功率器件的选择
由于本设计中的变换器的应用场合的电压和电流都比较大，则除考虑效率因素外，选择高性能功率器件是保证功放性能的重要环节。功率器件的特性主要有安全特性、开关特性和驱动特性等。当负载功率和频响等指标已知时，即可确定功率器件的主要参数，除此之外，还要考虑器件的经济性、驱动电路是否简单、安装和散热方法等。
随着电子器件的发展和现代功率电子技术的成熟，新型功率半导体器件越采越多，在设计中应根据实际需要选择合适的功率器件。
1）在几百kV-A以上的大容量和超大容量的逆变电路中，开关器件主要以GT0为主，如高压直流输电、大型电机驱动、超大型UPS和大型化学电源，其容量都在几百kV-A以上。但是在某些工频场合下，有时也用SCR和TRIS，其中SCR主要还用于整流式电源设各。
2）在几kV-A到几百kV-A甚至上MV-A的中大容量的逆变器中，主开关器件将以IGBT为主，GTR虽然也已被广泛地应用，但是由于其具有驱动功耗大、开关速度慢和二次击穿问题等不足，因此将逐步被IGBT和其他新型开关器件所取代。这个容量等级的逆变器最多，应用也最普遍，如交
电机功率的正确选择 电机的功率．应根据生产机械所需要的功率来选择，尽量使电机在额定负载下运行。选择时应注意以下两点： (1＞如果电机功率选得过小．就会出现“小马拉大车”现象，造成电机长期过载．使其绝缘因发热而损坏．甚至电机被烧毁。 (2)如果电机功率选得过大．就会出现“大马拉小车”现象．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(见表)，不但对用户和电网不利。而且还会造成电能浪费。 要正确选择电机的功率，必须经过以下计算或比较： (1)对于恒定负载连续工作方式，如果知道负载的功率(即生产机械轴上的功率)Pl(kw)．可按下式计算所需电机的功率P(kw)： P=P1/n1n2 式中n1为生产机械的效率；n2为电机的效率。即传动效率。按上式求出的功率，不一定与产品功率相同。因此．所选电机的额定功率应等于或稍大于计算所得的功率。 例：某生产机械的功率为3．95kw．机械效率为70％、如果选用效率为0．8的电机，试求该电机的功率应为多少kw? 解:P=P1/ n1n2=3.95/0.7*0.8=7.1kw 由于没有7．1kw这—规格．所以选用7．5kw的电动机。 (2)短时工作定额的电机．与功率相同的连续工作定额的电动机相比．最大转矩大，重量小，价格低。因此，在条件许可时，应尽量选用短时工作定额的电机。 (3)对于断续工作定额的电机，其功率的选择、要根据负载持续率的大小，选用专门用于断续运行方式的电机。负载持续串Fs％的计算公式为FS％＝tg/(tg+to)×100％式中tg为工作时间，t。为停止时间min；tg十to为工作周期时间min。 此外．也可用类比法来选择电机的功率。所谓类比法。就是与类似生产机械所用电机的功率进行对比。具体做法是：了解本单位或附近其他单位的类似生产机械使用多大功率的电机，然后选用相近功率的电机进行试车。试车的目的是验证所选电机与生产机械是否匹配。验证的方法是：使电机带动生产机械运转，用钳形电流表测量电动机的工作电流，将测得的电流与该电机铭牌上标出的额定电流 进行对比。如果电机的实际工作电流与铭脾上标出的额定电流上下相差不大．则表明所选电机的功率合适。如果电机的实际工作电流比铭牌上标出的额定电流低70％左右．则表明电机的功率选得过大(即“大马拉小车”应调换功率较小的电动机。如果测得的电机工作电流比铭牌上标出的额定电流大40％以上．则表明电动机的功率选得过小(即"小马拉大车")，应调换功率较大的电机. 表: 负载情况空载1/4负载1/2负载3/4负载满载 功率因数0.2 0.5 0.77 0.85 0.89 效率0 0.78 0.85 0.88 0.895
电功、电功率计算题 五、计算题（2）： 1．小明家的太阳能热水器，可以贮水100㎏，天气好时，吸收的太阳辐射能可以使水温升得足够高；阴雨天可用电辅助加热，它的电加热棒的额定电压是220V，额定功率是2000W。 ⑴若在阳光的照射下，100㎏的水温从20℃上升到50℃，吸收太阳的热量是多少？（水的比热c＝4.2×103J/㎏·℃） ⑵若在阴雨天仅用电热加热棒在额定电压下将这些水加热，使之升高相同的温度，需要多长的时间？（假设消耗的电能全部转化为水吸收的内能） ⑶实际上用电加热时间需要2h，请你写出产生这种现象的两个原因。 解： 2．图11所示是某种型号电冰箱的外观图，下表是该冰箱的主要技术参数，请你回答下列问题： 总有效容积（L）200 冷冻室有效容积（L）49 总输入功率（W）100 冷冻能力（（kg/24h） 3.0 耗电量（kw·h/24h）0.59 制冷剂R600a58g 外型尺寸（mm）554×561×1499 重量（kg）60 气候类型ST×SN×N (1)依据表中的数据计算冰箱在给定的工作状态下压缩机—天的工作时间。该电冰箱正常工作一个月(按30天计算)耗电多少度? (2)电冰箱有四个脚，每个脚与地面的接触面积为250mm2，若冰箱内现有食物的质量为10kg，求电冰箱对水平地面的压强。(g取10N／kg) (3)电冰箱在运输和放置时对倾斜程度有一定的要求，请你自己设计—种方法来检查电冰箱是否倾斜。要求画图并说明其操作方法。 3．电烙铁使用前需要一定的预热时间，因而若暂时不用也要接在电源上，这样既费电又会造成烙铁头氧化而不易沾锡。小明将一把标有“220V 55W”的电烙铁与一只灯泡（灯 丝在预热状态下的电阻为495Ω）连接成如图17所示的电路。 断开S，电烙铁处于预热状态；闭合S，电烙铁很快达到焊接温 度。 求：（1）预热状态下电烙铁消耗的功率为多少瓦？ （2）预热状态下整个电路消耗的功率是电烙铁正常工作时 消耗功率的百分之几？
