电机额定功率计算公式

电机额定功率计算公式 电动机额定功率的选择原则,应当是在电动机能够胜任生产机械负载要求的前提下,最经济最合理地选择电动机的额定功率。也就是说,电动机的额定功率选择即不能过大,也不能过小。如果功率选得过大,会使电动机的效率和功率因素(交流电动机)降低,造成电力浪费,极不经济。反之,如果功率选择过小,会使电动机过载而缩短使用寿命甚至被烧毁;或者在保证电动机不过热的情况下,只能降低负载的使用。因此,应根据负载的功率的大小来选择电动机的功率。
电动机的功率,应根据生产机械所需要的功率来选择,尽量使电动机在额定负载下运行。选择时应注意以下两点:
①如果电动机功率选得过小。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如果电动机功率选得过大,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。最主要的是所有传动件都会因传递功率过大,造成传动件选型过大,对于设备的投资浪费严重。
电机的几个计算公式: 1、电磁相关的
1)电动机的感应电动势公式:e=4.44*f*n*φ,e为线圈电动势、 f为频率 、 s为环绕出的导体(比如铁芯)横截面积、 n为匝数、φ是磁通。
公式是怎么推导来的,这些事情我们就不去钻研了,我们主要是看看怎么利用它。感应电动势是电磁感应的本质,有感应电动势的导体闭合后,就会产生感应电流。感应电流在磁场中就会受到安培力,产生磁矩,从而推动线圈转动。
从上面公式知道,电动势大小与电源频率、线圈匝数及磁通量成正比。
磁通量计算公式φ=b*s*cosθ,当面积为s的平面与磁场方向垂直的时候,角θ为0,cosθ就等于1,公式就变成φ=b*s。
将上面两个公式结合一下,就可以得到电机磁通强度计算公式为:b=e/(4.44*f*n*s)。
2)另外一个是安培力公式,我们要知道线圈受到的力是多少,就需要这个公式f=i*l*b*sinα,其中i为电流强度,l为导体长度,b为磁场强度,α是电流方向与磁场方向间的夹角。当导线垂直于磁场时候,公式就变成f=i*l*b了(如果是n匝线圈的话,磁通b就是n匝线圈的总磁通,而不需要再乘n了)。
知道了受力,就知道转矩,转矩等于扭力乘以作用半径,t=r*f=r*i*b*l(向量乘积)。通过功率=力*速度(p=f*v)以及线速度v=2πr*每秒转速(n秒)两个公式 ,可以与功率建立上关系,得到下面序号3的公式。不过要注意,这时候使用实际输出扭矩,所以计算出的功率是输出功率。
2、交流异步电机的转速计算公式:n=60f/p,这个很简单,转速与电源频率成正比,与电机极对子(记住是一对)数成反比,直接套用公式就好。不过这个公式实际计算出是同步转速(旋转磁场速度),异步电机实际转速会略低于同步转速,所以我们往往会看到4极电机一般是1400多转,达不到1500转。
3、电机转矩、功率计转速的关系:t=9550p/n(p是电机功率、n是电机转速),可以从上面序号1内容中推导出来,不过我们没必要学会推导,记住这个计算公式就可以。不过再次提醒,公式中功率p不是输入功率,而是输出功率,由于电机有损耗,输入功率不等于输出功率。但是书本上往往理想化,将输入功率等于输出功率了。
4、电机功率(输入功率):
1)单相电机功率计算公式:p=u*i*cosφ,如果功率因数为0.8,电压为220v,电流为2a,那么功率p=0.22×2×0.8=0.352kw。
2)三相电机功率计算公式:p=1.732*u*i*cosφ(cosφ为功率因素、u为负载线电压、i为负载线电流)。不过这类的u和i与电机的接法有关,星形接法的时候,由于三个相隔120°电压的线圈公共端连接一起,形成一个0点,所以加载在负载线圈的电压实际是相电压;而三角形接法时,每个线圈两端各连一根电源线,所以加载负载线圈上的电压就是线电压。如果使用的是我们常用的3相380v电压,星形接法时候线圈是220v,而三角形则是380v,p=u*i=u^2/r,所以三角形接法时功率是星形接法的3倍,这也就是为什么大功率电机采用星三角降压启动的原因。
掌握了上面的公式,理解透彻,电机的原理就不会在困惑了,也不会在怕学习电机拖动这种高挂科的课程。

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