电机转矩、功率、转速之间的关系及计算公式

ForForpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuseuse电机转矩、功率、转速之间的关系及计算公式电动机输出转矩：使机械元件转动的力矩称电动机输出转矩：使机械元件转动的力矩称转矩。机械元件在转矩作用下都会产生。转矩与功率及转速的关：转速《电机扭矩计算公式T=9550P/n是如何计算的呢？电机扭矩计算公式T=9550P/n是如何计算的呢？分析：*速度(T)(F)*(R)即推出F=T/R 公式2】-----P功率单， T转矩单N.， 每分钟转速单位分30000/π*P=T*n30000/3.1415926*P=T*n9549.297*P=T*n转矩的类型转矩可分为静态转矩和动态转矩。转矩可分为静态转矩和动态转矩。※静态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；微脉动转矩的瞬时值有幅度不大的脉动变化。※动态转矩振动转矩的值是周期性波动的；过程；随机转矩是一种不确定的、变化无规律的转矩。选择电动机时，如何选择功率与转矩？下运行。选择时应留意以下两点：载．使其绝缘因发热而损坏．甚至电动机被烧毁。成电能铺张。要正确选择电动机的功率，必需经过以下计算或比较：P=F*V/1000(P=KW，F=所需拉力N，工作机线速度M/S)对于恒定负载连续工作方式，可按下式计算所需电动机的功率：P1(kw)P=P/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P1，不肯定与产品功率一样。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。械所用电动机的功率进展比照。然后选用相近功率的电动机进展试车。试车的目的是验证所选电动机与生产机械是否匹配。际工作电流与铭脾上标出的额定电流上下相差不大．则说明所选电动机的功率适宜。假设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．则说明电动机的功率选得过大，应调换功率较小的电动机。假设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．则说明电动机的功率选得过小，应调换功率较大的电动机。适用于伺服电机额定功率、额定转速和额定转矩之间的关系互导，但实际的额定会有微小减小。。。追问：追问：假设我是用无极调速的呢？假设我是用无极调速的呢？就电机输出功率与转矩而言，沟通变频调速和直流调速有什么特点和区分？就电机输出功率与转矩而言，沟通变频调速和直流调速有什么特点和区分？答复：答复：论沟通变频调速与直流调速一：变频器的进展直流电动机拖动和沟通电动机拖动先后诞生与19世纪，距今已有100论沟通变频调速与直流调速一：变频器的进展直流电动机拖动和沟通电动机拖动先后诞生与19世纪，距今已有100主要驱动装置。但是，由于技术上的缘由，在很长一段时期内，占整个电力拖动系统80%〔包括异步电动〔1〕需要定期更换电刷和换向器，维护保养困难，寿命较短；〔2〕由于直流电动机存在换向火花，难以应用于存在易燃易爆气体的恶劣环境；〔3〕构造简单，难以制造出大容量、高转速和高电压的直流电动机。而与直流电动机相比，沟通电动机则具有以下优点：〔1〕构造结实，工作牢靠，易于修理保养；〔2〕不存在换向火花，可以应用于存在易燃易爆气体的恶劣环境；〔3〕简洁制造出大容量、高转速和高电压的沟通电动机。因此，很久以来，人们期望在很多场合下能够用可调速的沟通电动机来代替直流电动机，并在沟通电动机的调速掌握方面进展了大量的争论开发工作。但是，直2070人满足的成果，也因此限制了沟通调速系统的推广应用。