电机型号、机座号、功率对照表表1 型号额定功率 (kW) 额定电流 (380V)A 额定转速 ( r/min) 堵转转矩 －－－－－－- 额定转矩 堵转电流 －－－－－－－－ 额定电流 最大转矩 －－－－－－- 额定转矩 效率 (%) 功率因数 (cosΦ) 噪声 dB(A) YB2-631-2 2720 61 YB2-632-2 2720 61 YB2-711-2 2760 64 YB2-712-2 2760 64 YB2-801-2 2840 67 YB2-802-2 2840 67 YB2-90S-2 2850 72 YB2-90L-2 2850 72 YB2-100L-2 3 2870 76 YB2-112M-2 4 2890 77 YB2-132S1-2 2900 80 YB2-132S2-2 2900 80 YB2-160M1-2 11 2940 86 YB2-160M2-2 15 2940 86 YB2-160L-2 2940 86 YB2-180M-2 22 41 2950 89 YB2-200L1-2 30 2950 92 YB2-200L2-2 37 2950 92 YB2-225M-2 45 2960 92 YB2-250M-2 55 2970 93 YB2-280S-2 75 2970 94 YB2-280M-2 90 2980 94 YB2-315S-2 110 2980 96 YB2-315M-2 132 2980 96 YB2-315L1-2 160 2980 99 YB2-315L2-2 200 2980 99 YB2-355S1-2 (185) 323 2980 99 YB2-355S2-2 (200) 2980 99 YB2-355M1-2 (220) 2980 103 YB2-355M2-2 250 2980 103
范例(1)TOP
负荷系数表负荷条件TOP 如何选择电机的计算公式 范例(2)TOP
电动机扭距计算 电机的“扭矩”，单位是N?m（牛米） 计算公式是T=9549 * P / n 。 P是电机的额定（输出）功率单位是千瓦（KW） 分母是额定转速n 单位是转每分(r/min) P和n可从电机铭牌中直接查到。 如果没有时间限制1000W的电动机可以拖动任何重量的物体 1.1KW的电机输出扭矩为7.2N*m，要是不经过减速要提升1T的东西是不可能的。很简单的道理你可以用P=FV/1000计算出你可以达到的最大升降速度，这里要根据你的传动装置考虑效率进去。F 单位是N，V单位是m/s，P千瓦。注意单位换算。计算下来最大升降速度为0.11m/s。 电动机的名牌上有功率P，有转速n，有功率因数cosφ一般为0.85-0.9左右，设效率为η一般为0.9左右， 设电机扭矩T 则，T=9550*P/n T---扭矩Nm P--功率KW n---转速r/min Tsav=0.5T(Ts+Tcr), Tsav：平均启动扭矩。Ts最初启动扭矩。Tcr：牵入扭矩。 电机负荷的计算方法 一、计算折合到电机上的负载转矩的方法如下： 1、水平直线运动轴： 9.8*μ·W·PB TL= 2π·R·η(N·M) 式PB：滚珠丝杆螺距(m) μ：摩擦系数 η：传动系数的效率 1/R：减速比 W:工作台及工件重量(KG) 2、垂直直线运动轴： 9.8*(W-WC)PB
TL= 2π·R·η(N·M) 式WC：配重块重量(KG) 3、旋转轴运动： T1 TL= R·η(N·M) 式T1：负载转矩(N·M) 二：负载惯量计算 与负载转矩不同的是，只通过计算即可得到负载惯量的准确数值。不管是直线运动还是旋转运动，对所有由电机驱动的运动部件的惯量分别计算，并按照规则相加即可得到负载惯量。由以下基本公式就能得到几乎所有情况下的负载惯量。 1、柱体的惯量 D(cm) L(cm) 由下式计算有中心轴的圆柱体的惯量。如滚珠丝杆，齿轮等。 πγD4L (kg·cm·sec2)或πγ·L·D4(KG·M2) JK= 32*980 JK= 32 式γ：密度(KG/CM3) 铁：γ〧7.87*10-3KG/CM3=7.87*103KG/M3 铝：γ〧2.70*10-3KG/CM3=2.70*103KG/M3 JK：惯量(KG·CM·SEC2)(KG·M2) D：圆柱体直径(CM)·(M) L：圆柱体长度(CM )·(M) 2、运动体的惯量 用下式计算诸如工作台、工件等部件的惯量 W PB 2 JL1= 980 2π(KG·CM·SEC2) PB 2 =W 2π(KG·M2) 式中：W：直线运动体的重量(KG) PB：以直线方向电机每转移动量(cm)或(m) 3、有变速机构时折算到电机轴上的惯量 1、电机 Z2 J JO Z1 KG·CN：齿轮齿数 Z1 2 JL1= Z2 *J0 (KG·CM·SEC2)(KG·M2) 三、运转功率及加速功率计算 在电机选用中，除惯量、转矩之外，另一个注意事项即是电机功率计算。一般可按下式求得。 1、转功率计算 2π·Nm·TL P0= 60 (W) 式中：P0：运转功率(W) Nm：电机运行速度(rpm) TL：负载转矩(N·M) 2、速功率计算
