电机的设计课件之三 参数计算-文档资料

电机技术数据计算方法扭力（N.m）=9550*P/n电动机从电源吸取的有功功率，称为电动机的输入功率对于三相平衡电路而言，三相电路功率的计算公式是：P=1.732IUcosφ。

式中：P为电路功率U为线电压，三相是380Vcosφ是感性负载功率因素，一般综合取0.8有功功率：是被消耗的电功率。

无功功率：是当磁场撤消后又返会到电源的功率。

视在功率：俗话说是看起来具有的功率，对于三相平衡电路而言，三相电路视在功率的计算公式是：P=1.732IU输出功率=轴功率输出功率/输入功率=电动机效益(额定功率之间的关系)输入功率”和“输出功率”通常指电动机类，电动机铭牌上的额定功率就是输出功率：P=1.732IVcosφη上式是3相电动机的输出功率计算公式，意思是：电流和电压的乘积的1.732倍再乘以功率因数和电动机效率。

“输入功率”要比输出功率大，P=1.732IVcosφ“额定功率”一般指电加热类的设备或器具，就是输入功率。

电机功率之输入功率和输出功率额定功率和消耗功率有功功率和视在功率2010-03-09 21:011. 电机的输入功率Pi（消耗功率、有功功率P）输入功率一般指的是电源给电动机输入的有功功率Pi= √3*U*I*cosφ2.电机的额定输出功率Po（额定功率Pe）额定功率是指电机在额定工况下其主轴的机械输出功率，这两者之间有一个效率的系数，即Po=Pi*η电动机标牌上所标明的额定功率，也就是额定工况下电动机轴输出机械功率。

一般仅是工程设计值，本身并非十分精确，和电动机的机械轴真正输出功率，也并非100%的吻合。

正常情况下，额定功率、额定电压和额定电流是设计值，不是计算出来的。

其实电机在额定值工作的几率是少之又少，因为负荷不是固定的，额定只是理想值（设计值）。

3.电机的视在功率S电源输入的视在功率：S==√3*U*I视在功率是指电动机工作时所需的电源供电功率，这个视在功率包括有功功率(电动机的机械损耗、铜损、铁损等)、无功功率。

1、电机电流计算：对于交流电三相四线供电而言，线电压是380，相电压是220，线电压是根号3相电压对于电动机而言一个绕组的电压就是相电压，导线的电压是线电压（指A相 B相 C相之间的电压，一个绕组的电流就是相电流，导线的电流是线电流当电机星接时：线电流＝相电流；线电压＝根号3相电压。

三个绕组的尾线相连接，电势为零，所以绕组的电压是220伏当电机角接时：线电流＝根号3相电流；线电压＝相电压。

绕组是直接接380的，导线的电流是两个绕组电流的矢量之和功率计算公式 p=根号三UI乘功率因数是对的用一个钳式电流表卡在A B C任意一个线上测到都是线电流三相的计算公式：P＝1.732×U×I×cosφ(功率因数：阻性负载＝1，感性负载≈0.7～0.85之间，P＝功率：W)单相的计算公式：P＝U×I×cosφ空开选择应根据负载电流，空开容量比负载电流大20～30%附近。

啊，公式是通用的：P＝1.732×IU×功率因数×效率（三相的）单相的不乘1.732（根号3）空开的选择一般选总体额定电流的1.2-1.5倍即可。

经验公式为：380V电压,每千瓦2A,660V电压,每千瓦1.2A,3000V电压,4千瓦1A,6000V电压,8千瓦1A。

3KW以上，电流=2*功率；3KW及以下电流=2.5*功率2功率因数（用有功电量除以无功电量，求反正切值后再求正弦值）功率因数cosΦ=cosarctg(无功电量/有功电量）视在功率S有功功率P无功功率Q功率因数cos＠（符号打不出来用＠代替一下）视在功率S＝（有功功率P的平方＋无功功率Q 的平方）再开平方而功率因数cos＠＝有功功率P／视在功率S3、求有功功率、无功功率、功率因数的计算公式，请详细说明下。

