直线电机推力计算(RMS均方根值)
推力计算公式说明
●推力计算公式说明：SING测试、推力计算公式F=M×G×1.2F：推力（出力）。
M：载重（包含音圈、测试平台、治具、待测物重量）。
G：测试时最大加速度值pk(g)。
备注：g=a1.2：安全系数。
Random测试、推力计算公式F=M×G×1.414×1.2F：推力（出力）。
M：载重（包含音圈、测试平台、治具、待测物重量）。
G：测试时最大加速度值rms (g)。
备注：g=a1.414：rms值换算为pk值转换常数。
1.2：安全系数。
●位移与加速度转换计算公式说明：简化公式a=0.002×F2×da：加速度值（pk）0.002：常数F：测试频率。
d：位移量（p-p）电磁式振动试验机测试规格加速度值与推力公式计算注：电磁式振动试验机设备处理为200KgF时。
例题一：测试规格（垂直测试、SING正弦波测试）测试频率：3.33 HZ测试加速度值：4.4 g(pk)测试时间：4小时待测物重量：5 Kg (含治具)计算公式目的：1.确保振动测试时，是在购买设备最大位移之内使用。
2.确保电磁式振动试验机使用寿命与减少设备老化程度。
3.不易产生调剂现象发生与设备不易损坏。
推力计算公式F=M×G×1.2F=（音圈重量6.5Kg+垂直测试平台7Kg+待测物重量5Kg）×4.4g×1.2F= 18.5Kg×4.4gF= 97.68KgF(出力)依例一振动测试规格，当振动测试时所需消耗97.68KgF(出力)，是符合使用范围内，设备可以正常使用。
电磁式振动试验机测试规格加速度值与位移转换公式计算注：电磁式振动试验机设备处理为200KgF时。
例题二：测试规格（垂直测试、SING正弦波测试）测试频率：3.33 HZ测试加速度值：4.4 g(pk)测试时间：4小时待测物重量：5 Kg (含治具)计算公式目的：4.确保震动测试时，是在购买设备最大位移之内使用。
如何进行直线电机选型资料
如何进行直线电机选型直线电机选型——最大推力和持续推力计算目录直线电机选型 (2)——最大推力和持续推力计算 (2)概述 (4)三角模式 (4)梯形模式 (5)持续推力 (5)计算公式 (5)例子 (6)概述直线电机的选型包括最大推力和持续推力需求的计算。
最大推力由移动负载质量和最大加速度大小决定。
推力 = 总质量 x 加速度 + 摩擦力 + 外界应力例子：当移动负载是2.5千克（包含动子），所需加速度为30m/s²时，那么，电机将产生75N的力（假设，摩擦力和外界应力忽略不计）。
通常，我们不知道实际加速度需求，但是，我们有电机运行实际要求。
给定的运行行程距离和所需要的行程时间，由此可以计算出所需要的加速度。
一般来说，对于短行程，推荐使用三角形速度模式，即无匀速运动，长行程的话，梯形速度模式更有效率。
在三角形速度模式中，电机的运动是没有匀速段的。
三角模式加速度为Acceleration = 4 x Distance / Travel_Time²梯形模式需要提前设置匀速的速度值，由此可以推算出加速度。
加速度 = 匀速 / （运动时间–位移 / 匀速）同理，减速度的计算与加速度的计算是类似的，特殊情况是存在一个不平衡的力（例如重力）作用在电机上。
通常情况下，为了维持匀速过程和停滞阶段，摩擦力和外界应力也要考虑进来，为了维持匀速，电机会对抗摩擦力和外界应力，电机停止时则会对抗外界应力。
持续推力计算公式持续推力的计算公式如下：RMSForce = 持续推力Fa = 加速度力Fc = 匀速段力Fd = 减速度力Fw = 停滞力Ta = 加速时间Tc = 匀速时间Td = 减速时间Tw = 停滞时间又最大推力和持续推力进行电机的选择。
一般情况下，应该将安全系数设置为20~30%，从而抵消外界应力和摩擦力。
例子电机需要在三角模式下，在0.2秒内，把4kg的负载移动0.3米。
电机在同行程中，返程之前停滞时间为0.15秒。
直线电机力学系统的计算与分析
ｙ
凡 —— 在一个时间 间隔 内系统所要求 的推力 （ Ｎ）
ｔ— — 时 间 问 隔 （ ） ． ｓ
图 ３ 推 力 一速 度 特 性
图 ４ 功 率 一速 度 特 性
由图示可 知， 在额定速 度 以下 ， 的额定推力 ‘基本 电机