1、小明学了家庭电路知识后，利用电能表和秒表测量家中电热水器的实际功率。他的做法是：打开标有 “220V 1210W”的热水器，关掉家里的其他用电器，测得电能表（标有“1800r/kW·h”）的铝盘转过200 转所用的时间是400s。（热水器电热丝的阻值不变） 求：（1）热水器消耗的电能（2）热水器的实际功率。（3）通过热水器的电流。 2、PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它的发热效率较高．PTC有一个人为设定的温度，当它的温度低于设定温度时，其电阻值会随它的温度升高而变小；当它的温度高于设定温度时，其电阻值随它的温度升高而变大．如图（a）所示的陶瓷电热水壶就使用了这种材料．它的工作电路如图（b）所示，R0是定值电阻，其阻值不受温度的影响．RT是PTC的电阻，RT的电阻值与温度的关系如图（c）所示．该电热水壶在RT设定温度状态工作时，电路中的电流为5A． （1）电热水壶RT的设定温度是多少？ （2）R0的阻值为多少？ （3）当RT的温度为130℃时，电路中RT的实际功率为多少？ 3、如右图所示是额定电压为220V的理发用电吹风的典型电路，其中电热丝通电后可以发热，电动机通电后可以送风，且电动机的额定功率为120W。 (1)要送冷风，选择开关应放在______位置；要送热风，选择开关应放在_______位置。(填“A”、“B”或“C”) (2)若电吹风在额定电压下工作，送冷风时，通电8min电流所做的功是多少? (3)若电吹风在额定电压下工作，送热风时电路消耗的总功率为560W，则电热丝R的阻值应为多大？
4、如图9所示，电源电压保持不变，滑动变阻器最大值为R1=40Ω，小灯泡的电阻为10Ω且保持不变。当S1、S2 均闭合且滑片P 滑到b 端时，电流表 A1 、 A2的示数之比为3:2；当S1 、S2均断开且滑片P置于滑动变阻器中点时，小灯泡 L的功率为10W。求： （1）电阻R2 的阻值；（2）当S1S2 均闭合且滑片P 在b 端时，电压表的示数；（3）整个电路消耗的最小电功率。 5、在图所示的电路中，设电源电压不变，灯泡L上标有“6V，3W”字样，当K1闭合，单 刀双掷开关K2接a时，灯泡L正常发光；当K1断开，单刀双掷开关K2接b时，电压表 示数为3V．（设灯丝的电阻不变） 求：（1）电源电压是多少伏？ （2）电阻R的阻值是多少欧？ （3）K1断开，K2接b时，该灯泡L在1分钟内消耗的电能为多少焦耳？ 6、如图为一台两挡式电热水器的内部简化电路，S为温控开关，当S接a时电路中的电流为5A；当S接b时电路消耗的电功率为22W．求：(1)R1的电阻； (2)高温挡时电路消耗的电功率； (3)在低温挡工作时电路中的电流以及10min，R2产生的热量； 7、山区某工地施工时，照明电路需用导线从离工地250米处的电源引来，工地上要用一只“220V 100W”和一只“220V 200W”的灯泡来照明，所用导线的电阻为每米0.018欧，如果电源两端的电压为220伏，且保持不变，试求照明时导线上所消耗的功率和每只灯泡实际所消耗的功率。（计算时不考虑灯丝电阻的变化，数值只取整数，小数可四舍五入） 8、山区某工地方程式时，照明电路需用导线从离工地250m处的电源引来，工地上要用一只“220V 100W”和一只“220V 200W”的灯泡来照明，所用导线的电阻为0.018Ω/m，如果电源两端的电压为220V，且保持不变，
如何通过电动机功率计算公式来选择合适功率大小的电动机 如何通过电动机功率计算公式来选择合 适功率大小的电动机如何通过电动机功率计算公式来选择合适功率大小的电动机，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;如果电动机功率选得过大(就会出现“大马拉小车”现象(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。下面电工论坛给大家介绍两种不同的选择方法。第一种方法是采用电机功率计算公式来选择。由于不同设备应用场合不同，所以通过测量可得到的数据不一样，一个功率计算公式方法不一定能适应所有设备选择电机的场合。下面我们介绍常用的两个计算公式的思路，请大家根据自身企业设备的情况进行甑别选择。电机功率计算公式一:.通过能量守恒定律的思路来计算所需电机的功率。例子:电机功率的计算公式扬程40米，流量45L/S (也就是每秒要将45L的水提升40米), 假设管径是100MM，水的流速是(45*10，-3)/(π/4*102)=5.732M/S。这种情况下怎样来选择合适功率的电机呢,通过电机功率计 算公式选择合适的电机.水每秒获得的能量是动能+势能动能 E1,0.5*45*5.732，2,4237J势能E2,45*9.8*40,17640J总能量E,E1+E2,21877J 所需功率,21877W,21.877KW (都是以一秒为单位计算的)假设加压泵的效率η,0.8 https://www.doczj.com/doc/cc9850282.html,则电机所需功率P,21.877/0.8=27KW电机功率计算公式二:.通过公式P=F*V/1000(P=计算功率KW，F=所需拉力N，工作机线速度M/S)来选择。通过电机功率计算公式选择合适的电机对于恒定负载连续工作方式，可按下式计算所需电动机的功率:P1(kw):P=P/n1n2式中n1为生产机械的效率;n2为电动机的效率，即传动效率。按上式求出的功率P1，不一定与产品功率相同。因此(所选电动机的额定功率应等于或稍大于计算所得的功率。通过以上两种电机功率计算公式结果都是相差不大的，没有对错之分，只是不同的机械设备应用时所能提供的已知参数不一样，所以给大家推荐这两种电机功率计算公式方法，如果不正确的地方，欢迎指正，以上公式仅供参考。我厂不对通过此公式计算的结果承担任何的责任。第二种方法是通过类比法来选择合适功率大小的电动机(就是与类似生产机械所用电动机的功率进行对比)。这也是在实际生产中最常用最实际的方法。具
