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[求助] 马达功率如何计算问题,请有经验的帮帮忙

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发表于 2011-1-13 15:25:48 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国江苏苏州

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x
见图,谢谢
电机功率计算.jpg
发表于 2011-1-14 09:12:09 | 显示全部楼层 来自: 中国山西太原
先算出圆滚子的轴功率P1 :P1=n1T/9550    式中n1为滚子转速,n1=500 r/min;9 s) ?( p3 P' ]/ M* N) t1 l
T为轴的转矩,T=FR,R为轴承滚道半径;F为轴承的滚动摩擦力,F=fN,f为滚动摩擦系数(可查出),N为正压力,N=1000kgf=10000N。
8 C/ X! X6 r8 |3 r% ?( K- L查得滚动摩擦系数f就可算出摩擦力F;查得轴承滚动半径R,就可算出转矩T,由此可算出轴功率P1。
# n- R2 \" A7 w% Z* _% m1 T8 N再查出带传动的效率η ,就可算出AC电机的功率P:P=P1/η  ,最后向大圆整成标准电机功率。

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 楼主| 发表于 2011-1-14 10:36:08 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏苏州
谢谢,你的这个算法非常合理。, [* L4 u$ y2 Y3 F2 Q
这么说电机就是克服轴承的摩擦力定的转矩,进而决定的功率。
 楼主| 发表于 2011-1-14 14:03:53 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏苏州
还是原来那个问题。这样的选型是选择最小马达,马达驱动转矩够用,但是不大,因此是不是驱动工件从0到500RPM的时间比较长,如果我要求3秒就启动到500RPM,那又该怎么选择呢?谢谢高先生指教。
发表于 2011-1-14 16:14:17 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏常州
计算一下:
) m0 |/ L; F) F3 X& |转动的扭矩:7 E) B# D1 w& y' i' A
M=J*Β
" V$ q' W% ?1 @8 ~J:转动惯量=M*R**2/2***假如R=300=0.3M,M=1000KG,J=45
; L; \+ L  p+ X. ZΒ:角速度:=500*2*π/60/3=17.45% Y: t; S0 F9 K. x
M=785.4
( J9 @) z9 }2 y  s*********************************
! e1 x, a1 `, R. B0 LP=M*N/9550=785.4*500/9550=41

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发表于 2011-1-15 21:12:53 | 显示全部楼层 来自: 中国广东惠州
1、二楼 和 六楼都计算了,但是,该功率应该是2楼与6楼的计算结果相加。值得说明的是2楼公式里轴承摩擦力的选取不要太理想化;6楼公式里转动惯量的计算与物体形状有关,具体可查成大先版《机械设计手册》第一卷。另外,纠正一个,它公式里的B是角加速度。计算方法是正确的。
* I! A2 S" R2 I* }- O2、你选的AC电机属于同步电机,其启动扭矩一般会略小于额定扭矩。如果只考虑摩擦或只考虑转动惯量,5 u& Z& A$ }2 D0 G' c- T' y
启动时就处于过载状况,可能难以带动。! }+ p6 H6 w; @( _  P
3、转动惯量只存在于加减速的阶段,恒速时不需要考虑转动惯量,但是,如果有比较大的动不平衡,须计算
1 T( |+ F* |' ?8 t2 {9 b因此产生附加的功率(看LZ的图,应该无需考虑)。
  ^" ~9 k! u6 Q( F: T* C" n4、效率。

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发表于 2011-1-16 16:20:49 | 显示全部楼层 来自: 中国山西晋中
6# xiaoqh119
# p$ c, c  N2 u! I9 I关于启动过程中克服转动惯量所需的力矩问题,如果转动惯量不是特别大,这部分力矩可忽略。一是因为这一加速时间很短,一般只有几秒钟。另一个原因是电机的外特性,电机设计加速到额定转速可延续几秒钟时间,启动电流允许是额定电流的5—7倍。这样就可以克服由转动惯量增加的力矩。也就是说,启动力矩如果没超过额定力矩的5—7倍,在选电机时就可忽略由转动惯量增加的力矩。
发表于 2011-1-16 21:38:10 | 显示全部楼层 来自: 中国广东惠州
6# xiaoqh119  
; {% }% H5 A: |1 Q/ S$ ]; D. U2 H0 |关于启动过程中克服转动惯量所需的力矩问题,如果转动惯量不是特别大,这部分力矩可忽略。一是因为这一加速时间很短,一般只有几秒钟。另一个原因是电机的外特性,电机设计加速到额定转速可延续几秒 ...( P' C. N. T" x8 V& O" t) k( W$ R
gaoyns 发表于 2011-1-16 16:20 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