是恒定 的 ， 但电机的功率随着速度 的提高而逐渐增 加。当电机 速度 到达额定速度后 ， 电机 功率 由于受 电机参数和驱动模块输 出能力的 限制 不能 再往 上增加 ； 另一方 面， 时向电机供电 的 此 驱 动模 块输 出的电压也达到额定值 ， 不能再 往上增加 ， 但电机 的反 电势 却随着 电机速度 的提高而继续提高 ， 这将造成 电机 电 流的迅速减小 。上述原 因使得超过额 定速度 以后 ， 电机推力将 按 一条较 陡的曲线下降 。
维普资讯
Ｅ ｕ ｐ ｎ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｎ ｃ ｎ ｌ ｇ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｎ ｆ ｃｒ ｇＴｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ＮＯ． ２ ０ ｉ ６， ０ ７
直 线电机 力学 系统 的计 算 与分 析
杨 辉 ’杨 梅 ，
（． 阳职业技术学院 ， １ 阜 安徽 阜 阳 ２ ６ ０ ；． ３ ０ ０ ２淄博市广播电视信息 网络 中心 ， 山东 淄博 ２ ５０ ５ ０ ０）
由于 Ｆ“值在不 同的时间段 内是不 同的， 某些情况下其 值可 能大于直线 电机 的额定 推力 ， 这时直线电机将依靠 其短 时和 瞬时过载能力 ， 输出较大 的推力与之抗 衡。但这 种超过额定推 力 的负载 的持续 时问不能太长 、 数值不 能太大 ， 在设计 时必 须保正电动机的安 全。
Ｆｒ ＝Ｆ Ｍ ＦＡ
Ｆ一 直 线 电 机 要 求 的 推 力 （ ； 一 切 削 力 （ ； ～ 摩 Ｎ）Ｒ Ｎ） 檫 力 （ ；Ａ一 惯性 力 （ 。 Ｎ）Ｆ ｄ Ｎ）
电机推力和拉力的计算公式
电机推力和拉力的计算公式在工程和物理学中，电机推力和拉力是非常重要的概念。
它们用于描述电机在运行过程中产生的力和推动物体的能力。
在本文中，我们将讨论电机推力和拉力的计算公式，以及它们在实际应用中的重要性。
电机推力的计算公式。
电机推力是指电机在运行过程中产生的推动力。
它可以通过以下公式进行计算：F = BIL。
其中，F表示电机的推力，B表示磁场的磁感应强度，I表示电流，L表示电流在磁场中的长度。
这个公式说明了电机推力与磁场强度、电流和电流长度之间的关系。
当磁场强度增加、电流增加或者电流长度增加时，电机的推力也会增加。
这个公式在设计和优化电机的推力时非常有用。
拉力的计算公式。
拉力是指电机在运行过程中产生的拉动力。
它可以通过以下公式进行计算：T = rF。
其中，T表示拉力，r表示电机的半径，F表示电机的推力。
这个公式说明了拉力与电机的半径和推力之间的关系。
当电机的半径增加或者推力增加时，拉力也会增加。
这个公式在设计和优化电机的拉力时非常有用。
电机推力和拉力在实际应用中的重要性。
电机推力和拉力在各种实际应用中都非常重要。
例如，在航空航天领域，电机推力和拉力是飞机和火箭推进系统设计中的关键参数。
在汽车工业中，电机推力和拉力是电动汽车和混合动力汽车设计中的重要考虑因素。
在工业生产中，电机推力和拉力是机械装置和自动化系统设计中的关键参数。
在这些应用中，准确计算电机推力和拉力是非常重要的。
只有通过准确的计算，才能设计出满足需求的电机系统。
此外，通过优化电机推力和拉力，还可以提高系统的效率和性能。
总结。
电机推力和拉力是描述电机在运行过程中产生的力和推动物体的能力的重要概念。
它们可以通过特定的计算公式进行计算，这些公式可以帮助工程师和设计师准确地预测和优化电机系统的性能。
在各种实际应用中，准确计算电机推力和拉力是非常重要的，它可以帮助提高系统的效率和性能。
因此，深入理解电机推力和拉力的计算公式是非常有益的。
直线电机的手算公式
αq =(0.001～0.975)δ0 计算 81 到 92 的公式
Bδq
αq 106 iLef
Btq
BδqtLef bt KFe La
B j1q
αq 10 6 2hj1La K Fe
B j2q
αq 10 6 2hj2 La K Fe
Fδq
2Bδq Kδ 0
103
Ftq 2HtqhM 103
H tq 根据 Btq 查硅钢片磁化曲线得到
Fj1q H j1q Lj1 103
H j1q 根据 Bj1q 查硅钢片磁化曲线得到
Fj2q H j2q Lj2 103
H j2q 根据 Bj2q 查硅钢片磁化曲线得到
Fq Fδq Ftq Fj1q Fj2q
0.7897
