力矩电机选取
力矩电机选取
1 已知控制系统参数
1.1 最大跟踪角速度 Ωm 1.2 最大跟踪角加速度 εm 1.3 最大调转角速度 Ωlim 1.4 最大调转角加速度 εlim 1.5 最大跟踪误差 e m 1.6 阶跃响应调节时间 t s 1.7 负载转动惯量 J c 1.8 负载摩擦力矩 T c
2 直流力矩电机参数
2.1 峰值堵转力矩 T mbl 2.2 峰值堵转电压 U m 2.3 峰值堵转电流 I m 2.4 最大空载转速 n mo 2.5 连续堵转力矩 T cbl 2.6 连续堵转电压 U c 2.7 连续堵转电流 I cbl 2.8 转子转动惯量 J c 2.9 电势系数 C e 2.10 反电势系数K e
K e =9.55 C e （2-1）
2.11 转矩系数 K m
K m =K e
（2-2）
2.12 电磁时间常数T e
Ra
La
=
Te （2-3） 2.13 机电时间常数T m
Km Ke JRa
*Tm =
（2-4）
2.14 理想空载转速n io
Ce
Um =
nio （2-5）
2.15 自身摩擦力矩T tc
)(nio
Tmbl
Ttc nmo nio -=
（2-6） 2.16 电机内阻R a
Imbl
Um
Ra =
（2-7）
2.17 电机电感L a
3 电机及负载传递函数 永磁直流力矩电机特性可由下列4个方程描述：
i(t)Km M(t)?=
(3-1)
)()
()()(2
2t Mc dt t d b dt t d J t M ++=θθ (3-2) (t)Ke E(t)ω?=
(3-3)
(t))
()()(ω?++?=Ke dt
t di La
Ra t i t Ua (3-4) 注：b 为粘性摩擦系数，E(t)为电机反电势，Mc(t)为非惯性负载力矩（包
括摩擦），（3-2）为机械回路方程，（3-4）为电气回路方程。
根据上图，若令Tm=JRa/KmKe 为机电时间常数，Ta=La/Ra 为电气时间常数，当b 很小时，可得出电机转速对电枢电压的传递函数为：
1
/1)
()
(2++=
Tms TmTas Ke
s Ua s ω
（3-5）
电气时间常数Ta 反映电动机电感对电流上升时间的延迟； 机电时间常数Tm 反映电动机的机械延迟。 一般Ta 远小于Tm ，（3-5）可简化为
1
/1)
()
(+=
Tms Ke
s Ua s ω
（3-6）
3.1 Km 的求取
转矩常数Km=ω/Ua (ω(rad/s)为输出角速度,Ua 为输入电压) 测速反馈系数K=Uo/ω (Uo(伏)为测速元件输出电压) 可得 Km=Uo/Ua*K
在不同的输入电压Ua 下,可测出不同的Km 值。 3.2 Tm 的求取（阶跃响应法）
对电机加入阶跃输入电压Ua ，将测速输出电压（间接代表转速ω）接到笔
图1 直流电机结构框图
式记录仪上，可得转速随时间的变化曲线，当转速达到稳定值的63.2%时，所对应的时间值等于电机的时间常数Tm 。
同理，当负载与电机轴直接固连时，可得电机的位置模型：
)
1(/1)
()
(+=
T m s s Ke
s Ua s θ
电机型号及参数对照表
简介 变频调速电机简称变频电机，是变频器驱动的电动机的统称。实际上为变频器设计的电机为变频专用电机，电机可以在变频器的驱动下实现不同的转速与扭矩，以适应负载的需求变化。变频电动机由传统的鼠笼式电动机发展而来，把传统的电机风机改为独立出来的风机，并且提高了电机绕组的绝缘性能。在要求不高的场合如小功率和频率在额定工作频率工作情况下，可以用普通鼠笼电动机代替。 主要参数 品牌：ABB 产品类型：三相异步电动机 型号：QABP 4KW-4P 极数：4极 额定功率：4KW 额定电压：380/415/440（V） 额定转速：1450（rpm） 产品认证：CE 应用范围：机械设备行业均可 技术特点 效率高 达到欧洲CEMEP-EU效率等级电机标准二级值，符合中华人民共和国国家标准GB18613-2002中小型三相异步电动机能效限定值。双频宽电压
电压范围220V~690V，适用50Hz和60Hz电源。 噪声低 通过优化电磁设计、通风状况、结构尺寸等技术，M2JA系列电动机的噪声较低。 轴承负载能力高 电动机选用深沟球轴承，寿命长，80-132中心高电动机为永久型润滑，160-355设有加油装置。 可靠性好 电动机为全封闭风冷结构，防护等级IP55，材料及工艺符合环境要求。电动机机械强度高，坚固耐用，防锈防腐性强。绕组可靠性好，采用F级绝缘结构，B级考核。并可根据用户需要增加PTC热敏电阻或热敏开关。 本系列电机功率从0.25KW-315KW，机座中心高从71mm-355mm。可广泛应用于轻工，纺织，化工，冶金，机床等需要调速转动装置的行业中，是一种理想的调速动力源。 特殊设计 电磁设计 对于变频电动机，由于临界转差率反比于电源频率，可以在临界转差率接近1时直接启动，因此，过载能力和启动性能不在需要过多考虑，而要解决的关键问题是如何改善电动机对非正弦波电源的适应能力。方式一般如下： 1）尽可能的减小定子和转子电阻。
电机负载扭矩计算