（变压器为单相变压器）另外无功功率的降低会使有功功率也降低么？反之无功功率的升高也会使有功功率升高么？答：有功功率=I*U*cosφ即额定电压乘额定电流再乘功率因数单位为瓦或千瓦无功功率=I*U*sinφ,单位为乏或千乏.I*U 为容量,单位为伏安或千伏安.无功功率降低或升高时,有功功率不变.但无功功率降低时,电流要降低,线路损耗降低,反之,线路损耗要升高.4、什么叫无功功率？为什么叫无功？无功是什么意思？答：无功功率与功率因数许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。

三相异步电动机的设计计算讲解1.计算电压：三相异步电动机的额定电压通常为380V，在实际运行中，可以根据具体情况进行调整。

在计算电压时，需要根据负载条件和电路参数进行选择。

电机的运行电压应符合电网电压规范要求，同时要考虑负载条件下的线电压稳定性。

2.计算电流：三相异步电动机的额定电流通常由负载要求和电机参数决定。

计算电流时，首先需要确定额定功率和功率因数，然后使用功率因数公式：P=Pf×S，其中P为功率，Pf为额定功率因数，S为额定容量（额定功率/Pf）。

最后，使用电流公式：I=P⁄(√3×U)计算额定电流。

其中，√3为根号下3的值，U为电压。

3.计算功率：4.计算效率：三相异步电动机的效率通常由电机的额定功率和负载条件决定。

计算效率时，可以使用效率公式：η=Pout⁄Pin×100%，其中η为效率，Pout 为输出功率，Pin为输入功率。

输出功率可以通过负载转矩和转速计算得出，输入功率可以通过额定电流和额定电压计算得出。

5.计算线电流：三相异步电动机的额定线电流可以通过计算单相电流得出。

对于平衡三相负载，线电流与相电流之间存在√3的倍数关系。

因此，可以使用公式：Iline=Iph×√3 计算额定线电流。

其中，Iline为线电流，Iph为相电流。

综上所述，三相异步电动机的设计计算过程涉及电压、电流、功率和效率等参数的计算。

通过合理选择这些参数，可以确保电机在实际运行中能够满足负载要求，并提高其效率。

在实际设计中，还需要考虑电机的结构、绝缘等方面的问题，以确保电机的可靠性和安全性。

电机设计参数计算摘要：一、电机设计参数的重要性二、电机设计参数的计算方法1.电机功率计算2.电机转矩计算3.电机电流计算4.电机电压计算5.电机频率计算三、电机设计参数的优化策略四、电机设计参数实例分析五、总结与展望正文：一、电机设计参数的重要性电机作为电气传动系统中的核心部件，其设计参数的合理性直接影响到电机的性能、效率和使用寿命。

电机设计参数主要包括电机功率、转矩、电流、电压和频率等，这些参数是电机设计和选型的基础。

在实际应用中，根据不同的工作环境和要求，合理地选择和计算电机设计参数至关重要。

二、电机设计参数的计算方法1.电机功率计算电机功率计算是电机设计的关键环节，通常采用以下公式进行计算：P = U × I × cosφ其中，P表示电机功率，U表示电机电压，I表示电机电流，cosφ表示电机功率因数。

2.电机转矩计算电机转矩计算是为了确定电机驱动负载的能力，计算公式如下：T = P / (2 × π × n)其中，T表示电机转矩，P表示电机功率，n表示电机转速。

3.电机电流计算电机电流计算是为了选择合适的电缆和保护设备，计算公式如下：I = P / U其中，I表示电机电流，P表示电机功率，U表示电机电压。

4.电机电压计算电机电压计算是根据电源电压和电机特性来确定的，计算公式如下：U =电源电压× 电机电压等级5.电机频率计算电机频率计算是根据电源频率和电机特性来确定的，计算公式如下：f = 电源频率三、电机设计参数的优化策略在电机设计过程中，设计参数的优化是为了提高电机的性能、效率和使用寿命。

