电机选型计算
电机选型公式集合
设计选型公式集合一、扭矩、功率公式1)P=T∗N9550（电机功率）2)T=P∗9550N（电机扭矩）3)P=F*V （直线运动）4)P=T*ω（圆周运动）P：功率(W)T：转矩 (N.M)N：转速(R/min)ω：角速度rad/s (360度=2πrad)减速机的核心：减速增矩电机转速除以算出来的转速，等于整个系统的传动比i二、线速度、角速度和转速关系1)N=V∗602∗π∗R物体速度和滚轮转速的关系2)ω=2∗π∗N60圆周运动常用转速转化为角速度来计算3)N=V∗60Pb丝杆线速度与转速关系4)V=ω*R 线速度与角速度的关系5)∵T=PbV , T=2πω∴PbV =2πω→ω=2πVPb丝杆角速度与线速度的关系6)β=ωt =2πVPb∗t丝杠角加速度与线速度的关系V：线速度 m/sN：转速n/min，三相异步电机（1500/3000/1000）步进电机（600R以下）伺服电机（3000R左右）ω：角速度rad/s (360度=2πrad)Pb：丝杆导程（m）R：半径（m）T: 运行周期三、负载的受力情况匀速运动受力：1)F=μ*m*g水平直线运动2)F=m*g竖直运动3)T=F*R扭矩（同步带、齿条、各类带传动情况下）负载匀速扭矩（丝杆传动）4)T = F∗Pb2∗π∗ηF：力（N）m：质量(kg)g：重力加速度（9.8N/kg）μ：摩擦系数T：扭矩（N.m）J：惯量（kg.m2）β：角加速度（rad/s2）R：(与力相连的轮子的半径，单位m）Pb：丝杆导程（m）η：机械传动效率四：惯量、加速扭矩直线加速运动：1)F=m*a惯性力矩2)a=v/t加速度a：加速度（m/s2）圆周加速运动：1)T=j*β惯性扭矩2)J=m*r2转动惯量3)β=ω/t 角加速度4)ω=2*π*N角速度5)J=m(Pb2π)2丝杆负载直线运动质量等价转动惯量等价推导公式：J=m(2πr2π)2=mr2T：扭矩（N.m）J：惯量（kg.m2）ω：角速度rad/s (360度=2πrad)β：角加速度（rad/s2）t：加速时间（s）Pb：丝杆导程（m）m：质量(kg)五、基本参数普通电机功率：P = k∗F∗Vη电机功率选择k：工况系数 1.5-3F：负载F=μ*m*gη：机械传动效率，效率=齿轮*齿轮*轴承*链轮 0.5-0.8 例：P=2*100*10*0.2*0.5/0.6=370W其中：2 系数K100 负载质量10 重力加速度0.2 摩擦系数0.5 负载速度0.6 效率控制电机J：惯量（kg.m2）V：线速度 m/sω：角速度rad/s (360度=2πrad)β：角加速度rad/s²例如：电机转速V=1500rpm角速度ω=2π*1500/60角加速度β=（2π*1500/60）/0.2s加速时间:普通电机 0.5s控制（步进）电机 0.2s加速惯量矩T =J*β补充说明旋转扭矩的计算：由外部负荷引起的摩擦扭矩（匀速扭矩、负载扭矩）摩擦扭矩如下∶电机快速选型时电机扭矩：T= K*T1步进电机 K= 6伺服电机 K= 2或3丝杆惯量：1、每单位长度的丝杠轴惯量为：H（根据选定的型号查参数表）假设丝杠轴全长L（行程+螺母长度+轴端）丝杆惯量∶J= H X L2、计算丝杠轴的惯量也可以自己使用圆柱体绕自身中心线旋转的转动惯量计算公式：J：转动惯量，单位：kg·cm²；m：丝杠轴质量，单位：kg；r: 丝杠半径，单位：cm；丝杠上的负载惯量（直线运动惯量）计算公式为：J：负载惯量，单位：kg·cm²；m: 负载质量,所有被驱动的直线运动部件的质量总和，单位：kg；A：皮带主动轮转一圈或者齿轮转一圈负载的行程，单位：cm；加减速机折算到电机轴上的转动惯量：。
电机选型计算公式
电机选型计算公式1.功率计算公式：功率（P）=扭矩（T）×角速度（ω）其中，功率单位为瓦特（W），扭矩单位为牛顿·米（Nm），角速度单位为弧度/秒（rad/s）。
2.转速计算公式：转速（n）=60×角速度（ω）÷（2×π）其中，转速单位为转/分钟（rpm），角速度单位为弧度/秒（rad/s），π取近似值3.143.扭矩计算公式：扭矩（T）=力（F）×杠杆臂长（r）其中，扭矩单位为牛顿·米（Nm），力单位为牛顿（N），杠杆臂长单位为米（m）。
4.电机转矩计算公式：电机转矩（Tm）= （9.81 × p × η × Fr）÷ （ηm × nm）其中，电机转矩单位为牛顿·米（Nm），重力加速度取9.81m/s²，压力系数（p）为1.2，机械效率（η）为机械传动系统的效率，Fr为所需要的负载力，电机效率（ηm）为电机的效率，机械效率和电机效率通常取0.85-0.925.电机电压计算公式：电机电压（V）=（Rm+Rl）×Im×K其中，电机电压单位为伏特（V），电机内部电阻（Rm）和线圈电阻（Rl）的单位为欧姆（Ω），电机电流（Im）的单位为安培（A），K为系数，通常取1.1-1.2这些公式仅为一般的电机选型计算公式，实际选型过程中还需要考虑其他因素，如电机的额定功率、额定电流、效率曲线等。
同时还需要根据具体的负载要求来确定电机需要的额外特性，如启动转矩、过载能力等。
因此，在进行电机选型计算时，最好参考电机制造商的技术手册和相关标准，以确保选型的准确性和可靠性。