一、计算折合到电机上的负载转矩的方法如下： 1、水平直线运动轴： 9.8*μ·W·P B T L=2π·R·η（N·M） 式P B：滚珠丝杆螺距（m） μ：摩擦系数 η：传动系数的效率 1/R：减速比 W:工作台及工件重量（KG） 2、垂直直线运动轴： 9.8*（W-W C）P B T L=2π·R·η（N·M） 式W C：配重块重量（KG） 3、旋转轴运动： T1 TL=R·η（N·M） 式T1：负载转矩（N·M） 二：负载惯量计算 与负载转矩不同的是，只通过计算即可得到负载惯量的准确数值。不管是直线运动还是旋转运动，对所有由电机驱动的运动部件的惯量分别计算，并按照规则相加即可得到负载惯量。由以下基本公式就能得到几乎所有情况下的负载惯量。 1、柱体的惯量 D(cm） L（cm） 由下式计算有中心轴的圆柱体的惯量。如滚珠丝杆，齿轮等。 4L（kg·cm·sec2）或πγ·L·D4（KG·M2） πγD J K=32*980J K=32 式γ：密度（KG/CM3）铁：γ〧7.87*10 -3KG/CM3=7.87*103KG/M3 铝：γ〧2.70*10 -3KG/CM3=2.70*103KG/M3 JK：惯量（KG·CM·SEC 2）（KG·M2）
D：圆柱体直径（CM）·（M）
L：圆柱体长度（CM）·（M） 2、运动体的惯量 用下式计算诸如工作台、工件等部件的惯量 WPB2 J L1=9802π（KG·CM·SEC 2） PB2 2 =W2π（KG·M） 式中：W：直线运动体的重量（KG） PB：以直线方向电机每转移动量（cm）或（m） 3、有变速机构时折算到电机轴上的惯量 1、 Z2 JJO 电机 Z1 KG·CN：齿轮齿数 2 Z1 22 JL1=Z2*J0（KG·CM·SEC）（KG·M ） 三、运转功率及加速功率计算 在电机选用中，除惯量、转矩之外，另一个注意事项即是电机功率计算。一般可按下式求得。 1、转功率计算 2π·Nm·T L P0=60（W） 式中：P0：运转功率（W） Nm：电机运行速度（rpm） TL：负载转矩（N·M） 2、速功率计算 2 2π·NmJL Pa=60Ta 式Pa：加速功率（W）
电机功率的正确选择
电机功率的正确选择 电机的功率．应根据生产机械所需要的功率来选择，尽量使电机在额定负载下运行。选择时应注意以下两点： (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(见表)，不但对用户和电网不利。而且还会造成电能浪费。 要正确选择电机的功率，必须经过以下计算或比较： (1)对于恒定负载连续工作方式，如果知道负载的功率(即生产机械轴上的功率)Pl(kw)．可按下式计算所需电机的功率P(kw)： P=P1/n1n2 式中n1为生产机械的效率；n2为电机的效率。即传动效率。按上式求出的功率，不一定与产品功率相同。因此．所选电机的额定功率应等于或稍大于计算所得的功率。 例：某生产机械的功率为3．95kw．机械效率为70％、如果选用效率为0．8的电机，试求该电机的功率应为多少kw? 解:P=P1/ n1n2=3.95/0.7*0.8=7.1kw 由于没有7．1kw这—规格．所以选用7．5kw的电动机。 (2)短时工作定额的电机．与功率相同的连续工作定额的电动机相比．最大转矩大，重量小，价格低。因此，在条件许可时，应尽量选用短时工作定额的电机。 (3)对于断续工作定额的电机，其功率的选择、要根据负载持续率的大小，选用专门用于断续运行方式的电机。负载持续串Fs％的计算公式为FS％＝tg/(tg+to)×100％式中tg为工作时间，t。为停止时间min；tg十to为工作周期时间min。 此外．也可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动机的工作电流，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(即“大马拉小车”应调换功率较小的电动机。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．则表明电动机的功率选得过小(即"小马拉大车")，应调换功率较大的电机. 表: 负载情况空载1/4负载1/2负载3/4负载满载 功率因数0.2 0.5 0.77 0.85 0.89 效率0 0.78 0.85 0.88 0.895
电机安装技术规范
电机安装技术规范 1?目的 规范电机选型、采购、验收、安装、维护、修理、报废七项管理职责。2?适用对象 本工艺标准适用于一般工业安装工程固定式交、直和同步电动机及其附属安装。 3准备 设备及材料要求： 电动机应有铭牌，注明制造厂名，出厂日期，电动机的型号、容量、 频率、电压、电流、接线方法、转速、温升、工作方法、绝缘等级等有关 技术数据。 电动机的容量、规格、型号必须符合要求，附件、备件齐全，并有出厂合格证及有关技术文件。 电动机的控制、保护和起动附属设备，应与电动机配套，并有铭牌， 注明制造厂名，出厂日期、规格、型号及出厂合格证等有关技术资料。 各种规格的型钢均应符合设计要求，型钢无明显的锈蚀。并有材质证明。 螺栓：除电机稳装用螺栓外，均应采用镀锌螺栓，并配相应的镀锌螺母平垫圈、弹簧垫。 作业条件： 在室外安装的电机，应有防雨措施。 电动机的基础、地脚螺栓孔、沟道、电缆管位置尺寸应符合设计质量 要求。 电动机安装场地应清理干净、道路畅通。
