电机的选型计算
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——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)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·c m·s 2)J s c m·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·c m·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 122221⋅⋅⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+++=πs J J i J 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 ·c m·s2)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 1R J i J J t J 1，J 2-分别为Ⅰ轴，Ⅱ轴上齿轮的转动惯量(kgf ·c m·s 2)；R-齿轮z 分度圆半径(cm)；w-工件及工作台重量(kgf)。
电机的计算及选型
电机的计算及选型电机是一种将电能转变为机械能的装置，广泛应用于各个领域。
电机的计算和选型是指根据使用的具体要求和工作条件，确定适合的电机类型和规格，并进行相关参数的计算和选择。
以下将详细介绍电机的计算和选型。
首先，电机的计算主要包括功率计算、转速计算和转矩计算。
功率计算是指根据需求的机械功率来计算电机的额定功率。
机械功率是指电机所需提供的力和速度的乘积。
一般可以通过以下公式进行计算：P=F*V其中，P为机械功率，F为所需力的大小，V为所需速度的大小。
转速计算是指根据使用的要求和机械系统的工作特点来计算电机的额定转速。
转速是电机的输出转速，通常以转每分钟（RPM）为单位。
一般可以通过以下公式进行计算：N=V/(π*D)其中，N为转速，V为线速度，D为轴直径。
转矩计算是指根据机械系统的负载特性和工作状态来计算电机的额定转矩。
转矩是电机输出的力矩，通常以牛顿米（N·m）为单位。
一般可以通过以下公式进行计算：T=F*r其中，T为转矩，F为力大小，r为力臂长度。
其次，电机的选型需要考虑以下几个方面：应用要求、工作条件、环境条件和电气特性。
应用要求是指根据具体的使用需求和工作要求，选择适合的电机类型。
常见的电机类型包括直流电机、交流电机和步进电机等。
工作条件是指考虑到负载类型、负载特性和工作方式等因素，确定适合的电机规格。
例如，对于连续运行的负载，需要选择额定转矩大、功率足够的电机。
环境条件是指根据使用环境的特点，选择适应环境的电机。
例如，对于潮湿或有腐蚀性气体的环境，需要选择防护等级高的电机。
电气特性是指根据电源供应和控制要求，选择适合的电机。
例如，对于三相供电，需要选择三相电机；对于需要变频控制的应用，需要选择适用于变频器的电机。
最后，电机的选型还需要考虑其它因素，如尺寸、重量、成本和可靠性等。
对于不同的应用场合，这些因素的重要性可能会有所不同。
综上所述，电机的计算和选型是一个综合考虑多个因素的过程。
直线电机选型方法实例
直线电机选型方法实例
假设我们需要选用一台直线电机，用于驱动一台重量为100kg 的运动平台，需要满足以下要求：
-最大速度：2m/s
-最大加速度：5m/s²
-持续工作时间：8小时
-工作环境温度：20℃
根据以上要求，我们需要进行选型计算：
1.计算载荷
载荷=运动平台质量×重力加速度
载荷=100kg×9.8m/s²
载荷=980N
2.计算最大力
最大力=载荷×最大加速度
最大力=980N×5m/s²
最大力=4900N
3.计算最大功率
最大功率=最大力×最大速度
最大功率=4900N×2m/s
最大功率=9800W
4.计算额定功率
额定功率=最大功率×1.5
额定功率=9800W×1.5
额定功率=14700W
5.选择适合的直线电机
根据以上计算，我们需要选择额定功率为14700W的直线电机。
同时，我们还需要考虑工作环境温度，应该选择能够在20℃下正常工作的直线电机。
还需要考虑其他因素，如包括电机的体积、重量、噪音、维护成本等因素。
最终选型应该综合考虑以上因素，选择最为适合的直线电机。
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。