电功与电功率计算题专题 1、如图所示电路,电源电压不变,R1的电阻为20Ω。只闭合开关S1时,电流表的读数为0.3A;S1、S2都闭合时,电流表的读数为0.5A。求:(1)电源电压;(2)S1、S2都闭合时R2的电功率。 2、(8分)如图甲电路所示,电源电压为9V且保持不变,小灯炮标有“6V 6W”的字样,小灯 泡的电流随电压的变化曲线如图乙。求:(1)小灯炮正常发光时电阻为多少欧?(2)当电流表的示数为0.7A时,小灯泡的电功率为多少瓦?(3)当电压表的示数为2V时,整个电路10s内消耗的电能就是多少焦？ 甲乙 3、如图13所示电路图,电源电压U=6V且保持不变,闭合开关后,电流表A1的示数为0.2A,A的示数为0.5A。 求:(1)电阻R 1的阻值。(2)电阻R2的电功率。 4、(6分)某校师生自制了一台电烘箱.电烘箱的电阻丝通过5A的电流时,每分钟 可产生6、6×104J的热量。求: (1)此时电阻丝的电功率; (2)此时电阻丝的电阻; (3)此时电阻丝的工作电压。 5、如图所示的电路中,当ab两点间接入4Ω的电阻时,其消耗的功率为16W。当ab两点间接入9Ω的电阻时,其消耗的功率仍为16W。求: ⑴ab两点间接入4Ω与9Ω的电阻时,电路中的电流; ⑵电源的电压。 6、(7分)如图所示,电源电压为12V,且保持不变,己知滑动变阻器R3的 最大阻值为20Ω,定值电阻R1 = 10Ω,R2= 15Ω,电流表的量程为0.6A。 (l)S,S1闭合,S2断开时,要使电流表的示数最小,则滑动变阻器的滑片P应
滑到何处?此时电压表的示数为多少? 10min内电流通过R1产生的热量就是多少? (2)S、S2闭合,S1断开时,求电路允许消耗的最大功率。 水箱容量2L 额定电压220V 7、(6分)小明制作了一个简易电加热器,其电路图如图10所示。R1、R2就是发热电阻,开关S接“1”时为高温挡、接“2”时为低温挡,在每个挡内温度就是可调的。电源电压就是12V,变阻器R的 最大电阻就是10Ω,R2的电阻就是32Ω。试求: (1)开关S接“1”时,变阻器的滑片在a端,R1的功率就是8W。则R1的电阻就是多少？ (2)开关S接“2”时,变阻器的滑片在b端,则R1与R2的总功率就是多少？ 8、物理兴趣小组的同学们设计了一个饮水机模型,其电路实物连接示意图如图所示。电路中电源电压为12V,且保持不变,R1就是供加热的电阻丝,R2就是一个定值电阻。当开关S1、S2都闭合时,电流表示数为0.8A;当开关S1闭合、S2断开时,电压表示数为7、5V。求: (1)电阻丝R1的阻值。 (2)开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数及R2的阻值。 (3)开关S1、S2都闭合时,这个模型处于加热状态还就是保温状态？请 计算出此状态下它的功率。 9、如图l 5所示的电路图中,R1=30Ω,R2=20Ω,电源电压不变。(设小灯泡的电阻不变) (1)当S1、S2都闭合时,电流电A1的示数为0.5 A,小灯泡恰好正常发光,求电源电压。 (2)当S1、S2都断开时,电流表A2的示数为0.2A,求小灯泡的电阻与实际功率。 (3)小灯泡的额定功率就是多少? 10、(8分)如图所示,电热水器有加热与保温两种状态(由机内温控 开关S2自动控制),其铭牌技术参数如表中所示。
怎样正确选择电动机？ 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．就会出现“大马拉小车”现象．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(见表)，不但对用户和电网不利。而且还会造成电能浪费。 要正确选择电动机的功率，必须经过以下计算或比较： (1)对于恒定负载连续工作方式，如果知道负载的功率(即生产机械轴上的功率)Pl(kw)．可按下式计算所需电动机的功率P(kw)： P=P1/n1n2 式中 n1为生产机械的效率；n2为电动机的效率。即传动效率。 按上式求出的功率，不一定与产品功率相同。因此．所选电动机的额定功率应等于或稍大于计算所得的功率。 例：某生产机械的功率为3．95kw．机械效率为70％、如果选用效率为0．8的电动机，试求该电动机的功率应为多少kw? 解:P=P1/ n1n2=3.95/0.7*0.8=7.1kw 由于没有7．1kw这—规格．所以选用7．5kw的电动机。 (2)短时工作定额的电动机．与功率相同的连续工作定额的电动机相比．最大转矩大，重量小，价格低。因此，在条件许可时，应尽量选用短时工作定额的电动机。 (3)对于断续工作定额的电动机，其功率的选择、要根据负载持续率的大小，选用专门用于断续运行方式的电动机。负载持续串Fs％的计算公式为 FS％＝tg/(tg+to)×100％ 式中 tg为工作时间，t。为停止时间min；tg十to为工作周期时间min。 此外．也可用类比法来选择电动机的功率。所谓类比法。就是与类似生产机械所用电动机的功率进行对比。具体做法是：了解本单位或附近其他单位的类似生产机械使用多大功率的电动机，然后选用相近功率的电动机进行试车。试车的目的是验证所选电动机与生产机械是否匹配。验证的方法是：使电动机带动生产机械运转，用钳形电流表测量电动机的工作电流，将测得的电流与该电动机铭牌上标出的额定电流进行
电功率的计算 一．知识链接： 1、电功率的计算 （1）定义式:P=___________ （2）计算式：根据t W P = 与电功的公式UIt W =得：UI t UIt t W P === （3）推导式：根据欧姆定律R U I =和电功率的计算式UI P =可以推导出R U R I P 22 ==。 注意：推导公式仅适用于纯电阻电路。 2、串、并联电路中电学公式汇总 3、用电器实际功率的计算思路 思路1： R U P P U R R U P 222实 实额 额 额= ?= ?= 思路2： 额额实实额实额实实实额 额P U U P R U R U P P R U P R U P 22222::???? ??=?=???? ????= =