电动机驱动设备已安装完毕，且初检合格4操作规范 设备拆箱点件： 设备拆箱点件检查应有安装单位、供货单位、建设单位共同进行，并作好记录； 按照设备供货清单、技术文件，对设备及其附件、备件的规格、型号、数量进行详细核对； 电动机本体、控制和起动设备外观检查应无损伤及变形，油漆应完好； 电动机及其附属设备均应符合设计要求。 安装前的检查 电动机安装前应进行以下检查： 电动机应完好，不应有损伤现象。盘动转子应轻快，不应有卡阻及异 常声响。 电机的附件、备件应齐全无损伤。 电动机的安装： 电动机安装应由电工、事业部维修人员，大型电动机的安装需要搬运和吊装时应有起重工配合进行。 应审核电动机安装的位置是否满足检修操作运输的方便。 固定在基础上的电动机，一般应有不小于1.2m维护通道。 采用水泥基础时，如无要求，基础重量一般不小于电动机重量的3倍。基础各边应超出电机底座边缘100?150mm
电动机型号参数表
电机厂、电动机厂家、Y系列电动机价格、异步电机型号、河南三相异步电动机、电磁调速电动机、振动源三相异步电动机、电磁制动三相异步电动机、变频调速三相异步电动机、力矩三相异步电动机、隔爆型三相异步电动机 产品详细说明： Y系列三相异步电动机是一般用途鼠笼型异步电动机基本系列，全国统一设计。它的中心高、功率等级、安装尺寸均符合IEC国际电工委员会标准。产品可以和国内外各类机械设备配套。 Y系列电机中心高80－355mm。绝缘等级为B级，外壳防护等级IP44，冷却方式IC411。基本安装方式有IMB3、IMB5、IMB35、V1、V3等。工作方式：S1连续工作制，环境温度－15— +40℃，海拔1000米以下。电压380V，频率50H Z。接法：3KW及以下为Y接，4KW及以上为△接。 Y系列电机具有效率高，能耗少、噪声低、振动小、重量轻、体积小、性能优良，运行可靠，维护方便等优点。广泛用于工业、农业、建筑、采矿行业的各种无特殊要求的机械设备。如风机、水泵、机床、起重及农副产品加工机械等。
B35尺寸数据 机座号凸缘 号 极数 机座轴伸凸圆端盖 AB AC AD HD L A A/2 B C H K D E F G M N P R S T 孔 数 Y80 FF16 5 2.4 12 5 62.5 10 50 80 1 1 9 40 6 15. 5 16 5 13 20 1 2 3. 5 4 16 5 17 5 15 175 290 Y90S 2.4.6 14 70 56 90 2 4 50 8 20 18 19 5 16 195 315 Y90L 12 5 340 Y100 L FF21 5 16 80 14 63 10 1 2 2 8 60 24 21 5 18 25 1 5 4 20 5 21 5 18 245 380 Y112 M 19 95 70 11 2 24 5 24 19 265 400 Y132 S FF26 5 2.4.6. 8 21 6 108 89 13 2 3 8 80 1 33 26 5 23 30 28 27 5 21 315 475 Y132 M 17 8 515 Y160 M FF30 25 4 127 21 10 8 16 1 5 4 2 11 1 2 37 30 25 35 1 9 5 33 33 5 26 5 385 605
电机扭矩计算方法
电机扭矩计算方法标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
电机转速和扭矩（转矩）计算公式 含义： 1kg= 1千克的物体受到地球的吸引力是牛顿 含义：·m 推力点垂直作用在离磨盘中心1米的位置上的力为了。 转速公式：n＝60f/P (n＝转速，f＝电源频率，P＝磁极对数) 扭矩公式：T=9550P/n T是扭矩，单位N·m P是输出功率，单位KW n是电机转速，单位r/min 扭矩公式：T=973P/n T是扭矩，单位Kg·m P是输出功率，单位KW n是电机转速，单位r/min 形象的比喻: 功率与扭矩哪一项最能具体代表车辆性能有人说：起步靠扭矩，加速靠功率，也有人说：功率大代表极速高，扭矩大代表加速好，其实这些都是片面的错误解释，其实车辆的