* x2 x$ @; w: D; q+ G
2 i1 @3 e5 q9 b# g6 S8 `' V这点得好好分析一下:! w: X7 f/ N. h3 w7 U$ N8 I9 f
/ N& a" n* e1 `7 i
1、楼主指的AC电机主要含 异步电动机 和  永磁同步电机(AC),二者之间有本质的区别。从楼主是用的齿轮皮带(同步带)来看,+ O4 ~4 [5 w8 H$ G' h
1 ]4 V: h0 K- F. s/ v1 x  }
对转速比要求比较高,显然用同步电机比较合适,能相对比较精准地控制转速。. d. ~7 A/ u% j' j$ i6 N* m

1 t$ E# V# j7 W  Y( Q2、同步电机启动电流虽大,但启动转矩 却比 额定转矩偏低。
/ H9 H( [4 s: K, X; o) \/ c
1 B8 a* Y3 ]# o6 E, W" V3、即便是异步电动机,启动电流可以达到额定电流的5~7倍,但启动时电机的功率因素很低,只有0.2~0.3(额定时是0.7~0.9),/ d- M) Y9 }- j; Z2 o& ]
* K* _2 K' X( _. Y" p1 J* G
因此,对于异步电动机其启动扭矩一般是额定扭矩的1.7~2.2倍。* L9 S8 S2 H8 [2 ]5 Q# Z

+ p" x( i4 z' c- u/ L( y) w4、如果,该设备有设定过载保护时,过电流值一般为额定的1.3~1.5,那么,以为着过载系数不能超1.3。否则,一起动便跳闸。
  Q, t( K& J' V% {2 l6 w 3 X+ u' ?" @+ V6 p- p/ Q/ s
5、回到第二点,AC永磁同步电机,由于其启动转矩偏小,并且,从LZ的示意图看来,如此重的回转件,其转动惯量应该与摩擦的影响  _/ V/ t! e* {/ t" F1 \
& R# T, X8 L. ?0 i# v/ N& l
同等重要。
  z9 o  z' ~& P& {3 |0 V% u
1 M- y# u, k" n5 C3 Q: C6 c6、3秒的启动时间是不是有点长了,较合适的电机启动时间是0.5~2秒,除非重载时,需要软启动。
% I% ^) Q% L0 c, c! U7 K
1 X5 x+ p; T" H: Y" v  O+ B5 H0 q因此,这个电机选型,必须考虑转动惯量,否则,等设计出来以后,你每次都得用手帮忙推一下,电机才能转。
 楼主| 发表于 2011-1-17 10:40:47 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏苏州
谢谢各位的解答,尤其是XIAOQH119耐心的分析,让我受益颇多的。
发表于 2011-1-18 13:34:24 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江杭州
我也受教了,谢谢
 楼主| 发表于 2011-1-20 09:20:51 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏苏州
再有个问题轴承的摩擦系数是怎么取决的啊?看轴承书上的是比较理想的数值吧。谁有这方面的经验呢?麻烦分享下。
发表于 2011-1-20 12:36:21 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏常州
本帖最后由 jackchangzhou 于 2011-1-20 12:38 编辑
6 h9 \8 p5 L' e% E8 J5 {& f$ w
! f+ E2 [1 r' w9 ]楼上这位朋友,你可以查一下机械设计手册,里面有这方面的数据,详细可以查看附件
111.gif
发表于 2011-1-20 14:46:09 | 显示全部楼层 来自: 中国山东青岛
6# xiaoqh119 你好 我看到这个问题时也是按照2#说的方法计算的,但在往下看时看到你的解释了 就查阅手册 可我为什么没有找到5#说的那种计算方法呢?这种转动惯量需要在什么时候考虑啊?怎么查啊?我是个新手 希望得到你的帮助
发表于 2011-1-24 10:58:27 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏苏州
学习了,谢谢!
发表于 2011-11-16 12:52:14 | 显示全部楼层 来自: 中国辽宁大连
先算扭矩 在通过公式算出功率吧
发表于 2011-11-17 07:44:53 | 显示全部楼层 来自: 中国广东广州
认真看了,谢谢几位的到位分析!
发表于 2011-11-17 09:20:00 | 显示全部楼层 来自: 中国山西太原
13# 21游戏人间12 : {4 y7 f& }7 N% Q
计算惯性力矩T公式:T=J ε     J为转动惯量,kg·m^2,可以按化学工业出版社《机械设计手册》第五版 第1卷 P192 提供的资料进行计算。
1 u  J. C2 o9 E+ M/ U  Y. b  X                           ε为角加速度(注意不是角速度),rad/s^2,可根据启动时间和转速进行计算。
发表于 2011-11-17 10:42:52 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏无锡
计算的方法不错,要两者结合起来
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