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电机负载的计算方法


电机负载计算方法
一、计算折合到电机上的负载转矩 的方法 二、负载惯量计算 三、运转功率及加速功率计算 编制:张大潮

一、计算折合到电机上的负载转矩的方法
? ? ? ? 计算折合到电机上的负载转矩的方法如下: 1、水平直线运动轴 2、垂直直线运动轴 3、旋转轴运动

1、水平直线运动轴
? 9.8*?·

W·PB ? TL= (N·M) ? 2π·R·η ? 式 PB:滚珠丝杆螺距(m) ? ?:摩擦系数 ? η:传动系数的效率 ? 1/R:减速比 ? W:工作台及工件重量 (KG)

2、垂直直线运动轴
9.8*(W-WC)PB TL= 2π·R·η (N·M)

式 WC:配重块重量(KG)

3、旋转轴运动
? ? ? ? ? T1 TL= R·η (N·M)

式 T1:负载转矩(N·M)

二、负载惯量计算
? 与负载转矩不同的是,只通过计算即可得到负载惯量的准 确数值。不管是直线运动还是旋转运动,对所有由电机驱 动的运动部件的惯量分别计算,并按照规则相加即可得到 负载惯量。由以下基本公式就能得到几乎所有情况下的负 载惯量。 ? 1、柱体的惯量 ? 2、运动体的惯量 ? 3、有变速机构时折算到电机轴上的惯量

1、柱体的惯量

D(cm)

L(cm)

柱体的惯量
? ? ? ? 根据柱体的惯量,由下式计算: 有中心轴的援助体的惯量 滚珠丝杆 齿轮

柱体的惯量
π γ D4 L

J K=

(kg· sec2) cm·

32*980
π γ · D4 L· 32



JK =

(KG· 2) M

柱体的惯量
? ? ? ? ? ? ? 式中 : γ:密度(KG/CM3) 铁:γ〧7.87*10-3KG/CM3=7.87*103KG/M3 铝:γ〧2.70*10-3KG/CM3=2.70*103KG/M3 JK:惯量(KG·CM·SEC2) (KG·M2) D: 圆柱体直径(CM)·(M) L:圆柱体长度(CM )·(M)

2、运动体的惯量
? 用下式计算诸如工作台、工件等部件的惯量 W 980

JL1=

PB


2

(KG· SEC2) CM·

PB

2

=W

.



(KG· 2) M

运动体的惯量
? 式中: ? W:直线运动体的重量(KG) ? PB:以直线方向电机每转移动量(cm)或(m)

3、有变速机构时折算到电机轴上的惯量
Z2

电机
Z1
KG· CN:齿轮齿数 JO

有变速机构时折算到电机轴上的惯量
Z1 2

JL1=

Z2

*J0

(KG· SEC2)(KG· 2) CM· M

三、运转功率及加速功率计算
? 在电机选用中,除惯量、转矩之外,另一个注意事项即是 电机功率计算。一般可按下式求得。 ? 1、转功率计算 ? 2、速功率计算

1、转功率计算

P 0=

2π · TL Nm· 60

(W)

式中: P0:运转功率(W) Nm:电机运行速度(rpm) TL:负载转矩(N· M)

2、速功率计算 Pa=
2π · m N
2

JL Ta

60

式 Pa :加速功率 (W) Nm :电机运行速度(rpm) Jl :负载惯性 (KG· 2) M Ta :加速时间常数(sec)


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