前进一定是靠发动机所发挥的扭力，所谓的「扭力」在物理学上应称为「扭矩」，因为以讹传讹的结果，大家都说成「扭力」，也就从此流传下来，为导正视听，我们以下皆称为「扭矩」。 扭矩的观念从小学时候的「杠杆原理」就说明过了，定义是「垂直方向的力乘上与旋转中心的距离」，公制单位为牛顿-米(N-m)，除以重力加速度 sec2之后，单位可换算成国人熟悉的公斤-米(kg-m)。英制单位则为磅-尺(lb-ft)，在美国的车型录上较为常见，若要转换成公制，只要将lb-ft的数字除以即可。汽车驱动力的计算方式：将扭矩除以车轮半径即可由发动机功率－扭矩输出曲线图可发现，在每一个转速下都有一个相对的扭矩数值，这些数值要如何转换成实际推动汽车的力量呢答案很简单，就是「除以一个长度」，便可获得「力」的数据。举例而言，一部升的发动机大约可发挥的最大扭矩，此时若直接连上185/ 60R14尺寸的轮胎，半径约为41公分，则经由车轮所发挥的推进力量为15/=公斤的力量(事实上公斤并不是力量的单位，而是重量的单位，须乘以重力加速度sec2才是力的标准单位「牛顿」)。 36公斤的力量怎么推动一公吨的车重呢而且动辄数千转的发动机转速更不可能恰好成为轮胎转速，否则车子不就飞起来了幸好聪明的人类发明了「齿轮」，利用不同大小的齿轮相连搭配，可以将旋转的速度降低，同时将扭矩放大。由于齿轮的圆周比就是半径比，因此从小齿轮传递动力至大齿轮时，转动的速度降低的比率以及扭矩放大的倍数，都恰好等于两齿轮的齿数比例，这个比例就是所谓的「齿轮比」。
电动机功率的选择
范例(1)TOP
负荷系数表负荷条件TOP 如何选择电机的计算公式 范例(2)TOP
电动机扭距计算 电机的“扭矩”，单位是N?m（牛米） 计算公式是T=9549 * P / n 。 P是电机的额定（输出）功率单位是千瓦（KW） 分母是额定转速n 单位是转每分(r/min) P和n可从电机铭牌中直接查到。 如果没有时间限制1000W的电动机可以拖动任何重量的物体 1.1KW的电机输出扭矩为7.2N*m，要是不经过减速要提升1T的东西是不可能的。很简单的道理你可以用P=FV/1000计算出你可以达到的最大升降速度，这里要根据你的传动装置考虑效率进去。F 单位是N，V单位是m/s，P千瓦。注意单位换算。计算下来最大升降速度为0.11m/s。 电动机的名牌上有功率P，有转速n，有功率因数cosφ一般为0.85-0.9左右，设效率为η一般为0.9左右， 设电机扭矩T 则，T=9550*P/n T---扭矩Nm P--功率KW n---转速r/min Tsav=0.5T(Ts+Tcr), Tsav：平均启动扭矩。Ts最初启动扭矩。Tcr：牵入扭矩。 电机负荷的计算方法 一、计算折合到电机上的负载转矩的方法如下： 1、水平直线运动轴： 9.8*μ·W·PB TL= 2π·R·η(N·M) 式PB：滚珠丝杆螺距(m) μ：摩擦系数 η：传动系数的效率 1/R：减速比 W:工作台及工件重量(KG) 2、垂直直线运动轴： 9.8*(W-WC)PB
TL= 2π·R·η(N·M) 式WC：配重块重量(KG) 3、旋转轴运动： T1 TL= R·η(N·M) 式T1：负载转矩(N·M) 二：负载惯量计算 与负载转矩不同的是，只通过计算即可得到负载惯量的准确数值。不管是直线运动还是旋转运动，对所有由电机驱动的运动部件的惯量分别计算，并按照规则相加即可得到负载惯量。由以下基本公式就能得到几乎所有情况下的负载惯量。 1、柱体的惯量 D(cm) L(cm) 由下式计算有中心轴的圆柱体的惯量。如滚珠丝杆，齿轮等。 πγD4L (kg·cm·sec2)或πγ·L·D4(KG·M2) JK= 32*980 JK= 32 式γ：密度(KG/CM3) 铁：γ〧7.87*10-3KG/CM3=7.87*103KG/M3 铝：γ〧2.70*10-3KG/CM3=2.70*103KG/M3 JK：惯量(KG·CM·SEC2)(KG·M2) D：圆柱体直径(CM)·(M) L：圆柱体长度(CM )·(M) 2、运动体的惯量 用下式计算诸如工作台、工件等部件的惯量 W PB 2 JL1= 980 2π(KG·CM·SEC2) PB 2 =W 2π(KG·M2) 式中：W：直线运动体的重量(KG) PB：以直线方向电机每转移动量(cm)或(m) 3、有变速机构时折算到电机轴上的惯量 1、电机 Z2 J JO Z1 KG·CN：齿轮齿数 Z1 2 JL1= Z2 *J0 (KG·CM·SEC2)(KG·M2) 三、运转功率及加速功率计算 在电机选用中，除惯量、转矩之外，另一个注意事项即是电机功率计算。一般可按下式求得。 1、转功率计算 2π·Nm·TL P0= 60 (W) 式中：P0：运转功率(W) Nm：电机运行速度(rpm) TL：负载转矩(N·M) 2、速功率计算
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。
力矩电机技术水平分析及关键技术
力矩电机技术水平分析及关键技术 沈阳机床集团 技术中心 立式加工中心项目组 2006年10月
–Firstly—力矩电机简介及技术分析 力矩电动机(torque motor)，也有人翻译为扭矩电机，力矩电动机与直线电动机相似,为基于同步传动技术的直接驱动电动机.与直线电动机的高速度不同的是,力矩电动机经常工作在较低的速度,并且在这种较低的额定转速下输出很高的扭矩. 它本质是低速大扭矩的伺服电动机，与我们熟悉的伺服电机分类相同，分为直流，无刷直流，正弦交流几种。 a.永磁直流力矩电动机技术 永磁式直流力矩电机属于低速直流伺服电动机，通常使用在堵转或低速情况下。 其特点是堵转力矩大，空载转速低，不需要任何减速装置可直接驱动负载，过载能力强。长期堵转时能产生足够大的转矩而不损坏。广泛应用于各种雷达天线的驱动、光电跟踪等高精度传动系统、以及一般仪器仪表驱动装置上。 