也正是由于这个原因，在工业生产中大量使用的诸如风机、水泵等需要进展调速掌握的电力拖动系统中不得不承受挡板和阀门来调整风速和流量。这种做法不但增加了系统的简单性，也造成了能源的铺张。经受了20世纪70年月中期的第2〔1〕需要定期更换电刷和换向器，维护保养困难，寿命较短；〔2〕由于直流电动机存在换向火花，难以应用于存在易燃易爆气体的恶劣环境；〔3〕构造简单，难以制造出大容量、高转速和高电压的直流电动机。而与直流电动机相比，沟通电动机则具有以下优点：〔1〕构造结实，工作牢靠，易于修理保养；〔2〕不存在换向火花，可以应用于存在易燃易爆气体的恶劣环境；〔3〕简洁制造出大容量、高转速和高电压的沟通电动机。因此，很久以来，人们期望在很多场合下能够用可调速的沟通电动机来代替直流电动机，并在沟通电动机的调速掌握方面进展了大量的争论开发工作。但是，直2070人满足的成果，也因此限制了沟通调速系统的推广应用。也正是由于这个原因，在工业生产中大量使用的诸如风机、水泵等需要进展调速掌握的电力拖动系统中不得不承受挡板和阀门来调整风速和流量。这种做法不但增加了系统的简单性，也造成了能源的铺张。经受了20世纪70年月中期的第2论的进展，电力半导体器件和微处理器的性能的不断提高，变频驱动技术也变频器拖动系统中得到了广泛的应用，而且几乎已经扩展到了工业生产的全部领域，并且在空调、洗衣机、电冰箱等家电产品中也得到了广泛应用。变频器技术是一门综合性的技术，它建立在掌握技术、电力电子技术、微电子技术和计算机技术的根底之上，并随着这些根底技术的进展而不断得到进展。表1-1列出了近年来变频器技术的根本进展过程。二：变频器调速掌握系统的优势与传统的沟通拖动系统相比，利用变频器对沟通电动机进展调速掌握的沟通拖动系统有很多优点，如节能，简洁实现对现有电动机的调速掌握，可以实现大范围的高效连续调速掌握，简洁实现电动机的正反转切换，可以机进展调速掌握，电源功率因数大，所需电源容量小，可以组成高性能的控制系统等等。下面介绍一下上面提到的变频器调速掌握系统的各种主要优点。在很多状况下，使用变频器的目的是节能，尤其是对于在工业中大量使用的风扇、鼓风机和泵类负载来说，通过变频器进展调速掌握可以代替传统上利用挡板和阀门进展的风量、流量和扬程的掌握，所以节能效果格外明显。由于以节能为目的的调速运转对电动机的调速范围和精度要求不高，所以通常承受在价格方面比较经济的通用型变频器。由于变频器可以看作是一个频率可调的沟通电源，对于现有的进展恒速运转的异步电动机来说，只需在电网电源和现有的电动机之间接入变频器和相应设备，就可以利用变频器实现调速掌握，而无须对电动机和系统本身进展大的设备改造。在承受了变频器现的。因此，在进展调速掌握时，可以通过掌握变频器的输出频率使电动机工作在转差率较小的范围，电动机的调速范围较宽，并可以到达提高运行效率的目的。一般来说，通用型变频器的调速范围可以到达1：10以上，而高性能的矢量掌握方式的变频器的调速范围可以到达1：1000矢量掌握方式的变频器对异步电动机进展调速掌握时，还可以直接掌握电动机的输出转矩。因此，高性能的矢量掌握变频器与变频器专用电动机的组合在掌握性能方面可以到达和超过高精度直流伺服电动机的掌握性能。利用普通的电网电源运行的沟通拖动系统，为了实现电动机的正反转切换，必需利用开闭器等装置对电源进展换相切换。利用变频器进展调速掌握时，只需改变变频器内部逆变电路换流器件的开关挨次即可以到达对输出进行换相的目的，很简洁实现电动机的正反转切换而不需要特地设置正反转切换装置。由于以节能为目的的调速运转对电动机的调速范围和精度要求不高，所以通常承受在价格方面比较经济的通用型变频器。由于变频器可以看作是一个频率可调的沟通电源，对于现有的进展恒速运转的异步电动机来说，只需在电网电源和现有的电动机之间接入变频器和相应设备，就可以利用变频器实现调速掌握，而无须对电动机和系统本身进展大的设备改造。在承受了变频器现的。