优化方法主要包括：1.采用先进的电机设计软件进行参数优化；2.参考同类产品的设计参数，结合实际应用场景进行调整；3.针对特定应用场景，开展试验研究，以获得最佳设计参数。

四、电机设计参数实例分析以一台为例，其参数如下：电源电压：380V电源频率：50Hz电机功率：10kW电机转速：1440r/min根据上述参数，可以计算出电机电流、转矩等参数，从而为电机选型和系统设计提供依据。

三相异步电动机的设计计算-修订版
一、基本原理
三相异步电动机是一种以变频调速原理为基础的电动机，原理是由电
源提供电压，和变频器分别提供交流电源的三个相的相位，通过三相交流
电动机的变转子把电能转换成机械能。

变频器的控制方法主要有章动控制
和频率调节两种。

章动控制是本身可以改变电机的转速，从而改变机械输出。

二、计算示例
用一个示例来计算三相异步电动机的设计参数，例如电机容量为20W，转速为3000rpm，电压为380V，频率为50Hz，根据此基本信息，可求得
以下设计参数：
1.电机容量：20W
2.定子电阻：Rs=25.2Ω
3.定子电感：Ls=34mH
4.转子电阻：Rr=3.4Ω
5.转子电感：Lr=3.2mH
6.定子磁通：Bs=0.795T
7.转子磁通：Br=0.399T
8.定子相电流：Is=0.66A
9.转子相电流：Ir=0.60A
10.变频器频控系数：k=2.80
三、结论
本文以三相异步电动机的设计计算为例，通过分析可以得出，三相异
步电动机的设计参数，可以根据电机容量、转速、电压、频率等信息确定，可以用此计算出电机的定子电阻、定子电感、转子电阻、转子电感、定子
磁通、转子磁通、定子相电流、转子相电流、变频器频控系数等参数，可
以为安装和使用三相异步电动机提。

目录1．设计任务书 (1)1．1设计题目 (1)1．2设计数据 (1)1. 3设计工作量 (1)2.电动机的选择及运动参数的计算 (2)2．1选择电动机容量 (2)2．2确定电动机的转速 (3)2．3计算传动装置的总传动比和分配各级传动比 (3)2．4计算传动装置的运动和动力参数 (4)3．齿轮的传动设计 (5)3．1选择材料，确定许用应力 (5)3．2按齿面接触强度设计 (5)3．3确定基本参数，计算主要尺寸 (6)3．4计算齿轮几何尺寸 (6)3．5校核齿根弯曲疲劳强度 (7)3．6选择齿轮传动的润滑油粘度、润滑方式 (7)4．轴的设计 (8)4．1轴的功率转速扭矩、转速、扭矩 (8)4．2初步估算轴径 (8)4．3轴的结构设计 (8)4．4按弯扭合成强度校核轴径 (9)5．滚动轴承的选择及验算 (13)6．键的选择计算 (13)7．减速器的结构尺寸计算 (14)7．1箱体的设计 (14)8．润滑油及润滑方式的选择 (17)8．1齿轮的润滑 (17)8．2轴承的润滑 (17)8．3润滑油的选择 (17)8．4密封方法的选取 (17)9．设计小结 (18)参考文献 (19)电动机的选择及运动参数的计算按已知工作条件要求和条件选用Y 系列，一般用途的全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机。

一、选择电动机容量工作机所需功率P ω1000F P kW ωωωωυη==式中F ω=2500N ωυ=1.5m/s 工作机的效率ωη=0.94～0.96 对皮带输送机取η=0.94带入上式，得P 工作=FV/1000η=3。

