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?直流電機(jī)的功率、轉(zhuǎn)矩和慣量公式

文章出處:新聞中心 責(zé)任編輯:廣東天孚電機(jī)科技有限公司 發(fā)表時間:2020-07-10
  

?直流電機(jī)

直流電機(jī)選擇中,功率、轉(zhuǎn)矩、慣量是比較重要的參考條件,這些參數(shù)可以計算出直流電機(jī)各種基本參數(shù),下面天孚微電機(jī)帶大家來看看這三個參數(shù)的相關(guān)公式。


公式一


根據(jù)上面這個公式轉(zhuǎn)矩(T)可以從功率和轉(zhuǎn)速算出,在同一功率下,轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速是成反比的,如直流減速電機(jī)使用減速箱增加輸出轉(zhuǎn)矩的時候,就會減小轉(zhuǎn)速,反之,轉(zhuǎn)速增加時,輸出轉(zhuǎn)矩會減小。我們可以從力的做功的角度來推理:


公式二


公式中的F是直流電機(jī)的輸出力,單位用N(牛)表示,r是力臂,單位用m(米)表示,N就是直流電機(jī)轉(zhuǎn)速了,用單位rpm表示。轉(zhuǎn)矩的定義是力乘以力臂,T=F×r,把這個公式代入后:


公式三


P為直流電機(jī)的額定功率;


T為直流電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩,常用單位為Nm;


N為直流電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。



們再來看看慣量與力矩之間的關(guān)系


直流電機(jī)的慣量分為大、中、小,在同一功率的情況下,直流電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量越大,它的輸出轉(zhuǎn)矩就越大,但是轉(zhuǎn)速也會越低(前面有講過這個原理),小慣量直流電機(jī)的響應(yīng)速度很快,前提是負(fù)載慣量不能太大,否則會有所降低(慣量的單位為Kgm2)。


從能量的角度,可定義:


公式四


把式中的質(zhì)量和半徑取出來就成了慣量J(因為對于特定的對象它們是不變的):


公式五


然而從做功的角度來分析,直流電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩做功為:


公式六


在理想的情況下,直流電機(jī)的轉(zhuǎn)矩做功轉(zhuǎn)化通過W=E,可用以下公式得出:


公式七


其中J是總慣量,β是角加速度,單位為rad/s2;


從公式中就可以得出直流電機(jī)的慣量和轉(zhuǎn)速之間有直接的關(guān)系,在一些應(yīng)用中,如果是負(fù)載慣量恒定已知,就可以從加速要求算出直流電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩了,這個是做為直流電機(jī)選型的參考因素之一。


在直流電機(jī)的額定功率、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)動慣量中,如果直流電機(jī),有安裝減速箱的話,直流電機(jī)的額定功率是不變的,有變化的是額定轉(zhuǎn)矩增大、額定轉(zhuǎn)速減少、轉(zhuǎn)動慣量增大。


在為產(chǎn)品選擇直流電機(jī)的時候,需要知道負(fù)載慣量、最大轉(zhuǎn)速、最大加速減速時間、電壓等,這樣可以算出需要的參數(shù),對直流電機(jī)選擇就可以滿足產(chǎn)品的需求了。

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