2专利技术： 目前国内外关于直流永磁力矩电动机的专利文献主要针对电动机的结构，以及槽极数的设计，其发展趋势是使该类力矩发动机的结构更紧凑、力矩更大。其中美国专利US5990584（公开日：1999-11-23）涉及一种永磁直流力矩电动机，其定子安装在基座上悬臂中，并嵌套在一个杯形转子中。其永磁体贴在转子的内部，定子铁心外部由线圈直接包成网状，可加工成片状或薄板状。磁极片具有缩短的电极靴表面与转子磁体形成放射形的间隙。磁极片向轴向和横向扩展，轴向磁极片的扩展部分可提供给定电动机所有的磁通量，无需再增加电流的安培。 国内实用新型95218685.3（公开日：1996.12.18）也涉及一种大力矩直流电动机，转子采用双数正槽，单层绕组，换向片至少6片，使转子产生的磁场与定子磁场的磁轴交角小于直角（30－45°）。具有起动力矩大，机械加工容易，省工省料，制造维修方便，工作可靠，过负荷能力强，使用寿命长等特点。 2产品介绍： 国外永磁直流力矩电动机的主要生产厂商有美国Kollmorgen公司、Poly-Scientific公司、英国Muirhead Aerospace等公司，设计生产了各种型号的永磁直流力矩电动机，其中美国Kollmorgen公司的直流力矩电机由永磁场和绕线式电
电机扭矩计算方法
电机转速和扭矩（转矩）计算公式 含义：1kg=9.8N 1千克的物体受到地球的吸引力是9.8牛顿 含义：9.8N·m推力点垂直作用在离磨盘中心1米的位置上的力为9.8N。 转速公式：n＝60f/P (n＝转速，f＝电源频率，P＝磁极对数) 扭矩公式：T=9550P/n T是扭矩，单位N·m P是输出功率，单位KW；n是电机转速，单位r/min 扭矩公式： T=973P/n T是扭矩，单位Kg·m；P是输出功率，单位KW；n是电机转速，单位r/min 形象的比喻: 功率与扭矩哪一项最能具体代表车辆性能？有人说：起步靠扭矩，加速靠功率，也有人说：功率大代表极速高，扭矩大代表加速好，其实这些都是片面的错误解释，其实车辆的前进一定是靠发动机所发挥的扭力，所谓的「扭力」在物理学上应称为「扭矩」，因为以讹传讹的结果，大家都说成「扭力」，也就从此流传下来，为导正视听，我们以下皆称为「扭矩」。扭矩的观念从小学时候的「杠杆原理」就说
明过了，定义是「垂直方向的力乘上与旋转中心的距离」，公制单位为牛顿.米(N.m)，除以重力加速度9.8m/sec2之后，单位可换算成国人熟悉的公斤.米(kg.m)。英制单位则为磅.呎(lb.ft)，在美国的车型录上较为常见，若要转换成公制，只要将lb.ft的数字除以7.22即可。汽车驱动力的计算方式：将扭矩除以车轮半径即可由发动机功率－扭矩输出曲线图可发现，在每一个转速下都有一个相对的扭矩数值，这些数值要如何转换成实际推动汽车的力量呢？答案很简单，就是「除以一个长度」，便可获得「力」的数据。举例而言，一部1.6升的发动机大约可发挥15.0kg.m的最大扭矩，此时若直接连上185/60R14尺寸的轮胎，半径约为41公分，则经由车轮所发挥的推进力量为 15/0.41=36.6公斤的力量(事实上公斤并不是力量的单位，而是重量的单位，须乘以重力加速度9.8m/sec2才是力的标准单位「牛顿」)。 36公斤的力量怎么推动一吨的车重呢？而且动辄数千转的发动机转速更不可能恰好成为轮胎转速，否则车子不就飞起来了？幸好聪明的人类发明了「齿轮」，利用不同大小的齿轮相连搭配，可以将旋转的速度降低，同时将扭矩放大。由于齿轮的圆周比就是半径比，因此从小齿轮传递动力至大齿轮时，转动的速度降低的比率以及扭矩放大的倍数，都恰好等于两齿轮的齿数比例，这个比例就是所谓的「齿轮比」。 举例说明，以小齿轮带动大齿轮，假设小齿轮的齿数为15齿，大齿轮的齿数为45齿。当小齿轮以3000rpm的转速旋转，而扭矩为
电机分类及选型
电机分类及选型 一、电机分类： 电机是发电机和电动机的统称。其中发电机分为三相同步发电机和单相同步发电机。而电动机分为同步电动机和异步电动机。并且异步电动机更加广泛使用。异步电动机又分为：三相异步电动机和单相异步电动机。三相异步电动机还分为铸铁壳和铝壳两种，一般铸铁居多（标注字母Y、Y2、AS、JO2、JW、YS），铝壳较少（标注字母MS）。单相异步电动机包含有：1.单相电容起动异步电动机:YC(CO2)、JY、MC（铝壳）；2.单相电阻起动异步电动机:YU(BO2)、JZ 、MU(铝壳)；3.单相电容运转异步电动机:YY(DO2)、MY(铝壳)；4.单相双值电容异步电动机:YL、ML(铝壳)；5.罩极电动机。 二、电机主要性能对比：
三、电机型号命名： Y 2 100 L 2 — 4 系第中机铁极 列二心座心数 代次高长长 号设 计 1、系列代号: Y 2、设计代号: 2为第二次设计(改进) 1 为第一次设计 3、中心高H:从电机轴伸中心轴线至底脚平面的高度。按标准有：56、63、71、80、90、100、112、132、160、180、225、280、315及以上(中型电机) 4、机座长（L）:按长短分S—短、M—中、L—长 5、铁心长:1—短、功率小；2—长、功率大 6、极数:影响电机转速。约：2极—2850r/min 4极：1450r/min 6极—930r/min 8极：720r/min 四、电机主要性能指标： 效率η:输出功率/输入功率0.4～0.9 功率因素:Cosφ0.6～0.98 起动转矩:0.5～3.0 起动电流:起动电流/额定电流=4～7倍 最大转矩:1.6～2.2倍 最小转矩:大于1.2倍
