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电机的功率与转矩

       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:

            P=F×V÷1000 (P=计算功率 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为电机的效率,即传动效率。

        按上式求出的功率P1,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。

       此外.最常用的是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动机,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,应调换功率较小的电机。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.则表明电机的功率选得过小,应调换功率较大的电机。

       实际上应该是考虑扭矩(转矩),电机功率和转矩是有计算公式的。

       即   T = 9550×P÷n

         式中:扭矩T,单位是 Nm(牛米);功率P,单位是kW(千瓦); 额定转速n,单位是r/min(转每分)。

        电机的输出转矩一定要大于工作机械所需要的转矩,一般需要一个安全系数。

 

   关于功率、转矩、转速之间关系的推导如下:

            功率=力*速度
            P=F×V---公式1
           转矩(T)=扭力(F)×作用半径(R)------推出F=T÷R---公式2
           线速度(V)=2πR×每秒转速(n秒)=2πR÷每分转速(n分)÷60=πR÷n分÷30---公式3

       将公式2、3代入公式1得:
           P=F×V=T÷R×πR×n分÷30=π÷30×T×n分

           式中:P=功率单位W,T=转矩单位Nm,n分=每分钟转速单位转/分钟

       如果将P的单位换成KW,那么就是如下公式:
          P×1000=π÷30×T×n
          30000÷π×P=T×n
          30000÷3.1415926×P=T×n
          9549.297×P=T×n

        这就是功率和转矩与转速之间有个9550的系数的关系。

       适用于电机额定功率、额定转速和额定转矩之间的关系互导,但实际的额定转矩值应该是实际测量出来为准,因为有能量转换效率问题,基本数值大体一致,会有细微减小。

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