高压电机转子转动惯量的计算
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伺服电机步进电机选型中转动惯量计算折算公式在伺服电机步进电机选型过程中,转动惯量的计算是十分重要的。
转动惯量描述了物体绕轴转动时所具有的惯性大小,对电机的动态性能有很大影响。
在实际应用中,需要根据具体的电机结构和工作条件,计算出电机的转动惯量。
下面将介绍几种常见的转动惯量计算折算公式。
1.通过电机几何尺寸计算转动惯量:转动惯量与电机的几何尺寸密切相关。
对于常见的电机结构,可以通过电机的几何尺寸和材料属性,利用公式计算得到转动惯量。
下面以直流电机为例,介绍计算方法。
首先需要测量电机的几何尺寸,包括电机长度、半径、转子长度和转子半径等。
然后可以利用以下公式计算电机的转动惯量:J=(1/2)*m*(r^2+l^2)其中,J表示电机的转动惯量,m表示电机的质量,r表示电机的半径,l表示电机的长度。
2.通过转矩常数计算转动惯量:转矩常数Kt是描述电机力矩大小和电流之间关系的参数,也可以用来计算电机的转动惯量。
这种方法适用于需要在电机选型中预估转动惯量的情况。
首先需要测量电机的转矩常数Kt值。
然后,可以通过以下公式计算电机的转动惯量:J=T/(ω^2*Kt)其中,J表示电机的转动惯量,T表示电机所需扭矩,ω表示电机的角速度,Kt表示电机的转矩常数。
3.通过加速度和角加速度计算转动惯量:在一些特定应用中,需要根据电机的加速度和角加速度来计算转动惯量。
这种方法适用于需要在特定工况下计算转动惯量的情况。
首先需要测量电机的加速度和角加速度。
然后,可以通过以下公式计算电机的转动惯量:J=T/α其中,J表示电机的转动惯量,T表示电机所需扭矩,α表示电机的角加速度。
在实际应用中,可以根据具体情况选择适合的转动惯量计算折算公式。
选型过程中,除了转动惯量,还需要考虑转速、功率、效率和工作条件等多个因素,并综合考虑才能选取到适合的电机。
三相异步电机转动惯量
三相异步电机的转动惯量是一个重要的参数,它影响着电机启动和运行的动态特性。
转动惯量,通常用符号J 表示,是衡量物体对于其旋转轴旋转惯性大小的物理量。
对于三相异步电机来说,转动惯量包括电机转子本身的惯量以及与电机直接相连的负载的惯量。
一、计算转动惯量
转动惯量的基本公式为:
对于电机而言,通常由制造商提供电机转子的转动惯量值。
如果需要考虑附加在电机轴上的负载,那么负载的转动惯量也需要计算在内。
二、转动惯量的影响
1. 启动特性:较大的转动惯量意味着电机在启动时需要更多的能量和时间来达到额定速度。
2. 动态响应:转动惯量越大,电机对负载变化的响应速度越慢。
3. 电机控制:在精密控制应用中,需要精确计算和补偿转动惯量来实现快速和精确的速度及位置控制。
三、测量与估算
实际应用中,转动惯量可以通过实验测量获得,或者根据电机和负载的物理参数进行估算。
对于特定的应用,正确估算和考虑转动惯量对于电机选型、控制系统设计以及整体系统性能都是非常重要的。
电机转动惯量计算公式
电机转动惯量是指电机在相同转速下所需的力矩大小,它是电机的一项重要参数。
电机转动惯量的大小取决于电机的物理结构,它可以通过一个特定的公式来计算。
电机转动惯量的计算公式如下:
J = (1/2)mvr2
其中,J是电机转动惯量,单位是千克·米2/秒2;m是转子的质量,单位是千克;v是转子的半径,单位是米;r是转速,单位是转/秒。
电机转动惯量的大小与转子的质量、半径和转速有关,当转子的质量、半径和转速增大时,电机转动惯量也会增大;当转子的质量、半径和转速减小时,电机转动惯量也会减小。
