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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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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;
/ C  Q; u5 _3 h! uT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。
/ n1 O8 F% L/ n, I7 d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( w/ b  e6 v" \% x  Z7 d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。' {5 M" j" X7 ?5 v2 S/ g0 D+ w
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:( A. l: R( A7 k+ ^. C5 \: c7 i& B
转动的扭矩:
  Z  A) ~, ]& n; @) RM=J*Β
$ Y' b& S: Z) T* g6 {J:转动惯量=M*R**2/2***假如R=300=0.3M,M=1000KG,J=45/ F9 p$ t$ D" N6 N' d( W
Β:角速度:=500*2*π/60/3=17.45* R2 C0 }% x# ^" @/ P* [
M=785.4, ]  s. j5 E6 p, B$ i8 y
*********************************
) [: C2 T7 [6 W/ t) P+ iP=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。7 O: @$ q6 |& U2 ?  ]6 [
2、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,
% X0 q1 ]! C) I启动时就处于过载状况,可能难以带动。& x+ _+ N0 W6 W/ o
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
, \! u4 L/ J: l/ a6 B  V8 I因此产生附加的功率(看LZ的图,应该无需考虑)。: z; p/ c! }7 s9 U9 d2 x& @9 e1 Q
4、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 ! h3 V0 N3 X) D, y2 g
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  
; T0 Z" b1 a6 |! k4 n( g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 ..., I# x/ D; p2 Y7 w' }% w1 Z) _
gaoyns 发表于 2011-1-16 16:20 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
$ F+ e% n( P5 F

- A) ~7 e: K6 l" k7 Q4 g2 H; j' J这点得好好分析一下:
" Q& n- o0 Q, g6 I& D0 m# I' J
9 d8 y( G8 l1 Y" P. |/ ?% F1、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,1 t* F  [; F; E5 g2 o  }7 H: }* Y5 V

  e# j& d4 W0 y. H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。
5 }6 s# P. w1 z2 {9 |% k 9 Y, `3 \6 l7 {: l+ u* G! _
2、同步电机启动电流虽大,但启动转矩 却比 额定转矩偏低。2 Y4 s" ]. F" ^& \$ ]1 x

! `$ D: ^# o. c2 |* s" E1 R4 I3、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),6 P$ h  g  N( g2 H

+ U" c: z3 e" W# j) \2 }+ M' X  k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。8 k6 ^* P2 r) H- x

- T7 I5 L' y. r9 s9 K# \4、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。9 e7 I; H5 ^0 l% Z# ?( @2 G' p
4 e! K9 O% h8 d& q5 Y. n. f
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2 o4 Q9 [% J$ P* l5 L, m  |$ s* j
" a! W9 V: `1 P) b6 ~
同等重要。# s9 x* I# f( x7 o* U
9 }, V8 W! I+ D* F" a
6、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。* h8 r- n0 C2 k: x/ y& F% }' `! }

) i  T, O( Z) Y/ X7 G% `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
9 G) p' K- w* K) w& x- E
% V1 x) Q: ]6 y# |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 ' ~* F) ^  P3 g% ?8 u% b
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。9 |  E, c4 K7 O& `
                           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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