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【电机的额定参数】电机的堵转与闷车现象说明
写在前面:
针对电机控制研究者来说,实际应用当中所关注的有电机的堵转、启动以及故障停车等现象,同时在采购电机时常看到电机铭牌上写着有“起动转矩/额定转矩”和“最大转矩/额定转矩”两项技术指标。那么本博客来讲解下其中的计算与作用含义。
9.55x功率=转矩x转速 **
式中:功率单位为W,转矩单位为N.m,转速单位为每分钟转速.
1.电机额定转速与额定转矩计算公式
上述公式是由以下两个公式推导而来的,如下所示:
以及额定转速的计算式nN = 60f/pn,联立求解可得。
式中--------PN为kW,p为磁极数,pn为磁极对数,其中千克力·米与牛顿·米的换算单位如下:
由此,可得电机的额定转速与额定转矩计算公式:
1.电机的额定转速计算为:
nN = 60f/pn
示例:
2.电机的额定转矩计算为:
粗略估算电动机额定转矩数值TN要用到额定功率PN(单位用kW) 和电动机的极对数p(极数的一半),对于电源频率为50Hz的 交流异步电动机,计 算公式如下:
示例:11kW的4极电动机,额定转矩为
11÷3×(4/2)=7.333(kg·m)
或11÷3×(4/2)×10=73.33(N·m).
也可以记住口诀“”
电动机转矩牛米数,功率千瓦乘系数。
两极电动机三点三,四极电机六点六。
六极电动机整数十,八极两倍四极数。
记住两极三点三,其他极数正比求。
2.电机额定转矩作用含义
当电动机加上额定电压,刚起动(转速为零)时的转矩称为起动转矩,或称为“堵转转矩”。起动转矩越大,电动机加速度越大,起动过程越短,也就越能带重负载起动。这些都说明电动机起动性能好。反之,若起动转矩小,起动困难,起动时间长,使电动机绕组极易过热,甚至起动不起来,更不能重载起动。所以,国家规定电动机的起动转矩不能小于一定的范围。
一般常用电动机的起动转矩都为额定转矩的1.2~2倍之间。
电动机从起动到正常运转的过程中,电磁转矩是不断变化的,其中有一个最大值,称为最大转矩或临界转矩,用Tmax表示。最大转矩是衡量电动机短时过载能力的一个重要指标。
最大转矩越大,电动机承受机械荷载冲击能力越大。如果电动机在带负载运行中发生了短时过载现象,当电动机的最大转矩小于过负载的阻转矩时,电动机便会停转,发生所谓“闷车”现象。最大转矩一般也用额定转矩的倍数来表示。最大转矩Tmax与额定转矩TN。的比值,称为异步电动机的过载系数,用A表示,即:
A = Tmax/TN
电动机的过载系数,国家有一定的规定值范围。
一般异步电动机的过载系数都在1.8-3.5之间,
J2和J02系列异步电动机为1.8~2.2;
Y系列为2.0~2.2之间;
特殊用途如起重、治金用异步电动机(如YZR型)可达3.3~3.5或更大。
然而,对于伺服电机而言在不同的工况下安全系数不同,所折算出来的额定转矩也就不同。一般是通过下式计算扭矩的有效值来选择电机的额定转矩,在实际伺服场合应用中。
示例:如需要经常频繁加减速度,可按下计算:
简单的方法计算可按:
把摩擦负载和加速负载相加,得出需求扭矩,乘以安全系数要小于额定扭矩。
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