Wb T T T T A A A/m A A/m A A/m A
0.64 Lef
74 谐波漏抗
X xb
q1
2f0
Le f
Ns
2 xb
103
谐波漏磁导系数
75
谐波的短距系数
76 初级绕组漏抗总漏抗
xb
2 Kδ (
hM )
S
S
(
K dpν
2
)
K p1ν
sin 2
式中 （谐波次数 3、5…11）
X1 X s X t X e X xb
77
直轴电枢磁动势折算系数
f adh
0.45m Kad Kdp NI adh p 0 H chM
103
I adh
E0 Xd
Pmax
Fmax
Pmax VN 103
G GCu GFe
0.5314
直线电机推力计算公式
直线电机推力计算公式
1直线电机推力
直线电机是一种常用的电机，其功能非常广泛，用于多种场合，如家用电器、机器人、运动器械和自动化设备等。
直线电机的主要特点是具有优异的推力性能，可以有效地发挥电机的作用，满足各种应用需求。
2计算推力的公式
想要准确评估直线电机的推力性能，应准确计算出其推力。
推力的计算公式：
T=a*I+b*ln(I/I0)，其中，T为一定磁通量条件下的推力，a、b 为实验参数，I为电流，I0为归一电流单位。
3公式的重要性
推力的计算公式可以帮助企业确定直线电机的实际推力，并根据它们对电机参数进行调整以提高性能。
这些参数包括电机参数、电流控制、驱动器参数、负载和外部环境等。
因此，准确的推力计算公式对于企业的电机性能和应用精度都是非常重要的。
4实用案例
以机器人臂为例：摆动机械臂由直线电机驱动，直线电机的推力决定机械臂精准控制的能力，并直接影响到机器人的精确度和运动范围等。
如果选用的电机推力不能满足机械臂的需求，最终会严重影响
机械臂的性能。
因此，在选型时，应准确计算所需推力，并优先需要推力输出和电流增加的电机。
5结论
直线电机的推力能力对于用户的应用精度有直接的影响，因此推力的计算及评估就显得很重要。
正确地使用推力计算公式，就能更准确准确地了解直线电机的实际推力，从而精确控制各种应用的性能。
直线电机伺服电机计算工具(自动计算)
Fa=Fd Fv t1=t3 t2
3087.6 607.6 0.125 1.387 1.387
加减速阶段推力 匀速阶段推力 加减速时间 匀速运动时间 匀速距离（m）
计算结果，选择至少满足以下要求的直线电机 Fp(N) 3705.12 峰值推力（大于该值） Fc(N) 1595.911 有效推力（大于该值） Ke 250 反电势常数（小于该值） Ip(A) 勿超驱动 峰值电流 Ic(A) 器标称值 额定电流
速度mm/s 1000
30.4272 2 3000 0.2 1.32 5.656745 10.4034 -4.74665
工作台转动惯量 丝杆转动惯量 电机转速 加减速时间 匀速移动时间 加速扭矩 匀速扭矩（克服摩擦所需要的扭矩） 减速扭矩
计算结果，选择至少满足以下要求的旋转电机 3000 额定转速 19.27217 峰值扭矩（电机峰值扭矩大于该值） 9.45523 时效扭矩（电机额定扭矩大于该值） 20.80679 额定扭矩（电机额定扭矩大于该值） 6.48544 转子惯量（电子转子惯量大于该值） 勿超驱动 峰值电流 器标称值 额定电流
Ja Jb N t1=t3 t2 TA TB TC
计算结果，选择至少满足以 r/min Tmax(Nm) Trmsx（Nm） Tf（Nm） JA(*10-4kg*m2) Ip(A) Ic(A)
橙色是需要填的数据，绿色为计算结果；其他表格的数据均为计算过程，勿动！！！
旋转电机选型 5 加速度要求 60 平台移动速度 1500 单一性行程移动距离 300 移动平台质量 0 负载质量 1 导轨摩擦系数 0.9 机械传动效率 20 导螺杆节距 50 导螺杆直径 0.64 导螺杆质量
勿动！！！
a(m/s*s) V(m/min) S(m)Mt(kg) Mf(kg) μ
直线电机计算公式
0.03 0.4 0.097
动子铁芯电枢长度 lef
绕组系数 基波气隙磁通 匝数 每槽导体数 有效电流 线槽绝缘厚度 线槽面积 线径初值
knm Ksa ke Kf lgap ξ m Bgap（r Hc bs0 bs1 bt1 hs0 hs1 hs2 H q Z y kfe T
0.001034563
2139581.7 1.663785653 #DIV/0!