因此，在进展调速掌握时，可以通过掌握变频器的输出频率使电动机工作在转差率较小的范围，电动机的调速范围较宽，并可以到达提高运行效率的目的。一般来说，通用型变频器的调速范围可以到达1：10以上，而高性能的矢量掌握方式的变频器的调速范围可以到达1：1000矢量掌握方式的变频器对异步电动机进展调速掌握时，还可以直接掌握电动机的输出转矩。因此，高性能的矢量掌握变频器与变频器专用电动机的组合在掌握性能方面可以到达和超过高精度直流伺服电动机的掌握性能。利用普通的电网电源运行的沟通拖动系统，为了实现电动机的正反转切换，必需利用开闭器等装置对电源进展换相切换。利用变频器进展调速掌握时，只需改变变频器内部逆变电路换流器件的开关挨次即可以到达对输出进行换相的目的，很简洁实现电动机的正反转切换而不需要特地设置正反转切换装置。假设在电动机尚未流的电流，有烧毁电动机的危急，所以通常必需等电动机完全停下来之后才能够进展换相操作。而在承受变频器的沟通调速系统中，由于可以通过转变变频器的输出频率使电动机依据斜坡函数的规律进展加速，从而到达限制加速电流的目的。因此，在利用变频器进展调速掌握时更简洁和其它设备一起由于电动机的起动电流较大并存在着与起动时间成正比的功率损耗，所以不能使电动机进展高频度的起停运转。而对于承受了变频器的沟通调速系统来电动机的功耗和发热较小，可以进展较高频度的起停运转。变频调速系统的上述特点可以用于承受沟通拖动系统的传送带和移开工作台等以到达节能的目电动机通常始终处于工作状态，而承受变频器进展调速掌握后，由于可以使电动机进展高频度的起停运转，可以使传送带或移开工作台只是在有货物的调速掌握是通过转变变频器的输出频率进展的，当把变频器的输出频率降至电动机的实际转速所对应的频率以下时，负载的机械能将被转换为电能，并被回馈给供电电网，并形成电气制动。此外，一些变频器还具有直流制动功能，即在需要进展制动时，可以通过变频器给电动机加上一个直流电压，并利用该电压产生的电流进展制动。同机械制动相比，电气制动有很多优点，例如体积小，维护简洁，牢靠性好等。但是也应当留意到，由于在静止状态下电气制动并不能使电动机产生保持转矩，所以在某些场合还必需实行相应的措施，例如和机械制动器同时使用等。高速驱动是变频器调速掌握的最重要的优点之一。这是由于对于直流电动机来说，由于受电刷和换向环等因素的制约，无法进展高速运转。但是，对于异步电动机来说，由于不存在上述制约因素，理论上讲异步电动机的转速可以到达相当高的速度。由于异步电动机的转速为：公式〔1—1〕nr/minf——电源频率，HZ；的调速掌握是通过转变变频器的输出频率进展的，当把变频器的输出频率降至电动机的实际转速所对应的频率以下时，负载的机械能将被转换为电能，并被回馈给供电电网，并形成电气制动。此外，一些变频器还具有直流制动功能，即在需要进展制动时，可以通过变频器给电动机加上一个直流电压，并利用该电压产生的电流进展制动。同机械制动相比，电气制动有很多优点，例如体积小，维护简洁，牢靠性好等。但是也应当留意到，由于在静止状态下电气制动并不能使电动机产生保持转矩，所以在某些场合还必需实行相应的措施，例如和机械制动器同时使用等。高速驱动是变频器调速掌握的最重要的优点之一。这是由于对于直流电动机来说，由于受电刷和换向环等因素的制约，无法进展高速运转。但是，对于异步电动机来说，由于不存在上述制约因素，理论上讲异步电动机的转速可以到达相当高的速度。由于异步电动机的转速为：公式〔1—1〕nr/minf——电源频率，HZ；p——电动机磁极个数；s——转差。当用工频电源〔50HZ〕对异步电动机进展驱动时，二极电动机的最高速度只能到达3000r/min到更高的转速，则必需使用专用的高频电源或使用机械增速装置进展增速。与此相比，目前高频变频器的输出频率已经可以到达3000KHZ这种高速变频器对二极异步电动机进展驱动时，可以得到高达180000r/min的高速。