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電機的功率與轉矩

       電機的功率,應根據生產機械所需要的功率來選擇,盡量使電機在額定負載下運行。選擇時應注意以下兩點:

      ① 如果電機功率選得過小.就會出現“小馬拉大車”現象,造成電動機長期過載.使其絕緣因發熱而損壞.甚至電動機被燒毀。

      ② 如果電機功率選得過大.就會出現“大馬拉小車”現象.其輸出機械功率不能得到充分利用,功率因數和效率都不高,不但對用戶和電網不利。而且還會造成電能浪費。

        要正確選擇電動機的功率,必須經過以下計算或比較:

            P=F×V÷1000 (P=計算功率 KW, F=所需拉力 N,工作機線速度 M/S)

       對於恒定負載連續工作方式,可按下式計算所需電動機的功率:

            P1(kw):P=P/n1n2

             式中 n1為生產機械的效率;n2為電機的效率,即傳動效率。

        按上式求出的功率P1,不一定與產品功率相同。因此.所選電機的額定功率應等於或稍大於計算所得的功率。

       此外.最常用的是類比法來選擇電機的功率。所謂類比法。就是與類似生產機械所用電機的功率進行對比。

       具體做法是:了解本單位或附近其他單位的類似生產機械使用多大功率的電動機,然後選用相近功率的電機進行試車。試車的目的是驗證所選電機與生產機械是否匹配。

       驗證的方法是:使電動機帶動生產機械運轉,用鉗形電流表測量電動機的工作電流,將測得的電流與該電機銘牌上標出的額定電流進行對比。如果電機的實際工作電流與銘脾上標出的額定電流上下相差不大.則表明所選電機的功率合適。如果電機的實際工作電流比銘牌上標出的額定電流低70%左右.則表明電機的功率選得過大,應調換功率較小的電機。如果測得的電機工作電流比銘牌上標出的額定電流大40%以上.則表明電機的功率選得過小,應調換功率較大的電機。

       實際上應該是考慮扭矩(轉矩),電機功率和轉矩是有計算公式的。

       即   T = 9550×P÷n

         式中:扭矩T,單位是 Nm(牛米);功率P,單位是kW(千瓦); 額定轉速n,單位是r/min(轉每分)。

        電機的輸出轉矩一定要大於工作機械所需要的轉矩,一般需要一個安全係數。

 

   關於功率、轉矩、轉速之間關係的推導如下:

            功率=力*速度
            P=F×V---公式1
           轉矩(T)=扭力(F)×作用半徑(R)------推出F=T÷R---公式2
           線速度(V)=2πR×每秒轉速(n秒)=2πR÷每分轉速(n分)÷60=πR÷n分÷30---公式3

       將公式2、3代入公式1得:
           P=F×V=T÷R×πR×n分÷30=π÷30×T×n分

           式中:P=功率單位W,T=轉矩單位Nm,n分=每分鍾轉速單位轉/分鍾

       如果將P的單位換成KW,那麼就是如下公式:
          P×1000=π÷30×T×n
          30000÷π×P=T×n
          30000÷3.1415926×P=T×n
          9549.297×P=T×n

        這就是功率和轉矩與轉速之間有個9550的係數的關係。

       適用於電機額定功率、額定轉速和額定轉矩之間的關係互導,但實際的額定轉矩值應該是實際測量出來為準,因為有能量轉換效率問題,基本數值大體一致,會有細微減小。

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