3、电功率的导出公式 有关电功率的计算： 2 2 W U P UI I R t R ====有关电流的计算: U P P I R U R === 有关电压的计算： P U IR PR I ===有关电阻的计算： 2 U U R I P == 二．自主学习： 1、如图所示电路，电源电压不变，R1的电阻为20Ω。只闭合开关S1时， 电流表的读数为0.3A；S1、S2都闭合时，电流表的读数为0.5A。求： （1）电源电压；（2）S1、S2都闭合时R2的电功率。 2、如图所示电路图，电源电压U=6V且保持不变，闭合开关后，电流表 A1的示数为0.2A，A的示数为0.5A。 求：（1）电阻R1的阻值。（2）电阻R2的电功率。 三．合作探究： 1、某校师生自制了一台电烘箱．电烘箱的电阻丝通过5A的电流时，每分钟可产生6.6×104J 的热量。求: (1)此时电阻丝的电功率；(2)此时电阻丝的电阻；(3)此时电阻丝的工作电压。
简介 变频调速电机简称变频电机，是变频器驱动的电动机的统称。实际上为变频器设计的电机为变频专用电机，电机可以在变频器的驱动下实现不同的转速与扭矩，以适应负载的需求变化。变频电动机由传统的鼠笼式电动机发展而来，把传统的电机风机改为独立出来的风机，并且提高了电机绕组的绝缘性能。在要求不高的场合如小功率和频率在额定工作频率工作情况下，可以用普通鼠笼电动机代替。 主要参数 品牌：ABB 产品类型：三相异步电动机 型号：QABP 4KW-4P 极数：4极 额定功率：4KW 额定电压：380/415/440（V） 额定转速：1450（rpm） 产品认证：CE 应用范围：机械设备行业均可 技术特点 效率高 达到欧洲CEMEP-EU效率等级电机标准二级值，符合中华人民共和国国家标准GB18613-2002中小型三相异步电动机能效限定值。双频宽电压
电压范围220V~690V，适用50Hz和60Hz电源。 噪声低 通过优化电磁设计、通风状况、结构尺寸等技术，M2JA系列电动机的噪声较低。 轴承负载能力高 电动机选用深沟球轴承，寿命长，80-132中心高电动机为永久型润滑，160-355设有加油装置。 可靠性好 电动机为全封闭风冷结构，防护等级IP55，材料及工艺符合环境要求。电动机机械强度高，坚固耐用，防锈防腐性强。绕组可靠性好，采用F级绝缘结构，B级考核。并可根据用户需要增加PTC热敏电阻或热敏开关。 本系列电机功率从0.25KW-315KW，机座中心高从71mm-355mm。可广泛应用于轻工，纺织，化工，冶金，机床等需要调速转动装置的行业中，是一种理想的调速动力源。 特殊设计 电磁设计 对于变频电动机，由于临界转差率反比于电源频率，可以在临界转差率接近1时直接启动，因此，过载能力和启动性能不在需要过多考虑，而要解决的关键问题是如何改善电动机对非正弦波电源的适应能力。方式一般如下： 1）尽可能的减小定子和转子电阻。
初中物理电功率经典计算题100个 1、一根阻值为20Ω的电炉丝做成电热器，接上10V电源能正常工作；用这个电热器与一个小灯泡串联接人该电源时，电热器消耗的功率是其额定功率的0.64倍。求： (1)电热器正常工作的电流和额定功率； (2)小灯泡的电阻值。 2、用R1=121Ω、R2=60.5Ω的两根电阻丝，两个开关（S1、S2）设计有低、中、高三档不同的电功率的取暖器，简化如图求： （1）取暖器工作于低档时，S1、S2的断开或闭合情况是怎样的？此时电路的电流和电功率各多大？ （2）电取暖器工作于高档时，S1、S2的断开或闭合情况是怎样的？此时电路的干路电流和电功率多大？ 3、小灯泡L标有“6V 6W”字样，R2＝3Ω，当S1、S2都闭合时，电流表示数为1.2A，这时小灯泡L正常发光，求： (1)电源电压U ; (2)电阻R1的阻值 ; (3)当S1、S2都断开时，小灯泡L消耗的功率. 4、电源电压U＝7.5v , R 为保护电阻，L 为标有“6 V 3w”的小灯泡，电流表量程为0～0.6A ，电压表量程为0～3v 。闭合开关S 后，要求灯L两端的电压不超过额定电压，且两电表的示数均不超过各自的量程，则滑动变阻器允许接入电路的最大阻值为
5、L是标有“6V 3W“的电灯，电压是8伏特的电源求：电阻R和滑动变阻器RW的阻值各是多大时，才能使滑动变阻器的滑片P无论在什么位置上，加在电灯两端的电压都不超过3～6伏特的范围。 6、有两个阻值分别为20Ω、30Ω的电阻在电路中，请你任意补充一个条件，提出问题，然后解答。(至少选择两种解。法，但要求每次补充不同条件，提出不同的问题) 7、闭合开关后，用电器R1、R2均能正常工作。已知R1的额定功率为1．5 W，电流表A1的示数为0．5 A，电流表A2的示数为1．5 A。求（1）R1的电阻大小。（2）R2的额定电功率 8、“220 V 500 W”的小电炉子接在家庭电路中使用，求： (1)半个小时内它能放出多少焦耳的热量? (2)你还能算出该电炉子的哪些物理量?请任意选择两个计算出来。 9、接在家庭电路上的一盏灯，在10 min内消耗的电能是2.4×104 J.求这盏灯的电功率和通过灯丝的电流. 10、一个额定电压为2.5 V的小灯泡，正常发光时通过灯丝的电流为0.2 A，求 （1）小灯泡的额定功率； （2）小灯泡发光时的灯丝电阻； （3）通电1 min小灯泡消耗多少电能？
怎样正确选择电动机的功率? 来源：电动车高速电机,高速无刷电机,电动车配件-宁波市鄞州恒泰机电有限公司 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．就会出现“大马拉小车”现象．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。 要正确选择电动机的功率，必须经过以下计算或比较： (1)对于恒定负载连续工作方式，如果知道负载的功率(即生产机械轴上的功率)Pl(kw)．可按下式计算所需电动机的功率 P(kw)：P=P1/n1n2式中n1为生产机械的效率；n2为电动机的效率。即传动效率。 按上式求出的功率，不一定与产品功率相同。因此．所选电动机的额定功率应等于或稍大于计算所得的功率。 例：某生产机械的功率为3．95kw．机械效率为70％、如果选用效率为0．8的电动机，试求该电动机的功率应为多少kw?