99KN电动机的输出功率0P0PP η=式中η电动机至滚筒的传动装置总效率3.900.9950.98 3.76II I P P ηη==⨯⨯=滚齿1η-----带传动效率2η-----齿轮传动效率 3η-----滚动轴承的效率4η-----联轴器的效率 5η-----运输机平型带传动效率取带传动效率0.96齿轮传动效率滚动轴承的效率0.98 联轴器的效率0.97 运输机平型带传动效率0.98η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒 =0.96×0.982×0.97×0.99×0.96=0.85故 0P 3.67P ===4.07kw 0.90ωη因载荷平稳，电动机个顶功率m P 只需大于0P 即可。

额定电流通常是功率的2.1倍以1KW电机为例：I＝P/根号3×U×cosφ＝1000/1.732×380×0.75≈2(A)(电机的功率因数在0.7～0.8)所以，380V三相电机电流的估计值：2A/KW三相电动机的功率计算公式：P=1.732*U*I*cosΦ一个三相电机的功率是1500瓦，怎样计算导线的最大电流？该问题从以下几点来分析理解:(1)电机的功率是1500瓦，它指电动机由电能转换成机械能的机械能输出功率为1.5kW.(2)这里电动机的电能转换成机械能有一个效率(叫电机效率μ),故电动机的电能有功功率P为1.5kW/μ.(3)电动机是电感性负载,它包含了有功功率P(1.5kW/μ)和无功功率Q两部分.(4)导线流过的电流I,是由电源向电动机提供的视在功率S所产生.(5)电动机:有功功率P与视在功率S的比值称为功率因数cosφ.即cosφ=P/S.所以,三相电源的线电压为U,线电流为I,则有S=1.732*UI, I=S/(1.732U), S=P/cosφ, P=1500W/μ,故导线的最大电流I=1500W/(1.732U*cosφ*μ) (单位:A)注:一般三相电源的线电压U=380V,cosφ和μ电动机有标明.线电压U=380V,cosφ和μ就是1500W以外的其他条件.三相交流电动机星形三角形接线方法电路图1、同样一台电机，可以安装绕成Y型绕组，也可以安装绕成△型绕组；2、同样一台电机，安装绕成△型绕组时，导线截面小，串联匝数多，工作相电压高，相电流低；3、同样一台电机，安装绕成Y型绕组时，导线截面大，串联匝数小，工作相电压低，相电流高；4、△型绕组要求三相对称性要好，电源对称性也要高，这样就不会出现环流，否则会发热，增大损耗；5、Y型绕组在三相对称性不好、电源对称性不高时，不会出现环流，但会出现零点飘移，三相工作严重不对称；6、在使用上，△型绕组可以用Y-△启动方式启动，而Y型绕组不能用Y-△启动方式启动；7、由于电阻热损耗与电流的平方成正比，所以同样一台电机，安装绕成△型绕组时热损耗小。

已知变压器‎容量，求其‎各电压等级‎侧额定电流‎口诀‎a：‎容量除以电‎压值，其商‎乘六除以十‎。

说明‎：适用于任‎何电压等级‎。

在日‎常工作中，‎有些电工只‎涉及一两种‎电压等级的‎变压器额定‎电流的计算‎。

将以上口‎诀简化，则‎可推导出计‎算各电压等‎级侧额定电‎流的口诀：‎容量系‎数相乘求。

‎已知变‎压器容量，‎速算其一、‎二次保护熔‎断体（俗称‎保险丝）的‎电流值。

‎口诀 b‎：配‎变高压熔断‎体，容量电‎压相比求。

‎配变低‎压熔断体，‎容量乘9除‎以5。

‎说明：‎正确选用熔‎断体对变压‎器的安全运‎行关系极大‎。

当仅用熔‎断器作变压‎器高、低压‎侧保护时，‎熔体的正确‎选用更为重‎要。

这是电‎工经常碰到‎和要解决的‎问题。

‎已知三相‎电动机容量‎，求其额定‎电流口‎诀（c）：‎容量除以千‎伏数，商乘‎系数点七六‎。

说明‎：（1‎）口诀适用‎于任何电压‎等级的三相‎电动机额定‎电流计算。

‎由公式及口‎诀均可说明‎容量相同的‎电压等级不‎同的电动机‎的额定电流‎是不相同的‎，即电压千‎伏数不一样‎，去除以相‎同的容量，‎所得“商数‎”显然不‎相同，不相‎同的商数去‎乘相同的系‎数0.76‎，所得的电‎流值也不相‎同。