极距 磁钢宽度
定子轭部高度 动子齿距 极弧系数 真空磁导率 最大剩磁 矫顽力 槽口宽度 动子槽宽 动子齿宽 槽口高度 槽口高度 槽高 动子铁芯总高 动子轭部高度 每相槽数 动子槽数 绕组节距 硅钢片叠装系数 输出推力
L1 L2
740 95 97 1 0.97 81 118.7 1 1.1 0.808 0.000940512
名称
符号 τ bm H t ap μ
0
数值 32 13 9.3 29.33333333 0.40625 1.25664E-06 1.38 1018000 12.8 13.8 7.5 0.8 0.5 21.2 39 32 2 7 29.33333333 0.95 280 动子方向长度 动子方向宽度 动子铁芯电枢长度lef 磁场波形系数 负载饱和系数 电势系数 推力系数 气隙长度 漏磁系数 气隙磁密 气隙磁通 磁钢磁通 气隙系数 动子齿磁密度
相邻对气隙压降 Fd（k）
kdp1
1.915324397 槽满率 0.000940512 275.3556366 137.6778183 2.909749811 0.18 400.2547345 1.525040034
Sf
0.8
Φ d1 N Ns I ds Ss d
极距
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
S(m)-移动距离 0.1 S(m)-移动距离 0.05 S(m)-移动距离 S(m)-移动距离 S(m)-移动距离 S(m)-移动距离 S(m)-移动距离 S(m)-移动距离 S(m)-移动距离 S(m)-移动距离 S(m)-移动距离 S(m)-移动距离
运动模型
序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 0.5 S(m)-移动距离 0.05 S(m)-移动距离 0.1 S(m)-移动距离 0.2 S(m)-移动距离 0.1 S(m)-移动距离 0.1 S(m)-移动距离 0.2 S(m)-移动距离 0.05 运动模型 S(m)-移动距离 t1(s)-停留时间 0.2 t1(s)-停留时间 0.2 t1(s)-停留时间 0.5 t1(s)-停留时间 0.2 t1(s)-停留时间 0.2 t1(s)-停留时间 0.5 t1(s)-停留时间 0.2 t1(s)-停留时间 0.2 电机运动时 节拍时间 有效推力 间(s) （s） (N) 0.433333 0.11547 0.163299 0.233333 0.163299 0.163299 0.233333 0.11547 0.63333 0.31547 0.6633 0.43333 0.3633 0.6633 0.43333 0.31547 126.23 135.79 111.64 152.32 150.34 111.64 152.32 135.79
水平安装直线电机选型（输入黄色单元格数值）
序 号 1 2 3 4 5 6 a(m/s*s) V(m/s) Mt(kg) Mf(kg) μ K
输入参数
15 加速度要求 1.5 平台移动速度 1 移动平台质量 13 负载质量 0.1 导轨摩擦系数 1.2 推力安全系数 t(s) Fa=Fd(N) Fc=Fw(N) Fp(N) F(N) Ke
计算结果
0.1 标准加（减）速时间 223.72 加减速阶段推力 13.72 匀速阶段推力=停止段推力 268.464 峰值推力（大于该值） 155.567 有效推力（大于该值） 166.667 反电势常数（小于该值）
有效推力校验
1 2 3 S(m) Tw(s) 0.5 单一移动距离 0.2 停留时间 Ta=Td(s) Tc(s) F(N) 0.1 运动加（减）速时间 0.23333 匀速时间 126.231 有效推力（大1(s)-停留时间 0.2 t1(s)-停留时间 t1(s)-停留时间 t1(s)-停留时间 t1(s)-停留时间 t1(s)-停留时间 t1(s)-停留时间 t1(s)-停留时间 t1(s)-停留时间 t1(s)-停留时间 t1(s)-停留时间 总时间（s） :
0.163299 0.11547
0.6633 0.31547
111.64 135.79
4.8
RMS(N):
元格数值）
标准加（减）速时间 加减速阶段推力 匀速阶段推力=停止段推力 峰值推力（大于该值） 有效推力（大于该值） 反电势常数（小于该值）
算结果
运动加（减）速时间 匀速时间 有效推力（大于该值）
备注
130