而且随着变频器技术的进展，高频电源的输出频率也在不断提高，因此进展更高速度的驱动也将成为可能。此外，与承受机械增速装置的高速驱动系统相比，由于承受高频变频器的高速驱动系统中并不存在异步电动机以外的机械装置，其牢靠性更好，而且保养和修理也更加简洁。在变频器调速掌握系统中，变频器和电动机是可以分别设置的。因此，通过和各种不同的异步电动机的适当组合，可以得到使用于各种工作环境的沟通调速系统，而对变频器本身并没有特别要求。例如，对有防爆和防腐蚀要求的环境，只腐蚀要求的环境之外的一般环境即可。由于变频器本身对外部来说可以看作是一个可以进展调频调压的沟通电源，可以用一台变频器同时驱动多台异步电动机或同步电动机，从而到达节约设备投资的目的。而对于直流调速系统来说，则很难做到这一点。当用一台变频器同时驱动多台电动机时，假设驱动对象为同步电动机，全部的电动机将会以同样的速度〔同步转速〕运转，而当驱动对象为容量和负载都不一样的异步电动机时， 则由于转差的缘由，各电动机之间会存在肯定的速度差。由于变频器时通过沟通—直流的电源变换响，几乎为定值。此外，当用电网电源对异步电动机进展驱动时，电动机的起动电流为额定电流的5—6由于可以将变频器的输出频率降至很低时起动，电动机的起动电流很小，因而变频器输入端电源的容量也可以比较小。容量只需为电动机输出容量的1.5时起到减压起动器的作用。随着掌握理论、沟通调速理论和电子技术的进展，变频器技术也得到了充分的重视和进展，目前，有高性能变频器和专用的异步电动机组成的掌握系统在性能上已经到达和超过了直流电动机伺服系统。此外，由于异步电动机还具有对环境适应性强，维护简洁等很多直流伺服电动机所不具备的优点，所以在很多需要进展高速高精度掌握的应用中这种高性能的沟通调速系统正在逐步替代直流伺服系统。而且由于高性能的变频器的外部接口功能也格外丰富，可以将其作为自动掌握系统中的一个部件使用，构成所需的自动掌握系统。由于变频器具有上述优点，因而在各种领域中得到了广泛的应用。三：变频器技术的进展动向变频器进入有用期已超过了1/4电动机之间会存在肯定的速度差。由于变频器时通过沟通—直流的电源变换响，几乎为定值。此外，当用电网电源对异步电动机进展驱动时，电动机的起动电流为额定电流的5—6由于可以将变频器的输出频率降至很低时起动，电动机的起动电流很小，因而变频器输入端电源的容量也可以比较小。容量只需为电动机输出容量的1.5时起到减压起动器的作用。随着掌握理论、沟通调速理论和电子技术的进展，变频器技术也得到了充分的重视和进展，目前，有高性能变频器和专用的异步电动机组成的掌握系统在性能上已经到达和超过了直流电动机伺服系统。此外，由于异步电动机还具有对环境适应性强，维护简洁等很多直流伺服电动机所不具备的优点，所以在很多需要进展高速高精度掌握的应用中这种高性能的沟通调速系统正在逐步替代直流伺服系统。而且由于高性能的变频器的外部接口功能也格外丰富，可以将其作为自动掌握系统中的一个部件使用，构成所需的自动掌握系统。由于变频器具有上述优点，因而在各种领域中得到了广泛的应用。三：变频器技术的进展动向变频器进入有用期已超过了1/4用以及掌握技术的进展，变频器的性能价格比越来越高，体积越来越小，而厂家则仍旧在不断地为实现变频器的进一步小型化而做着的努力。从技术今后变频器技术将会随着与变频器有关的技术的进展在下面几个方面进一步得到进展：〔1〕大容量和小体积化；〔2〕高性能和多功能化；〔3〕易操作性的提高；〔4〕寿命和可靠性增加；〔5〕无公害化。大容量化和小体积化将会随着电力半导体器件的进展而不断的到进展。