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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;9 v* W+ t, Q: t8 P- e# R1 V
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。
- g8 I- C2 w% Q# k1 B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。
- Q  b: V0 d! V& g) C7 k# X) m, W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。# V! j1 F5 m9 E! X; T- 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:, I( Q  U& p; E$ I  E. z
转动的扭矩:" Z" c; g. N, i0 m2 w: N# x+ |
M=J*Β
" K+ Y5 c7 c* D8 JJ:转动惯量=M*R**2/2***假如R=300=0.3M,M=1000KG,J=45/ D, J* w; [7 {/ J7 [# q  I! ~% L
Β:角速度:=500*2*π/60/3=17.45" Q$ L6 ^% }$ B0 {/ J* P4 q$ ^
M=785.47 ~4 w$ M3 W9 j  R6 Z
*********************************
# S0 E5 R6 G7 M# O% U& k' |P=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。
+ O; t6 k; h3 U# t; B: R2、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,
. G8 m, [4 S' v( a) Q启动时就处于过载状况,可能难以带动。
: s7 x8 T: u& Z& O6 F6 y. I3、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
( D" H; w2 C; n6 `0 a9 V因此产生附加的功率(看LZ的图,应该无需考虑)。) P+ `. k2 o: q& Z, {' B
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
& ~6 m0 x7 W8 g$ T) 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  
* U) K7 V- V5 X+ J2 w$ q4 U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 ..., [: n7 f# Z2 P; l6 M/ G* y! t8 {
gaoyns 发表于 2011-1-16 16:20 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
, {" j% d+ b8 f3 J: t
) f8 P" B! A) M
这点得好好分析一下:
* F# h$ ?+ Z  b( r% |7 X
: ?8 S5 n& Y+ |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,
$ q- n( C4 X. i: C) K* W# O - ]* C; W% x8 [# y: \
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。8 [& \" @' w; i% t+ P

5 l4 W( L7 \: A2、同步电机启动电流虽大,但启动转矩 却比 额定转矩偏低。
$ I. O# m  i- ^9 U5 P, x1 ^ . Q4 m, T  N3 d4 i5 m
3、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),
8 N8 C. v$ w! J$ l4 p
6 @9 a* @# V1 g& g. \8 y% N- I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。  |  _% s3 @4 {% G& c  l: O0 i
+ M% G* z, u7 c1 E, M% r/ E9 m1 T6 B
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。
. \& ?" P/ J: z9 \ ) J8 r9 ^* S, x. {0 g' a$ C
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
' ^$ R, z0 ]6 w# {* K/ v
1 E5 T2 ~& k' M4 z7 F( `9 N- f: s同等重要。6 {. H& b& w0 V6 s/ a
; x6 U# n& [5 g. _6 F
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。( E. |3 z+ p- Z  b, E5 D# b4 l2 ~
0 O! U+ h. I* |+ [
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 " G$ e" P  i: }- [" Y4 ]& r

. f7 ~( w5 Q- A  F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 ( p, r7 m# o! M  f4 v
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。
3 B; E5 l3 H( u& M/ Q8 a1 z' `                           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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