电动机型号全全参数表
电机厂、电动机厂家、Y系列电动机价格、异步电机型号、三相异步电动机、电磁调速电动机、振动源三相异步电动机、电磁制动三相异步电动机、变频调速三相异步电动机、力矩三相异步电动机、隔爆型三相异步电动机 产品详细说明： Y系列三相异步电动机是一般用途鼠笼型异步电动机基本系列，全国统一设计。它的中心高、功率等级、安装尺寸均符合IEC国际电工委员会标准。产品可以和国外各类机械设备配套。 Y系列电机中心高80－355mm。绝缘等级为B级，外壳防护等级IP44，冷却方式IC411。基本安装方式有IMB3、IMB5、IMB35、V1、V3等。工作方式：S1连续工作制，环境温度－15—+40℃，海拔1000米以下。电压380V，频率50H Z。接法：3KW及以下为Y接，4KW及以上为△接。 Y系列电机具有效率高，能耗少、噪声低、振动小、重量轻、体积小、性能优良，运行可靠，维护方便等优点。广泛用于工业、农业、建筑、采矿行业的各种无特殊要求的机械设备。如风机、水泵、机床、起重及农副产品加工机械等。
B35尺寸数据 机座号凸缘 号 极数 机座轴伸凸圆端盖 A B A C A D HD L A A/2 B C H K D E F G M N P R S T 孔 数 Y80 FF1 65 2.4 12 5 62.5 10 50 80 1 1 9 40 6 15. 5 16 5 13 20 1 2 3. 5 4 16 5 17 5 15 17 5 29 Y90 S 2.4.6 14 70 56 90 2 4 50 8 20 18 16 31 5 Y90 L 12 5 34 Y10 0L FF2 15 16 80 14 63 10 1 2 2 8 60 24 21 5 18 25 1 5 4 20 5 21 5 18 24 5 38
电机输出扭矩计算公式
电动机输出转矩 转矩（英文为torque ） 使机械元件转动的力矩称为转动力矩，简称转矩。机械元件在转矩作用下都会产生一定程度的扭转变形，故转矩有时又称为扭矩。转矩是各种工作机械传动轴的基本载荷形式，与动力机械的工作能力、能源消耗、效率、运转寿命及安全性能等因素紧密联系，转矩的测量对传动轴载荷的确定与控制、传动系统工作零件的强度设计以及原动机容量的选择等都具有重要的意义。此外,转矩与功率的关系T=9549P/n 电机的额定转矩表示额定条件下电机轴端输出转矩。转矩等于力与力臂或力偶臂的乘积，在国际单位制(SI)中，转矩的计量单位为牛顿?米(N?m)，工程技术中也曾用过公斤力?米等作为转矩的计量单位。电机轴端输出转矩等于转子输出的机械功率除以转子的机械角速度。直流电动机堵转转矩计算公式TK=9.55KeIK 。 三相异步电动机的转矩公式为： S R2 M=C U12 公式[2 ] R22+（S X20）2 C：为常数同电机本身的特性有关；U1 ：输入电压； R2 ：转子电阻；X20 ：转子漏感抗；S：转差率 可以知道M∝U12 转矩与电源电压的平方成正比，设正常输入电压时负载转矩为M2 ，电压下降使电磁转矩M下降很多；由于M2不变，所以M小于M2平衡关系受到破坏，导致电动机转速的下降，转差率S上升；它又引起转子电压平衡方程式的变化，使转子电流I2上升。也就是定子电流I1随之增加（由变压器关系可以知道）；同时I2增加也是电动机轴上送出的转矩M又回升，直到与M2相等为止。这时电动机转速又趋于新的稳定值。 转矩的类型 转矩可分为静态转矩和动态转矩。 静态转矩是值不随时间变化或变化很小、很缓慢的转矩，包括静止转矩、恒定转矩、缓变转矩和微脉动转矩。 静止转矩的值为常数，传动轴不旋转； 恒定转矩的值为常数，但传动轴以匀速旋转，如电机稳定工作时的转矩； 缓变转矩的值随时间缓慢变化，但在短时间内可认为转矩值是不变的； 微脉动转矩的瞬时值有幅度不大的脉动变化。 动态转矩是值随时间变化很大的转矩，包括振动转矩、过渡转矩和随机转矩三种。振动转矩的值是周期性波动的；过渡转矩是机械从一种工况转换到另一种工况时的转矩变化过程；随机转矩是一种不确定的、变化无规律的转矩。 根据转矩的不同情况，可以采取不同的转矩测量方法。 转矩=9550*功率/转速 同样 功率=转速*转矩/9550 平衡方程式中：功率的单位（kW）；转速的单位（r/min)；转矩的单位（N.m）；9550是计算系数。
怎样选择电机