近年来，承受电压驱动的电力半导体器件IGBT〔IsolatedGateBipolarTransistor,隔离门极双极晶体管〕进展很快，并在快速进入传统上使用为开关器件的PowerModule,智能功率模块〕和单片功率IC芯片将功率开关器件与驱动电路，保护电路等集成在同一封装内，具有高性能和牢靠性好的优点，所以随着它们在大电流化和高耐压化方面的进展，必将在中小型变频器中得到更加广泛的应用。随着微电子技术和半导体技术的进展，用于变频器的CPU和半导体器件以及各种传感器的性能越来越高。而随着变频器技术的进展，沟通调速理论日益成熟，现代掌握理论也在不断得到的应用。这些都为进一步提高变频器的性能供给了条件。此外，随着变频器的进一步推广应用，拥护也在不断提出各种的要求，促使变频器的生产厂家不断地在提高变频器性能和变频器功能方面做出的努力，以满足用户的需要和争取在剧烈的市场竞争中立于不败之地。随着变频器市场的不断扩大，如何进一步提高变频器的易操作性，使一般的技术人员甚至非技术人员也能很快的把握变频器的使用技术已经户，并进一步扩大市场，所以今后的型变频器将更加简洁操作。随着半导体技术的进展和电力电子技术的进展，变频器中所使用的各种元器件的寿命和牢靠性都在不断提高，这些都将使变频器本身的寿命和牢靠性进一步增加。近年来，人们对环境问题格外重视，并因此而消灭了“绿色产品”的名称。因此，对于变频器来说，也必需考虑其对四周环境的影响。在变频器推广应用的初期，噪声问题曾经是一个比较大的问题。随着IGBT频器的消灭，这个问题已经根本上得到了解决。但是，随着噪声问题的解决，人们的目光又转向了变频器对四周环境的其它影响并在不断探究的解决PWM并影响接于同一电源的其它设备。但是，通过在变频器中承受PWMPWM各种传感器的性能越来越高。而随着变频器技术的进展，沟通调速理论日益成熟，现代掌握理论也在不断得到的应用。这些都为进一步提高变频器的性能供给了条件。此外，随着变频器的进一步推广应用，拥护也在不断提出各种的要求，促使变频器的生产厂家不断地在提高变频器性能和变频器功能方面做出的努力，以满足用户的需要和争取在剧烈的市场竞争中立于不败之地。随着变频器市场的不断扩大，如何进一步提高变频器的易操作性，使一般的技术人员甚至非技术人员也能很快的把握变频器的使用技术已经户，并进一步扩大市场，所以今后的型变频器将更加简洁操作。随着半导体技术的进展和电力电子技术的进展，变频器中所使用的各种元器件的寿命和牢靠性都在不断提高，这些都将使变频器本身的寿命和牢靠性进一步增加。近年来，人们对环境问题格外重视，并因此而消灭了“绿色产品”的名称。因此，对于变频器来说，也必需考虑其对四周环境的影响。在变频器推广应用的初期，噪声问题曾经是一个比较大的问题。随着IGBT频器的消灭，这个问题已经根本上得到了解决。但是，随着噪声问题的解决，人们的目光又转向了变频器对四周环境的其它影响并在不断探究的解决PWM并影响接于同一电源的其它设备。但是，通过在变频器中承受PWMPWM流电路的变频器尚未得到推广，但是，随着变频器技术的进展和人们对环境已经成为大势所趋。四：都说变频调速比直流调速好，直流调速真的要淘汰吗？变频调速之所以比直流调速广泛运用是由于沟通电机，不是变频调速的，缘由很简洁，直流调速的电枢和励磁不是耦合的，是分开的，这样对电枢电流和励磁电流能够做到准确掌握。而沟通调速，电枢电流和励磁电流是耦合的，是无法做到准确掌握的，尽管目前的变频调速具有矢量掌握，也磁电流解开，从而对其进展掌握，也就是仿真直流调速的原理。但是要做到行业，直流调速还是具有广泛性。而仅对速度掌握，目前变频调速是可以逼行业，直流调速还是具有广泛性。而仅对速度掌握，目前变频调速是可以逼真直流调速的特性，由于沟通电机的优越性是直流电机无法做到的。直流和水泵进展而来的，是由于风机和水泵节能的需要，变频调速是最正确选择，不过我个人认为就目前电价和变频器的自身的价格相比，这种节能是毫无意真直流调速的特性，由于沟通电机的优越性是直流电机无法做到的。直流和水泵进展而来的，是由于风机和水泵节能的需要，变频调速是最正确选