直流电机选型计算公式详解
直流电机选型计算公式详解直流电机是一种常见的电动机，广泛应用于各种机械设备中。
在选型过程中，我们需要根据实际需求来计算合适的电机参数。
本文将详细介绍直流电机选型计算公式及其应用。
直流电机选型的计算公式主要包括功率计算、转速计算和扭矩计算三个方面。
1. 功率计算：直流电机的功率计算公式为：功率（W）= 电压（V）× 电流（A）在选型时，我们需要根据实际负载情况来确定所需的功率大小。
一般来说，功率越大，电机的承载能力就越强，但同时也会增加电机的体积、重量和成本。
2. 转速计算：直流电机的转速计算公式为：转速（rpm）= 60 × 电机电压（V）/ (极对数× 线圈电阻（Ω）)其中，极对数表示电机的极数，线圈电阻表示电机线圈的电阻。
转速是直流电机的重要参数，它决定了电机的输出速度和转矩。
在选型时，我们需要根据实际需求来确定所需的转速范围。
3. 扭矩计算：直流电机的扭矩计算公式为：扭矩（Nm）= 功率（W）/ (转速（rpm）× 2π/60)其中，2π/60表示将转速从rpm转换为rad/s的换算系数。
扭矩是直流电机的输出力矩，它决定了电机的承载能力。
在选型时，我们需要根据实际负载情况来确定所需的扭矩大小。
除了以上三个基本的计算公式外，直流电机的选型还需考虑其他因素，如效率、温升、寿命等。
1. 效率：直流电机的效率是指输入功率与输出功率之间的比值，通常用百分比表示。
效率越高，电机的能量转换效率就越高，对能源的利用也就更加充分。
2. 温升：直流电机在工作过程中会产生一定的热量，这些热量会导致电机温升。
温升过高会影响电机的性能和寿命，因此在选型时需要考虑电机的散热能力。
3. 寿命：直流电机的寿命是指其可持续工作的时间或寿命。
寿命一般与电机的质量、工作环境、使用条件等因素有关。
在选型时，我们需要根据实际需求来确定所需的寿命要求。
直流电机的选型计算公式涵盖了功率、转速和扭矩三个方面。
三相电机选型及计算案例
三相电机选型及计算案例1.选型计算通用公式P功率(W)T转矩(N.M)N转速(R/min)P=T.N/9550T=P.9550/NP=F.V(直线运动）P=T.ω(圆周运动）速度V线速度m/sN转速n/minω角速度rad/s(360度=2πrad)N=V*1000*60/（2πR）物体速度和滚轮转速的关系ω=2πN/60圆周运动常用转速转化为角速度来计算N=V*60*1000/Pb丝杆线速度与转速关系N转速三相异步电机（1500/3000/1000）步进电机（600R以下）伺服电机（3000R左右）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负载的受力情况水平直线运动：F=μmgF力（N）m质量(kg)g重力加速度g=10n/kg竖直运动：F=mg圆周运动：T=j*βT扭矩（n.m）j惯量（kg.m^2）β角加速度（rad/s^2）同步带、齿条、各类带传动情况下：扭矩T=F.RR(与力相连的轮子的半径）丝杆传动：扭矩T=F*Pb/(2π*η)惯量直线运动F=maa=v/ta加速度（m/s^2）圆周运动T=j*βj=mr^2β=ω/tω=2πNT扭矩（n.m）j惯量（kg.m^2）ω角速度rad/s(360度=2πrad)β角加速度（rad/s^2）t加速时间（s）2.常见产品案例例题1：皮带输送机负载重量400KG速度30M/min滚子直径200MM总效率η=百分之75摩擦系数0.2安全系数k=1.8求：电机功率转速扭矩减速比（12345678910）求大小链轮齿数解法1：F=μmg=0.2*400*10=800NP=F.V*k/η=800*0.5*1.8/0.75=960W=0.96kw（取1kw）N=V*1000*60/（2πR）=30*1000/3.14/2/100=48r/min设电机转速为1500则电机转矩T=P*9.55/1500=6.1n.m则减速比为1500/48=31.25（取31）选择10设小链轮齿数为17则大链轮齿为17*3.1=53解法2：F=μmg=0.2*400*10=800NT=F.D/2=800*0.2/2=80n.m（滚子转矩）N=V*1000*60/（2πR）=30*1000/3.14/2/100=48r/min设电机转速为1500减速比为1500/48=31.25（取31）选择10设小链轮齿数为17则大链轮齿为17*3.1=53电机的扭矩等于T（负载）/i=t（电机）=80/31=2.58nm电机需要的理论功率为P=TN/9550=2.58*1500/9550=0.4KW电机实际功率等于p*k/η=0.4*1.8/0.75=0.96kw（取1kw）。