解:P=P1/ n1n2=3.95/0.7*0.8=7.1kw 由于没有7．1kw这—规格．所以选用7．5kw的电动机。(2)短时工作定额的电动机．与功率相同的连续工作定额的电动机相比．最大转矩大，重量小，价格低。因此，在条件许 可时，应尽量选用短时工作定额的电动机。 (3)对于断续工作定额的电动机，其功率的选择、要根据负载持续率的大小，选用专门用于断续运行方式的电动机。负载持续串Fs％的计算公式为 FS％＝tg/(tg+to)×100％式中tg为工作时间，t。为停止时间min；tg十to为工作周期时间min。 此外．也可用类比法来选择电动机的功率。所谓类比法。就是与类似生产机械所用电动机的功率进行对比。具体做法是：了解本单位或附近其他单位的类似生产机械使用多大功率的电动机，然后选用相近功率的电动机进行试车。试车的目的是验证所选电动机与生产机械是否匹配。验证的方法是：使电动机带动生产机械运转，用钳形电流表测量电动机的工作电流，将测得的电流与该电动机铭牌上标出的额定电流进行对比。如果电功机的实际工作电流与铭脾上标出的额定电流上下相差不大．则表明所选电动机的功率合适。如果电动机的实际工作电流比铭牌上标出的额定电流低70％左右．则表明电动机的功率选得过大(即“大马拉小车”应调换功率较小的电动机。如果测得的电动机工作电流比铭牌上标出的额定电流大40％以上．则表明电动机的功率选得
电能与电功的区别及计算 电能：电能是表示电流做多少功的物理量。电功：电场力做的功叫电功，.电场力做功使电荷定向移动产生电流。公式⑴串联电路 P(电功率)U(电压)I(电流)W(电功)R(电阻)T(时间) 电流处处相等I1=I2=I 总电压等于各用电器两端电压之和U=U1+U2 总电阻等于各电阻之和R=R1+R2 U1：U2=R1：R2 总电功等于各电功之和W=W1+W2 W1：W2=R1：R2=U1：U2 P1：P2=R1：R2=U1：U2 总功率等于各功率之和P=P1+P2 ⑵并联电路 总电流等于各处电流之和I=I1+I2 各处电压相等U1=U1=U 总电阻等于各电阻之积除以各电阻之和R=R1R2÷(R1+R2) 总电功等于各电功之和W=W1+W2 I1：I2=R2：R1 W1：W2=I1：I2=R2：R1 P1：P2=R2：R1=I1：I2 总功率等于各功率之和P=P1+P2 ⑶同一用电器的电功率 ①额定功率比实际功率等于额定电压比实际电压的平方Pe/Ps=(Ue/Us)的平方 2.有关电路的公式 ⑴电阻R ①电阻等于材料密度乘以(长度除以横截面积) R=密度×(L÷S) ②电阻等于电压除以电流R=U÷I ③电阻等于电压平方除以电功率R=UU÷P ⑵电功W 电功等于电流乘电压乘时间W=UIT(普式公式) 电功等于电功率乘以时间W=PT 电功等于电荷乘电压W=QT 电功等于电流平方乘电阻乘时间W=I×IRT(纯电阻电路) 电功等于电压平方除以电阻再乘以时间W=U??U÷R×T(同上) ⑶电功率P ①电功率等于电压乘以电流P=UI ②电功率等于电流平方乘以电阻P=IIR(纯电阻电路) ③电功率等于电压平方除以电阻P=UU÷R(同上) ④电功率等于电功除以时间P=W：T ⑷电热Q 电热等于电流平方成电阻乘时间Q=IIRt(普式公式) 电热等于电流乘以电压乘时间Q=UIT=W(纯电阻电路)
电功和电功率的综合计算题 1、（11?成都）25．如图所示为某电热饮水机的电路原理图，饮水机有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱内水温达到92℃时开关S1自动断开，处于保温状态，当水温降至一定温度时，S1又闭合，重新加热。已知电源电压保持220V不 Ω。求R2的阻值为121变，电阻R1的阻值为1210Ω，电阻）饮水机处于保温状态叫的电功率是多少？（1 ）饮水机处于加热状态时电路的总电流是多少？（2 的号召，他家里新安装一盏可调光”“节约用电，低碳环保（11·丹东）25．小丹积极响应2、字样，如图所示为简化电路图，其中滑动变阻器最大值为”40W灯，灯泡上标有“220V （设灯丝电阻不随温度变化）求：1210Ω， 1）灯丝电阻是多少？（2）灯泡发光最暗时的电功率是多少？（ｈ可节约多少电能？）该电路在灯发光最暗时工作1ｈ比最亮时工作13（ 字样，“6V 3W”．如图电路，电源电压和小灯泡电阻不变，小灯泡L标有273、（11·昆明）。0～12Ω滑动变阻器阻值变化范围为 正常发光，电都闭合，小灯泡LS1）当开关、S、S（321做R的阻值和通电0.8A，求R10min电流通过流表的示数为11的功；、SS断开，求小灯泡功率的变化范围。（2）当S闭合，312 字样，滑动“6V 6W”28河池）．如图所示，电源电压为9V保持不变，灯L上标有4. （11·=20Ω40Ω，R，灯泡的电阻不变。求：的最大阻值为变阻器R21
