电动机功率计算

计算电动机功率时，首先根据生产机械的负载功率初选电动机功率，再校核初选电动机的过载能力、启动能力和发热

表1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　初选电动机功率

绘制负载图

首先经计算(或通过实测及对比)得出生产机械静阻负载图T_D＝f(t)或P＝f(t)，然后根据本表公式初步计算需要的电动机轴功率，根据计算功率并考虑一定的余量再初选电动机功率，随着调速范围和启动频繁程度的提高，余量系数也应随之加大

为了验算初选电动机是否合适，需要根据负载状态、生产机械的工艺参数和初选电动机的参数，根据本表公式计算电动机动态转矩和加、减速时间，绘制电动机转矩负载图T_D＝f(t)或电流负载图I_D＝f(t)，功率负载图P＝f(t)，右图是转矩负载图

常

用

计

算

公

式

名称

公式

符号

功

率

一般旋转运动的机械

P—— 所需电动机功率，kW

T_D—— 电动机转矩，N·m

n_D—— 电动机转速，r/min

ω_D—— 电动机角速度，rad/s

离心式通风机

P—— 所需电动机功率，kW

K—— 余量系数(见表3)

Q—— 空气耗量，m³/s

H—— 空气压力，Pa

η—— 风机效率，约为0.4~0.75^②

η_c—— 传动效率，直接传动时η_c＝1

离心泵及活塞泵

P—— 所需电动机功率，kW

K—— 余量系数(见表4)

Q—— 泵的出水量，m³/s

H—— 水头(扬程)，m

ΔH—— 主管损失水头，m

η—— 泵的效率，一般取0.6~0.84^②

η_c—— 传动效率，直接传动时η_c＝1

ρ—— 液体的密度，对于水ρ＝1000kg/m³

g—— 重力加速度，g＝9.81m/s²

离心式压缩机

P—— 所需电动机功率，kW

Q—— 压缩机的生产率，m³/s

A_d—— 压缩1m³空气至绝对压力p₁的等温功，J(见表2)

A_r—— 压缩1m³空气至绝对压力p₁的绝热功，J(见表2)

η—— 压缩机总效率，约为0.62~0.8

直线运动机械

P—— 所需电动机功率，kW

F—— 作用力，N

v—— 运动速度，m/s

η—— 传动效率

运动物体的动能

E—— 运动物体的动能，J

m—— 物体的质量，kg

J—— 折算到电动机轴上的转动惯量，kg·m²

GD²—— 折算到电动机轴上的总飞轮矩，N·m²

F—— 作用力，N

η—— 传动效率

T_l—— 折算到电动机轴上的静阻负载转矩，N·m

T_m—— 机械轴上的静阻转矩(包括摩擦阻转矩)，N·m

R—— 物体运动的旋转半径，m

i—— 传动比

n_D—— 电动机转速，r/min

n_m—— 机械轴转速，r/min

T_d—— 折算到电动机轴上的动态转矩，N·m

T_D—— 电动机转矩，N·m

J_m—— 机械轴上的转动惯量，kg·m²

—— 机械轴上的飞轮矩，N·m²

g—— 重力加速度，m/s²

G_m—— 直线运动物体的重力，N

v_m—— 直线运动物体的速度，m/s

ω_D—— 电动机角速度，rad/s

—— 电动机转子飞轮矩，N·m²

，，…，—— 相应于转速n_m1，n_m2，…，n_mn的轴上的飞轮矩

i₁，i₂，…，i_n—— 各轴对电动机轴的传动比

折算到电动机轴上的静阻负载转矩

折算到电动机轴上的动态转矩

折算到电动机轴上的转动惯量和飞轮矩

动态转矩恒定下启动(加速)、制动(减速)时间

t_s—— 启动(加速)时间，s

t_b—— 制动(减速)时间，s

v₀—— 初始速度，m/s

a—— 加速度，m/s²

T_l —— 静阻负载转矩，N·m

T_D—— 电动机转矩，N·m

T_d—— 动态(加减速)转矩，N·m

s—— 行程，m

N—— 电动机转过的转数

动态转矩线性变化下的启动、制动时间

动态转矩非恒定也非线性变化时的启动、制动时间

(T_d＞0时加速)

(T_d＜0时减速)

行程

①等变速直线运动时

②动态转矩恒定时，加、减速过程电动机转过的转数

① 考虑偶然过载，所选电动机功率应大于计算功率，其容量附加值见表3及表4。

② 此数据为参考值，实际数据以制造厂提供的为准。

表2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　A_d、A_r与终点压力p₁的关系

p₁/MPa

0.15

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

A_d/J

39700

67700

108000

136000

158000

176000

191000

204000

216000

226000

A_r/J

42200

75500

127000

168000

201000

230000

256000

280000

301000

321000

表3　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　离心风机电动机容量附加值

功率/kW

＜1

1~2

2~5

＞5

附加值/%

100

50

25

15~10

K

2

1.5

1.25

1.15~1.1

表4　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　离心泵电动机容量附加值

功率/kW

＜2

2~5

5~50

50~100

＞100

附加值/%

70

50~30

15~10

8~5

5

K

1.7

1.5~1.3

1.15~1.1

1.08~1.05

1.05