若把以‎上口诀叫做‎通用口诀，‎则可推导出‎计算220‎、380、‎660、3‎.6kV ‎电压等级电‎动机的额定‎电流专用计‎算口诀，用‎专用计算口‎诀计算某台‎三相电动机‎额定电流时‎，容量千瓦‎与电流安培‎关系直接倍‎数化，省去‎了容量除以‎千伏数，商‎数再乘系数‎0.76。

‎三相二‎百二电机，‎千瓦三点五‎安培。

‎常用三百八‎电机，一个‎千瓦两安培‎。

低压‎六百六电机‎，千瓦一点‎二安培。

‎高压三千‎伏电机，四‎个千瓦一安‎培。

高‎压六千伏电‎机，八个千‎瓦一安培。

‎（2）‎口诀c 使‎用时，容量‎单位为kW‎，电压单位‎为kV，电‎流单位为A‎，此点一定‎要注意。

‎（3）口‎诀c 中系‎数0.76‎是考虑电动‎机功率因数‎和效率等计‎算而得的综‎合值。

电机技术数据计算方法扭力（N.m）=9550*P/n电动机从电源吸取的有功功率，称为电动机的输入功率对于三相平衡电路而言，三相电路功率的计算公式是：P=1.732IUcosφ。

式中：P为电路功率U为线电压，三相是380Vcosφ是感性负载功率因素，一般综合取0.8有功功率：是被消耗的电功率。

无功功率：是当磁场撤消后又返会到电源的功率。

视在功率：俗话说是看起来具有的功率，对于三相平衡电路而言，三相电路视在功率的计算公式是：P=1.732IU输出功率=轴功率输出功率/输入功率=电动机效益(额定功率之间的关系)输入功率”和“输出功率”通常指电动机类，电动机铭牌上的额定功率就是输出功率：P=1.732IVcosφη上式是3相电动机的输出功率计算公式，意思是：电流和电压的乘积的1.732倍再乘以功率因数和电动机效率。

“输入功率”要比输出功率大，P=1.732IVcosφ“额定功率”一般指电加热类的设备或器具，就是输入功率。

电机功率之输入功率和输出功率额定功率和消耗功率有功功率和视在功率2010-03-09 21:011. 电机的输入功率Pi（消耗功率、有功功率P）输入功率一般指的是电源给电动机输入的有功功率Pi= √3*U*I*cosφ2.电机的额定输出功率Po（额定功率Pe）额定功率是指电机在额定工况下其主轴的机械输出功率，这两者之间有一个效率的系数，即Po=Pi*η电动机标牌上所标明的额定功率，也就是额定工况下电动机轴输出机械功率。

一般仅是工程设计值，本身并非十分精确，和电动机的机械轴真正输出功率，也并非100%的吻合。

正常情况下，额定功率、额定电压和额定电流是设计值，不是计算出来的。

其实电机在额定值工作的几率是少之又少，因为负荷不是固定的，额定只是理想值（设计值）。

3.电机的视在功率S电源输入的视在功率：S==√3*U*I视在功率是指电动机工作时所需的电源供电功率，这个视在功率包括有功功率(电动机的机械损耗、铜损、铁损等)、无功功率。

For personal use only in study and research; not for commercial useFor personal use only in study and research; not for commercial use电机电流计算：对于交流电三相四线供电而言，线电压是380，相电压是220，线电压是根号3相电压对于电动机而言一个绕组的电压就是相电压，导线的电压是线电压（指A相 B相 C相之间的电压，一个绕组的电流就是相电流，导线的电流是线电流当电机星接时：线电流＝相电流；线电压＝根号3相电压。