电机选型设计公式与知识点
电机选型设计公式与知识点一、引言电机在现代工业中扮演着重要的角色，广泛应用于生产线、交通运输、医疗设备等领域。
本文将介绍电机选型设计中的公式和知识点，以帮助工程师们更好地进行电机选型，提高工作效率。
二、电机基本参数在进行电机选型之前，了解电机的基本参数是十分重要的。
1. 额定电压：电机设计时能够持续工作的电压。
2. 额定功率：电机能够持续输出的功率。
3. 额定转速：电机在额定电压下的转速。
4. 额定电流：电机在额定工况下的电流。
5. 额定效率：电机在额定工况下的效率。
三、电机选型设计公式1. 功率计算公式电机的功率可以通过以下公式计算：功率（W）= 转矩（Nm） ×转速（rpm）/ 9550其中，9550为常数，用于将转速的单位从rpm转换为弧度/秒。
2. 转矩计算公式转矩可以通过以下公式计算：转矩（Nm）= 力矩（N·m）/ 传动比力矩为输入力与力臂的乘积，传动比为输出轴转速与输入轴转速的比值。
3. 变频器选择公式在一些特殊的应用场景中，需要使用变频器来调节电机转速。
变频器的额定电流可以通过以下公式计算：额定电流（A）= 额定功率（W）/ 额定电压（V）/ 变频器效率变频器效率是指变频器在额定工况下的输出功率与输入功率的比值。
四、电机选型注意事项1. 负载特性：根据实际负载特性选取合适的电机。
例如，对于需要启动大负载的应用，需选择具有较高起动力矩的电机。
2. 环境条件：考虑电机工作环境的温度、湿度等因素，选择具有良好耐久性和防护等级的电机。
3. 效率要求：根据实际需求选择具备高效率的电机，以提高能源利用率和降低能源消耗。
4. 可维护性：考虑电机的维护难易程度，选择容易维护和更换零配件的电机。
五、电机选型案例分析为了更好地理解电机选型的过程，以下是一个电机选型案例的分析。
假设我们需要选取一台额定功率为1千瓦的电机，用于驱动一个恒定负载。
根据负载特性以及效率要求，我们决定选择一台功率略大于1千瓦的电机。
电机选型计算公式详解
电机选型计算公式详解1. 额定功率计算公式额定功率是指电机在额定工况下所能输出的功率。
一般情况下，额定功率可以通过以下公式计算：额定功率（kW）= 转矩（N·m）× 转速（rpm）÷ 9550。
其中，转矩可通过负载的要求来确定，转速则取决于电机的设计和工作条件。
由于转矩和转速单位不同，需要进行单位换算，将转速换算为弧度每秒。
2. 转矩计算公式转矩是电机输出的力矩，是电机选型中一个重要的参数。
转矩的大小取决于负载的要求和工作条件。
一般情况下，转矩可以通过以下公式计算：转矩（N·m）= 功率（kW）× 9550 ÷ 转速（rpm）。
其中，功率单位需要转换为千瓦，转速单位需要转换为弧度每秒。
3. 转速计算公式转速是电机旋转的速度，也是电机选型中需要考虑的一个重要参数。
一般情况下，转速可以通过以下公式计算：转速（rpm）= 频率（Hz）× 60 ÷ 极对数。
其中，频率是供电频率，极对数是电机的极数。
需要注意的是，该公式只适用于同步电机，而异步电机的转速会受到负载和电压等因素的影响。
4. 额定电流计算公式额定电流是指电机在额定工况下所需的电流大小。
一般情况下，额定电流可以通过以下公式计算：额定电流（A）= 额定功率（kW）× 1000 ÷ （3 × 额定电压（V）× 功率因数）。
其中，额定功率、额定电压和功率因数可以根据具体的需求确定。
以上是电机选型中常用的几个计算公式。
在实际应用中，根据具体的需求和条件，还可以使用其他的计算公式来进行电机选型。
选型过程中，除了考虑公式计算得到的参数外，还需要考虑负载要求、工作环境、电机的可靠性等因素。
因此，在进行电机选型时，不仅要熟悉计算公式，还需要综合考虑多个因素，从而选出最合适的电机型号和参数。
电机选型计算公式是进行电机选型的基础，可以根据具体的需求和工作条件，计算出电机的额定功率、转速、转矩等参数。
电机选型计算个人总结版
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=，计算得到工作力F b。
水平行走：F b=μW垂直升降：F b=W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：T T=T T?T 2其中D为齿轮直径。
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：T T=T T?TT 2TT其中BP为丝杠导程；η为丝杠机械效率（一般取~，参考下式计算）。
η=1−T′?TTTT1+TTTT其中α为丝杠导程角；μ’为丝杠摩擦系数（一般取~，参考下式计算）。
μ=tanβ其中β丝杠摩擦角（一般取°~°）。
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：T T=T?T其中a为启动加速度（一般取~g，依设备要求而定，参考下式计算）。