怎样正确选择电动机？ 电动机的功率．应根据生产机械所需要的功率来选择，尽量使电动机在额定负载下运行。选择时应注意以下两点： (1）如果电动机功率选得过小．就会出现“小马拉大车”现象，造成电动机长期过载．使其绝缘因发热而损坏．甚至电动机被烧毁。 (2)如果电动机功率选得过大．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(见表)，不但对用户和电网不利。而且还会造成电能浪费。 要正确选择电动机的功率，必须经过以下计算或比较： (1)对于恒定负载连续工作方式，如果知道负载的功率(即生产机械轴上的功率)Pl(kw)．可按下式计算所需电动机的功率P(kw)： P=P1/n1n2 式中 n1为生产机械的效率；n2为电动机的效率。即传动效率。 按上式求出的功率，不一定与产品功率相同。因此．所选电动机的额定功率应等于或稍大于计算所得的功率。 例：某生产机械的功率为3．95kw．机械效率为70％、如果选用效率为0．8的电动机，试求该电动机的功率应为多少kw? 解:P=P1/ n1n2=3.95/0.7*0.8=7.1kw 由于没有7．1kw这—规格．所以选用7．5kw的电动机。 (2)短时工作定额的电动机．与功率相同的连续工作定额的电动机相比．最大转矩大，重量小，价格低。因此，在条件许可时，应尽量选用短时工作定额的电动机。 (3)对于断续工作定额的电动机，其功率的选择、要根据负载持续率的大小，选用专门用于断续运行方式的电动机。负载持续串Fs％的计算公式为 FS％＝tg/(tg+to)×100％ 式中 tg为工作时间，t。为停止时间min；tg十to为工作周期时间min。 此外．也可用类比法来选择电动机的功率。所谓类比法。就是与类似生产机械所用电动机的功率进行对比。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动机，然后选用相近功率的电动机进行试车。试车的目的是验证所选电动机与生产机械是否匹配。验证的方法是：使电动机带动生产机械运转，用钳形电流表测量电动机的工作电流，将测得的电流与该电动机铭牌上标出的额定电流进行
步进电机的选用及电机型号参数尺寸标准
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） S ---丝杆螺距（cm） （3）计算电机输出的总力矩M M=Ma+Mf+Mt （1-3） Ma=（Jm+Jt).n/T× 1.02×10ˉ 2 （1-4） 式中Ma ---电机启动加速力矩（N.m) Jm、Jt---电机自身惯量与负载惯量(Kg.cm.s2) n---电机所需达到的转速（r/min） T---电机升速时间（s） Mf=(u.W.s)/(2πηi)×10ˉ 2 （1-5） Mf---导轨摩擦折算至电机的转矩（N.m) u---摩擦系数 η---传递效率 Mt=(Pt.s)/(2πηi)×10ˉ 2 （1-6） Mt---切削力折算至电机力矩（N.m) Pt---最大切削力（N） （4）负载起动频率估算。数控系统控制电机的启动频率与负载转矩和惯量有很大关系，其估算公式为 fq=fq0[(1-(Mf+Mt))/Ml）÷(1+Jt/Jm)] 1/2 （1-7） 式中fq---带载起动频率（Hz）
步进电机选型
步进电机选型 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。 虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能象普通的直流电机，交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。 目前,生产步进电机的厂家的确不少，但具有专业技术人员，能够自行开发，研制的厂家却非常少，大部分的厂家只一、二十人，连最基本的设备都没有。仅仅处于一种盲目的仿制阶段。这就给用户在产品选型、使用中造成许多麻烦。签于上述情况，我们决定以广泛的感应子式步进电机为例。叙述其基本工作原理。望能对广大用户在选型、使用、及整机改进时有所帮助。 二、感应子式步进电机工作原理 （一）反应式步进电机原理 由于反应式步进电机工作原理比较简单。下面先叙述三相反应式步进电机原理。 1、结构： 电机转子均匀分布着很多小齿，定子齿有三个励磁绕阻，其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开。0、1/3て、2/3て,（相邻两转子齿轴线间的距离为齿距以て表示），即A与齿1相对齐，B与齿2向右错开1/3て，C与齿3向右错开2/3て，A'与齿5相对齐，（A'就是A，齿5就是齿1） 2、旋转： 如A相通电，B，C相不通电时，由于磁场作用，齿1与A对齐，（转子不受任何力以下均同）。如B相通电，A，C相不通电时，齿2应与B对齐，此时转子向右移过1/3て，此时齿3与C偏移为1/3て，齿4与A 偏移（て-1/3て）=2/3て。如C相通电，A，B相不通电，齿3应与C对齐，此时转子又向右移过1/3て，此时齿4与A偏移为1/3て对齐。如A相通电，B，C相不通电，齿4与A对齐，转子又向右移过1/3て这样经过A、B、C、A分别通电状态，齿4（即齿1前一齿）移到A相，电机转子向右转过一个齿距，如果不断地按A，B，C，A……通电，电机就每步（每脉冲）1/3て,向右旋转。如按A，C，B，A……通电，电机就反转。由此可见：电机的位置和速度由导电次数（脉冲数）和频率成一一对应关系。而方向由导电顺序决定。不过，出于对力矩、平稳、噪音及减少角度等方面考虑。往往采用A-AB-B-BC－C-CA-A这种导电状态，这样将原来每步1/3て改变为1/6て。甚至于通过二相电流不同的组合，使其1/3て变为1/12て，1/24て，这