1）灯泡的电阻。（闭合，滑动变阻器的滑片在最左端时，电S（2）当断开，S21路中的电流。）电路工作时消耗的最小功率。（3 ，电流表的V的示数恒为6V聊城）17．在如图所示的电路中，闭合开关S，电压表 5.（11·。当把滑动变阻器的滑片移至最右端是地，电流表的的当数为4VV示数为0.5A，电压表2 。求：示数为0.3A 的阻值。（1）R1）滑动变阻器的最大阻值。（2 ）电路消耗的最小总功率。（35min在（4）当滑动变阻器的滑片移至最左端时，R1内消耗的电能。 时，电流表、电压表从接点2转换到接点16.（11·来宾）30．如图甲所示电路，当开关S 对应示数如图乙所示，根据图中信息求： ）电阻R的阻值；）电源电压U和电阻R的阻值；（2（121 3）电路中消耗的最小功率。（ 如图甲所示。买了一台全自动豆浆机，28（11·桂林）．小明的妈妈为了改善早餐的营养，7、用来将原料进行粉碎打中间部位是一个带动刀头的电动机，图乙所示是豆浆机的主要结构：下表是这个豆浆机的主要技负责对液体加热煮沸。浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，－”图丙所示是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作的“Pt术参数；图像。 容量额定频率电机功率号额定电压加热功率型1000mL624SYL－50Hz220V120W1210W
1．（2011自贡）如图所示，小灯泡L 标有“8V 4W ”字样。闭合开关，小灯泡正常发光，电流表的示数为2A 。求：（1）小灯泡L 的电阻；（2）通过R 0的电流；（3）电阻R 0消耗的电功率。 1．（2011宿迁）如图甲所示为某小组设计的模拟调光灯电路，选用的 电源电压恒为6V ，灯泡上标有“3.8V 0.4A”字样，变阻器上标有“20Ω 1A”字样． （1）求灯泡正常发光时的电阻． （2）求灯泡正常发光时变阻器消耗的电功率． （3）使用中小明发现这个电路存在缺陷，于是他在电路中串联了一个电阻R 0，电路如图乙所示．你认为R 0在电路中起到了什么作用？其阻值为多大比较合适？ 2．（2011沈阳）额定电压为2.5V 的小灯泡连入如图8甲所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R 0的最大电阻为10 。闭合开关S ，滑片从b 端向a 端滑动，直到小灯泡正常发光，得到如图8乙所示的I —U 图象。求： (1)小灯泡的额定功率。 (2)滑片在b 端时小灯泡的电阻。 (3)电源电压。 3．（2011陕西）图-1为小明家的电饼铛（cheng ），主要用于食品的考烙和烹制。它采用双控电路，额定电压为220V ，上、下盘同时加热时额定功率为1000W ，工作的简化电路如图-2，S 为总开关，S 1和S 2为两个温控开关，R 1和R 2为上、下两盘的加热电阻，R 1=R 2。 （1）R 1正常工作时，R 1消耗的电功率是 W 。 （2）R 1正常工作时，通过R 1的电流是多少？（计算结果保留一位小数） （3）小明妈妈总感觉做晚饭时烙熟一个饼所用时间比在其他时段要长。小明决定用家中的电能表 第24题图 甲 乙 图8
电动机知识 随着起重机的不断发展，传统控制技术难以满足起重机越来越高的调速和控制要求。在电子技术飞速发展的今天，起重机与电子技术的结合越来越紧密，如采用PLC取代继电器进行逻辑控制，交流变频调速装置取代传统的电动机转子串电阻的调速方式等。在选型对比基础上，本项目电动机调速装置采用了先进的变频调速方案，变频器最终选型为ABB变频器ACS800，电动机选用专用鼠笼变频电动机。在众多交流变频调速装置中，ABB变频器以其性能的稳定性，选件扩展功能的丰富性，编程环境的灵活性，力矩特性的优良性和在不同场合使用的适应性，使其在变频器高端市场中占有相当重要的地位。ACC800变频器是ACS800系列中具有提升机应用程序的重要一员， 它在全功率范围内统一使用了相同的控制技术，例如起动向导，自定义编程，DTC控制等，非常适合作为起重机主起升变频器使用。本文结合南京梅山冶金发展有限公司设备分公司所负责维修管理的宝钢集团梅钢冷轧厂27台桥式起重机变频调速控制系统，详细介绍ACC800变频器在起重机主起升中的应用。 1DTC控制技术 DTC（直接转矩控制，DirectTorqueControl）技术是ACS800变频器的核心技术，是交流传动系统的高性能控制方法之一，它具有控制算法简单，易于数字化实现和鲁棒性强的特点。其实质是利用空间矢量坐标的概念，在定子坐标系下建立异步电动机空间矢量数学模型，通过测量三相定子电压和电流（或中间直流电压）直接计算电动机转矩和磁链的实际值，并与给定