a=v t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：T=W×(TT2×103)2×(1TT)2J：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）T=W×(T2×103)2×(1TT)2J：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）T=(T1+T×(T10)2)×(1TT)2J：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。
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 am l K t r M a s K t s as a =⨯⨯+-=-⋅-⎧⎨⎩⎫⎬⎭-⋅-⋅60211111π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）J l : 负载惯量（Kg ·Cm ·S 2）N r: 加速转矩减小时的始点(不同于Nm)（rpm ） K s: 伺服位置环增益（Sec -1）B. 对于指数加减速情况图中：T N t J J m lm l 06021=⨯⨯+π()K K s ≠时，K t e e=1, a K K e s =T Na m =60()⨯⨯⨯+-211πa K J J a s m lN N a r m aa =-⎛⎝ ⎫⎭⎪-11K K s =时，()T N Ke J J a m e M l =⨯⨯+602π, 式中，e =2718. N N e N r m m =-⎛⎝ ⎫⎭⎪=110632.C.指令速度突加情况()T t J J a m s m l =⨯⨯+602π 式中，t K s s=1§(4). 快进频率：一般来讲，在正常切削加工中，此项不成问题，但对于特殊加工设备来说（如冲压、钻床、激光加工、包装机械等），要求频繁快速进给，此时，需要检查是否由于频繁加、减速而使电机过热。
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——WF——力——NV——速度——m/sT——转矩——N.M速度：V=πD N/60X1000D——直径——mmN——转速——rad/min加速度：A=V/tA——加速度——m/s2t——时间——s力矩：T=FL惯性矩：T=JaL——力臂——mm（圆一般为节圆半径R）J ——惯量——kg.m2 a ——角加速度——rad/s21. 圆柱体转动惯量(齿轮、联轴节、丝杠、轴的转动惯量)82MD J =对于钢材：341032-⨯⨯=gLrD 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，12z z i =3. 工作台折算到丝杠上的转动惯量g w22⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=n v J π gw2s 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 2gw 122221⋅⋅⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+++=πs J J iJ J S tJ 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2gw 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. 齿轮齿条传动时传动系统折算到马达轴上的总转动惯量⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=2221g w 1RJ i J J t J 1，J 2-分别为Ⅰ轴，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)For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur für den persönlichen für Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l 'étude et la recherche uniquement à des fins personnelles; pas à des fins commerciales.толькодля людей, которые используются для обучения, исследований и не должны использоваться в коммерческих целях.以下无正文For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur für den persönlichen für Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l 'étude et la recherche uniquement à des fins personnelles; pas à des fins commerciales.толькодля людей, которые используются для обучения, исследований и не должны использоваться в коммерческих целях.以下无正文。