电机扭矩计算方法
电机转速和扭矩（转矩）计算公式 含义： 1kg= 1千克的物体受到地球的吸引力是牛顿 含义：·m推力点垂直作用在离磨盘中心1米的位置上的力为了。转速公式：n＝60f/P (n＝转速，f＝电源频率，P＝磁极对数) 扭矩公式：T=9550P/n T是扭矩，单位N·m P是输出功率，单位KW n是电机转速，单位r/min 扭矩公式：T=973P/n T是扭矩，单位Kg·m P是输出功率，单位KW n是电机转速，单位r/min 形象的比喻: 功率与扭矩哪一项最能具体代表车辆性能有人说：起步靠扭矩，加速靠功率，也有人说：功率大代表极速高，扭矩大代表加速好，其实这些都是片面的错误解释，其实车辆的前进一定是靠发动机所发挥的扭力，所谓的「扭力」
在物理学上应称为「扭矩」，因为以讹传讹的结果，大家都说成「扭力」，也就从此流传下来，为导正视听，我们以下皆称为「扭矩」。 扭矩的观念从小学时候的「杠杆原理」就说明过了，定义是「垂直方向的力乘上与旋转中心的距离」，公制单位为牛顿-米(N-m)，除以重力加速度sec2之后，单位可换算成国人熟悉的公斤-米(kg-m)。英制单位则为磅-呎 (lb-ft)，在美国的车型录上较为常见，若要转换成公制，只要将lb-ft的数字除以即可。汽车驱动力的计算方式：将扭矩除以车轮半径即可由发动机功率－扭矩输出曲线图可发现，在每一个转速下都有一个相对的扭矩数值，这些数值要如何转换成实际推动汽车的力量呢答案很简单，就是「除以一个长度」，便可获得「力」的数据。举例而言，一部升的发动机大约可发挥的最大扭矩，此时若直接连上185/ 60R14尺寸的轮胎，半径约为41公分，则经由车轮所发挥的推进力量为15/=公斤的力量(事实上公斤并不是力量的单位，而是重量的单位，须乘以重力加速度sec2才是力的标准单位「牛顿」)。 36公斤的力量怎么推动一公吨的车重呢而且动辄数千转的发动机转速更不可能恰好成为轮胎转速，否则车子不就飞起来了幸好聪明的人类发明了「齿轮」，利用不同大小的齿轮相连搭配，可以将旋转的速度降低，同时将扭矩放大。由于齿轮的圆周比就是半径比，因此从小齿轮传递动力至大齿轮时，转动的速度降低的比率以及扭矩放大的倍数，都恰好等于两齿轮的齿数比例，这个比例就是所谓的「齿轮比」。 举例说明，以小齿轮带动大齿轮，假设小齿轮的齿数为15齿，大
怎样正确选择电动机的功率
怎样正确选择电动机的功率? 来源：电动车高速电机,高速无刷电机,电动车配件-宁波市鄞州恒泰机电有限公司 电动机的功率．应根据生产机械所需要的功率来选择，尽量使电动机在额定负载下运行。选择时应注意以下两点：(1＞如果电动机功率选得过小．就会出现“小马拉大车”现象，造成电动机长期过载．使其绝缘因发热而损坏．甚至电动机被烧毁。 (2)如果电动机功率选得过大．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。 要正确选择电动机的功率，必须经过以下计算或比较： (1)对于恒定负载连续工作方式，如果知道负载的功率(即生产机械轴上的功率)Pl(kw)．可按下式计算所需电动机的功率 P(kw)：P=P1/n1n2式中n1为生产机械的效率；n2为电动机的效率。即传动效率。 按上式求出的功率，不一定与产品功率相同。因此．所选电动机的额定功率应等于或稍大于计算所得的功率。 例：某生产机械的功率为3．95kw．机械效率为70％、如果选用效率为0．8的电动机，试求该电动机的功率应为多少kw?
解:P=P1/ n1n2=3.95/0.7*0.8=7.1kw 由于没有7．1kw这—规格．所以选用7．5kw的电动机。(2)短时工作定额的电动机．与功率相同的连续工作定额的电动机相比．最大转矩大，重量小，价格低。因此，在条件许 可时，应尽量选用短时工作定额的电动机。 (3)对于断续工作定额的电动机，其功率的选择、要根据负载持续率的大小，选用专门用于断续运行方式的电动机。负载持续串Fs％的计算公式为 FS％＝tg/(tg+to)×100％式中tg为工作时间，t。为停止时间min；tg十to为工作周期时间min。 此外．也可用类比法来选择电动机的功率。所谓类比法。就是与类似生产机械所用电动机的功率进行对比。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动机，然后选用相近功率的电动机进行试车。试车的目的是验证所选电动机与生产机械是否匹配。验证的方法是：使电动机带动生产机械运转，用钳形电流表测量电动机的工作电流，将测得的电流与该电动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．则表明所选电动机的功率合适。如果电动机的实际工作电流比铭牌上标出的额定电流低70％左右．则表明电动机的功率选得过大(即“大马拉小车”应调换功率较小的电动机。如果测得的电动机工作电流比铭牌上标出的额定电流大40％以上．则表明电动机的功率选得