转矩（最大连续转矩），同时，小于伺服放大器电流限制回路所限制的转矩。 第(II)项中的加速转矩由下式来计算。 A.对于线性加速情况 ()() () T N t J J e N N t K e a m a m l K t r M a s K t s a s a = ??+-=-?-????? ? -?-?6021 1111π 式中：T a : 加速转矩（Kg ·Cm ） N M : 快速进给时的电机速度（rpm ） t a: 加速时间（sec ） J m: 电机惯量（Kg ·Cm ·S 2）