电机选型计算公式总结.doc
功率： P=FV（线性运动）T=9550P/N( 旋转运动 )P——功率—— WF——力—— NV——速度—— m/sT——转矩——速度： V=πD N/60X1000D——直径—— mmN——转速—— rad/min加速度： A=V/tA——加速度—— m/s2t ——时间—— s力矩： T=FL惯性矩： T=JaL——力臂—— mm（圆一般为节圆半径 R）J——惯量——a——角加速度—— rad/s21.圆柱体转动惯量 ( 齿轮、联轴节、丝杠、轴的转动惯量 )D LMD 2 D-圆柱体直径 (cm) ；J M8 L- 圆柱体长度或厚度 (cm) ；rD 4 L对于钢材： 3J 10r- 材料比重 (gf /cm 3) 。
32g0.78D 4 L 10 6 (kgf cm s2 )M-圆柱体质量 (kg) ；2.丝杠折算到马达轴上的转动惯量：Js 22 2 2 S (kgf · cm·s) ；JJ ) Z J2i i J1z2 i- 降速比，i1 z1ZJ s–丝杠转动惯量3.工作台折算到丝杠上的转动惯量2 Vv w WJn g v- 工作台移动速度 (cm/min) ；2s 2 n- 丝杠转速 (r/min) ；w 22 g (kgf · cm·s)w-工作台重量 (kgf) ；g- 重力加速度， g = 980cm/s 2；角加速度 a=2πn/60ts- 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：1 w s 2J2- 齿轮 z2的转动惯量J t J1 J2 J S (kgf cm s2 )i 2 g 2 (kgf ·cm· s2 ) ；Z2 J2 W J s- 丝杠转动惯量 (kgf ·cm·s2) ；M i J1 J S s- 丝杠螺距， (cm) ；Z1w-工件及工作台重量 (kfg).J1- 齿轮 z1及其轴的转动惯量；5.齿轮齿条传动时折算到小齿轮轴上的转动惯量wR 2 2)J (kgf ·cm·sg R R-齿轮分度圆半径 (cm);w-工件及工作台重量 (kgf)6.齿轮齿条传动时传动系统折算到马达轴上的总转动惯量J t J1 1 J 2 w R2i 2 gJ2 ⅡWM J1 ZⅠZJ1，J2- 分别为Ⅰ轴，2 Ⅱ轴上齿轮的转动惯量 (kgf ·cm·s) ；R-齿轮 z 分度圆半径 (cm) ；w-工件及工作台重量 (kgf)。
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N= 367.2798 rpm
βM= i*β
电机输出 轴转速
3)计算负 载转矩
减速机轴 向负载
减速机轴 负载转矩
电机轴负 载转矩
= 38461.54 rad/s2
NM= N*i = 18363.99 rpm
FA mg(sin a cos a) F=
= 117.6 N
FD
TL= 2 = 3.822 Nm
TL TLM= i G
= 0.1092 Nm
4)计算电 机轴加速 转矩（克 服惯量）
皮带和工 作物的惯 量
mL ( D )2
JM1=
2
mL ( D )2
2
=
滚筒的惯 量
= 0.02704 kgm2 1 m2 D2
JM2= 8
折算到减速机轴的负载惯量 JL=
= 0.00169 kgm2
皮带轮间歇运动选型计算表格
mL=
40 kg
*
μ=
0.3
*
D= 0.052 m
*
m2=
5 kg
*
η=
0.8
*
ηG=
0.7
i=
50
*
t=
0.1 s
*
L= 0.05 m
*
A=
50%
*
FA=
0Nt*A = 0.05 s
β= 769.231 rad/s2
(L / D)2 t 0(t t 0)
N1= = 0.045067
型计算表格
g=
9.8 m/s
pi=
3.1416
(L / D)2 t 0(t t 0)
2(L / D) t 0(t t 0)
电机惯量 JM=
0.00027 kgm2
安全系数 S=
2
机械结构 参数：
皮带与工 作物总质 量 滑动面摩 擦系数 滚筒直径 滚筒质量 传送带和 滚筒的机 械效率 减速机机 械效率 减速比 每次定位 时间 每次运动 距离 加减速时 间比
外力 移动方向 与水平轴 夹角
1)速度曲 线
加速时间
2)电机转 速
减速机输 出轴角加 速度
减速机输 出轴转速
电机输出 轴角加速 度
JM1+2JM2 = 0.03042 kgm2
JL i2
Jm
全负载惯 量
电机轴加 速转矩
5）必须 转矩
必须转矩
6)负荷与 电机惯量 比
惯量比
JL Jm
J= i2 = 0.000282 kgm2
J M
TS= G
= 15.50374 Nm
(TLM+TS) TM= *S
= 31.22587 Nm
JL / Jm i2