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。
电机的选型计算
电机的选型计算电机选型计算书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：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5.5KW，所以就暂定电机功率钢丝绳卷筒直径已确定为到5.5m/min 即0.09167m/s；P > 4444.386瓦电机最小型号P=5.5KW , i=60。
260mm，若使设备提升速度由公式:- D可求知卷筒转速：V 1113.474rnD 3.14江0.26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3 =25r，扭矩为M=199.21/kg • m,输出轴径d= $ 60mm。
则选择主动链轮为16A双排z=17,机械传动比为：z 13.474i乙2525 沃17 “ 一取从动轮16A双排z=33;1).速度校核:所选电机出力轴转速为 3 =25r ,机械减速比为33/仃，得提升卷筒转速：25汉17「12.88r133综上可知：提升钢索自由端线速度：「二D = 3.14 12.88 0.26 = 10.52(m/min)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则，卷筒所需最小转矩:T=2350*0.13=305.5 kg • m链条传动效率取n =0.96,动载系数取K=1.2，电机出力 轴最小转矩为；可见：T i <199.21。
故可以选用功率 P=5.5KW 速比i=60 的减速电机作为提升电机。
二、横移电机根据设计统计横移架子的总重为 G=6000kg ，横移运动副的摩擦系数为卩=0.05,牵引力为：F=G* 卩=6000*0.05=300 kg设横移速度为11m/min ,则电机最小功率为：W=300*9.8*11/60=539W车库专用电机厂家现有的P > 539W 电机最小型号P=750W ，所以就暂定电机功率为 P=750W ，横移轮直径d=100mm ，电机所需转速：3 =11/ (3.14*0.1 ) =35r查电机厂家资料与所计算数据比较接近的电机是： 功率:P=750W 速比：i=40电机输出轴转速为 3 =37.5r ，扭矩为M=17.9kg • m ,输出轴径 d= $ 32mm ,1).速度校核305.5 17 1.233 0.96=196.72kg m所选电机出力轴转速为37.5r,横移轮直径d=100mm ,则横移速度为：v= n 3 d=3・14*37・5*0・1=11・775m/min 。
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关于机械的背景知识 机械公式
机械公式
直线运动 :
角度运动 :
x
1 2
t2
v0
t
x0
v γt v0
v
2
2
x
F m
P Fv
1 2
ω t 2 ω0
t θ0
ω t ω 0
2 2
P M
M J
M J F (with fri ctions)
动能
直线运动 :
l
角度: 单位 : 弧度 (rad)
360°= 2 rad
l
rθ
r
米制单位
运动学 线速度 : l t-1
单位 : 米每秒 (m/s or m.s-1)
瞬时速度 : v dx dt
平均速度 : V D t
角速度 : t -1 单位 : 弧度每秒 (rd/s or s-1)
瞬时速度 : d
dt
关于机械的背景知识 单位
米制单位
3 个基本单位 : 国际单位制 (SI)
质量 : m 单位 : 千克 (kg)
长度 : l 单位 : 米 (m)
时间 : t
单位 : 秒 (s)
_______________________________________________________
推导单位 :
力矩 M : m l²t -² 单位 : 牛米 (Nm) 力与长度的乘积 : M = F r (力与长度的方向垂直时)
运动力矩 : M = J ’ (J : 转动惯量 kg.m²)
能量: m l²t -² 单位 : 焦耳 (J) 力与位移的乘积 :
E=F L
r F
米制单位
运动学 :
功率 : m l²t -3 单位 : Watt (W)