转矩和磁链进行比较，开关逻辑单元根据磁链比较器和转矩比较器的输出选择合适的逆变器电压矢量（开关状态）。定子给定磁链和对应的电磁转矩的实际值，可以用定子电压和电流测量值直接计算得到。在计算中，只需要一个电动机参数―――定子电阻，这一点和几乎需要全部电动机参数的直接转子磁链定向控制（矢量控制）形成了鲜明对比，极大地减轻了微处理器的计算负担，提高了运算速度 。直接转矩控制结构较为简单，可以实现快速的转矩响应（不大于5ms）。 2防止溜钩控制 作为起重用变频系统，其控制重点之一是在电动机处于回馈制动状态下系统的可靠性（"回馈"是指电动机处于发电状态时通过逆变桥向变频器中间直流回路注入电能），尤其需要引起注意的是主起升机构的防止溜钩控制。溜钩是指在电磁制动器抱住之前和松开之后的瞬间，极易发生重物由停止状态出现下滑的现象。 电磁制动器从通电到断电（或从断电到通电） 需要的时间大约为016s（视起重机型号和起重量大小而定），变频器如过早停止输出，将容易出现溜钩，因此变频器必须避免在电磁制动器抱闸的情况下输出较高频率，以免发生"过流"而跳闸的误动作。 防止溜钩现象的方法是利用变频器零速全转矩功能和直流制动励磁功能。零速全转矩功能，即变频器可以在速度为零的状态下，保持电动机有足够大的转矩，从而保证起重设备在速度为零时，电动机能够使重物在空中停止，直到电磁制动器将轴抱住为止，以防止溜钩的发生。直流制动励磁功能，即变频器在起动之前自动进行直流强励磁，使电动机有足够大的起动
关于电动车电机及电池选 型计算 This manuscript was revised on November 28, 2020
CV11改装成四轮轮边驱动电动车 1、参考纯电动车的设计目标，本课题提出了其基本性能要求和指标如下： 1）最高速度≥45Km/h； 2）最大爬坡度≥20%（5Km/h）； 3）30Km/h匀速行驶下的续驶里程≥120Km； 4）0—30Km/h加速时间≤10S。 电机功率 根据车辆的功率平衡方程式，有： 因为最高车速为45Km/h，传动系效率为，质量为1485Kg，滚动阻力系数为，风阻系数为，迎风面积为㎡。 因此计算得出电机在最高车速下的驱动功率为，因此每个电机最大功率为。 根据爬坡性能确定的最大功率 其中爬坡速度为5Km/h，传动系效率为，质量为1485Kg，滚动阻力系数为，爬坡度为20%。 考虑到坡度不大的情况下，cosα=1，sinα=tanα。 因此计算得出电机在以5Km/h，20%爬坡时的驱动功率为，因此每个电机最大功率为。 汽车起步加速过程可以按下式来表示： 其中x为拟合系数，一般取左右；t m为起步加速过程的时间（s）；Vm为起步加 速过程的末车速（Km/h）。 整车在加速过程的末时刻，动力源输出最大功率，此时速度为30Km/h，旋转质量换算系数为，加速时间为10S，，拟合系数x取。 因此计算得出电机要满足从0—30Km/h加速时间为10S需要的最大功率为，因此每个电机最大功率为。 综上所诉，电机的最大驱动功率应满足： 则有：最大功率为，取过载系数为2，因此额定功率为。 电机最高转速 电机转速及转矩公式如下： 其中最大车速为45Km/h，轮胎滚动半径为。 电机最大转矩
步进电机是一种能将数字输入脉冲转换成旋转或直线增量运动的电磁执行元件。每输入一个脉冲电机转轴步进一个步距角增量。电机总的回转角与输入脉冲数成正比例，相应的转速取决于输入脉冲频率。 步进电机是机电一体化产品中关键部件之一，通常被用作定位控制和定速控制。步进电机惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点。广泛应用于机电一体化产品中，如：数控机床、包装机械、计算机外围设备、复印机、传真机等。 选择步进电机时，首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。而在选用功率步进电机时，首先要计算机械系统的负载转矩，电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可靠。在实际工作过程中，各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。一般地说最大静力矩Mjmax大的电机，负载力矩大。 选择步进电机时，应使步距角和机械系统匹配，这样可以得到机床所需的脉冲当量。在机械传动过程中为了使得有更小的脉冲当量，一是可以改变丝杆的导程，二是可以通过步进电机的细分驱动来完成。但细分只能改变其分辨率，不改变其精度。精度是由电机的固有特性所决定。论文天地欢迎您选择功率步进电机时，应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率，使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量，使之最高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要。 选择步进电机需要进行以下计算： （1）计算齿轮的减速比 根据所要求脉冲当量，齿轮减速比i计算如下: i=(φ.S)/(360.Δ) (1-1) 式中φ---步进电机的步距角（o/脉冲） S ---丝杆螺距（mm) Δ---(mm/脉冲） （2）计算工作台，丝杆以及齿轮折算至电机轴上的惯量Jt。 Jt=J1+（1/i2)[(J2+Js）+W/g（S/2π)2] （1-2） 式中Jt ---折算至电机轴上的惯量(Kg.cm.s2) J1、J2 ---齿轮惯量(Kg.cm.s2) Js ----丝杆惯量(Kg.cm.s2) W---工作台重量（N）