三个绕组的尾线相连接，电势为零，所以绕组的电压是220伏当电机角接时：线电流＝根号3相电流；线电压＝相电压。

绕组是直接接380的，导线的电流是两个绕组电流的矢量之和功率计算公式 p=根号三UI乘功率因数是对的用一个钳式电流表卡在A B C任意一个线上测到都是线电流极对数与扭矩的关系n=60f/p n: 电机转速 60： 60秒 f: 我国电流采用50Hz p: 电机极对数 1对极对数电机转速：3000转/分；2对极对数电机转速：60×50/2=1500转/分在输出功率不变的情况下，电机的极对数越多，电机的转速就越低，但它的扭矩就越大。

所以在选用电机时，考虑负载需要多大的起动扭距。

异步电机的转速n=(60f/p)×(1-s)，主要与频率和极数有关。

直流电机的转速与极数无关，他的转速主要与电枢的电压、磁通量、及电机的结构有关。

n=(电机电压-电枢电流*电枢电阻)/(电机结构常数*磁通)。

扭矩公式T=9550*P输出功率/N转速导线电阻计算公式：铜线的电阻率ρ＝0.0172，R＝ρ×L/S(L＝导线长度，单位：米，S＝导线截面，单位：m㎡)磁通量的计算公式：B为磁感应强度,S为面积。

已知高斯磁场定律为：Φ=BS磁场强度的计算公式：H = N × I / Le式中：H为磁场强度，单位为A/m；N为励磁线圈的匝数；I为励磁电流（测量值），单位位A；Le为测试样品的有效磁路长度，单位为m。

电机电流计算：对于交流电三相四线供电而言，线电压是380，相电压是220，线电压是根号3相电压对于电动机而言一个绕组的电压就是相电压，导线的电压是线电压（指A相 B相 C相之间的电压，一个绕组的电流就是相电流，导线的电流是线电流当电机星接时：线电流＝相电流；线电压＝根号3相电压。

三个绕组的尾线相连接，电势为零，所以绕组的电压是220伏当电机角接时：线电流＝根号3相电流；线电压＝相电压。

绕组是直接接380的，导线的电流是两个绕组电流的矢量之和功率计算公式 p=根号三UI乘功率因数是对的用一个钳式电流表卡在A B C任意一个线上测到都是线电流极对数与扭矩的关系n=60f/p n: 电机转速 60： 60秒 f: 我国电流采用50Hz p: 电机极对数 1对极对数电机转速：3000转/分；2对极对数电机转速：60×50/2=1500转/分在输出功率不变的情况下，电机的极对数越多，电机的转速就越低，但它的扭矩就越大。

所以在选用电机时，考虑负载需要多大的起动扭距。

异步电机的转速n=(60f/p)×(1-s)，主要与频率和极数有关。

直流电机的转速与极数无关，他的转速主要与电枢的电压、磁通量、及电机的结构有关。

n=(电机电压-电枢电流*电枢电阻)/(电机结构常数*磁通)。

扭矩公式T=9550*P输出功率/N转速导线电阻计算公式：铜线的电阻率ρ＝0.0172，R＝ρ×L/S(L＝导线长度，单位：米，S＝导线截面，单位：m㎡)磁通量的计算公式：B为磁感应强度,S为面积。

已知高斯磁场定律为：Φ=BS磁场强度的计算公式：H = N × I / Le式中：H为磁场强度，单位为A/m；N为励磁线圈的匝数；I为励磁电流（测量值），单位位A；Le为测试样品的有效磁路长度，单位为m。

磁感应强度计算公式：B = Φ / (N × Ae)B=F/IL u磁导率 pi=3.14 B=uI/2R 式中：B为磁感应强度，单位为Wb/m^2；Φ为感应磁通（测量值），单位为Wb；N为感应线圈的匝数；Ae为测试样品的有效截面积，单位为m^2。