长度 : 1 inch (in) = 2,54 cm = 0,0254 m
力矩 : 1 inch pound (in.lb) = 0,1130234 Nm
惯量 : 1 inch pound second square (in.lb.s²) = 0,112961 kg.m²
重力加速度 : g = 386 in/s²= 32,12 ft/s²= 9,81 m/s²
电机的选型计算 作者: Michel COUPAT
目录
I 关于机械的背景知识 II 再生能量 III 电机选型计算的步骤 IV 施耐德伺服的计算 V 练习
电机和驱动器的选型计算
I 关于机械的背景知识
• 单位 • 机械公式 • 惯量的计算 • 运动学 • 摩擦 • 惯量的比例
II 再生能量 III 电机选型计算的步骤 IV 施耐德伺服的计算 V 练lb V : 体积 in m3 or in3
: 密度 in Kg/m3 or lb/in3
常见材料的密度: 钢 铝 黄铜 紫铜 塑料
: 7750 Kg / m3 0,286 lb / in3 : 2720 Kg / m3 0,098 lb / in3 : 8170 Kg / m3 0,295 lb / in3 : 8910 Kg / m3 0,322 lb / in3 : 1110 Kg / m3 0,040 lb / in3
PE t
* 直线运动 :
1 W = 1 J/s
E in Joule t in s
P=F v
F in Newton V in m/s
* 角运动 :
P=M
M in Nm in rad/s
英制单位
质量,重量,力 : 单位 : 磅 (lb) [盎司 (oz) : 1 lb = 16 oz ]
长度 : 单位 : 英寸 (in) [1英尺 (ft) = 12 英寸 - 1 码 (yd) = 3英尺]
8
Jym D 0² D i² L ?
4 4 3
力臂和质量
JmH?T?
6
Jm.R?
力臂和质量
m R
m1
J?
Jm.r?
r1
J = m R2 + m1 r12
常用的转动惯量
圆环
Axis a-a: J mr2 Axis b-b: J 1mr2
2
圆柱体
Axisa-a:J 1mr2
2
Axisb-b:J m3r2 h2
时间 : 单位 : 秒 (s)
线速度 : 单位 : 英寸每秒 (in/s)
线加速度 : 单位 : 英寸每平方秒 (in/s²)
力矩: 单位 : 英寸磅 (in.lb)
惯量 : 单位 : 英寸磅平方秒 (in.lb.s²)
等效的米制和英制单位
重量 : 1 pound (lb) = 453,59237 g = 0,45359237 kg = 4,44822 N
长方体
mV
VLhw
Ja-amh? w?
12
Jb - b m 4L?w?
12
Jb - b mL?
3
(if h and W <<
L)
实心圆柱体
m V V πD 1 ² L
4 r D1
2
Jx1mr2m D 12
2
8
Jy
m 4 D41?L32
空心圆柱体
mV
VπD0²-Di²L
4
Jxm D 0² D i²
ECIN12mv2
转动 :
ECIN12J2
E in Joules m in kg v in m/s
E in Joules J in kg.m2
in rad/s
关于机械的背景知识 惯量的计算
密度
密度 : 单位 : 千克每立方米 (Kg/m3) 磅每立方英尺 (lb/in3) 某个体积承载的重量取决于构成的材料.
12
空心柱体
Axisa-a:J21mR2 r2
Axisb-b:J1m 2 3R23r2 h2
圆锥
Axisa-a:J 3 mr2 10
Axisb-b:J 3 4r2 h2 80
瞬间加速度: d
dt
平均加速度:
t
v in m/s t in s
t in s ω in rd/s
米制单位
运动学 :
力 : m l t -² 单位 : 牛顿 (N) 力等于质量与加速度的乘积: F = m γ
重量 W : m l t -²
单位 : 牛顿 (N) W = m.g (g : 重力加速度 = 9,81m/s²)
平均速度 :
t
x in m t in s D in m
t in s in
radians
2 N
60
ω in rd/s N in rpm
米制单位
运动学 :
线加速度 : l t -2 单位 : 米每秒平方 (m/s/s or m.s-2)
瞬时加速度 : dv
dt
平均加速度 : v
t
角加速度 : t -2 单位 : 弧度每平方秒 (rad.s-2 or s-2)