此外,电机转动惯量还受到电机物理结构的影响,比如电机的转子形状、磁芯材料以及绕组的结构都会影响电机转动惯量的大小。
电机转动惯量的计算公式可以帮助设计人员更好地了解电机的特性,帮助他们设计出更加合适的电机。
电机转动惯量的计算公式也可以帮助维修人员预测电机的表现,诊断电机的故障。
总的来说,电机转动惯量的计算公式是一个重要的工具,可以帮助设计人员更好地了解电机的特性,也可以帮助维修人员预测电机的
表现,诊断电机的故障。
实验一单相变压器的特性一、实验目的通过变压器的空载实验和短路实验,确定变压器的参数、运行特性和技术性能。
二、实验内容1.空载实验(1)测取空载特性I0、P0、cos 0=f(U0)(2)测定变比2.测取短路特性:U K=f(I K),P K=f(I K)三、实验说明1.实验之前请仔细阅读附录中交流功率表(ZDL-565)的使用说明。
2.实验所用单相变压器的额定数据为:S N=1KV A,U1N/U2N=380/127V。
3.调压器的n端和电网的n端短接。
1)单相变压器空载实验(1)测空载特性图1-1为单相变压器空载实验原理图,高压侧线圈开路,低压侧线圈经调压器接电源。
本实验采用交流功率表测量电路中的电压、电流和功率。
接线时,功率表A相电流测量线圈串接在主回路中,功率表U a 接到三相调压器输出端a端上,功率表U b、U c和U n 短接后接到三相调压器输出端n端上。
实验步骤:①请参照图1-1正确接线V4A4WK2合分a xA X调压器a b c n图1-1 单相变压器空载实验接线原理图② 合上总电源开关和操作电源开关,按下操作电源合闸按钮,对应的红色指示灯亮;检查台面上所有的按钮处于断开位置,均为绿灯亮;所有数字表显示无错误。
③ 检查三相调压器在输出电压为零的位置,然后合上实验台上调压器开关,逐渐升高调压器的输出电压,使U 0(低压侧空载电压)由0.7U 2N (U 2N =127V )变到1.1U 2N ,分数次(至少7次)读取空载电压U 0,空载电流I 0及空载损耗P 0,在额定电压附近多做几点,测量数据记入表1-1。
* 注意实验时空载电压只能单方向调节。
④ 实验完毕后,调压器归零,断开调压器开关。
(2)测定变比变压器副线圈开路,原线圈(此时一般用低压线圈作为原线圈)接至电源,经调压器调到额定电压,用电压表测出原、副边的端电压,从而可确定变比。
axAXU U K2) 单相变压器短路实验实验接线原理如图1-2所示,低压线圈短路,高压线圈经调压器接至电源。
电机转动惯量计算公式
电机转动惯量是电机的一个重要参数,它代表电机的转动惯量大小,影响着电机的转速、加速度和动力,因此,电机转动惯量的计算是电机设计和制造过程中必不可少的一步。
电机转动惯量的计算公式如下:
惯量J = m*r^2
其中,m为电机的质量,r为电机的转动半径。
电机转动惯量的计算公式比较简单,但实际计算过程中仍需要注意以下几点:
1. 计算电机转动惯量时,必须使用正确的电机质量m和转动半径r,以确保计算结果的准确性。
2. 电机质量m包括电机本身的质量和附件的质量,因此,在计算电机转动惯量时,一定不要忽略附件的质量。
3. 电机转动半径r是电机外缘到转轴的距离,因此,在计算电机转动惯量时,需要准确测量电机外缘到转轴的距离。
4. 电机转动惯量的计算结果受到电机本身的结构和工艺条件的影响,因此,在计算电机转动惯量时,需要根据电机的实际结构和工艺条
件进行修正。
总之,电机转动惯量的计算是电机设计和制造过程中不可或缺的一部分,正确使用电机转动惯量计算公式,是电机质量和性能的重要保证。
高压直流输电总结一、高压直流输电概述:1.高压直流输电概念:高压直流输电是交流-直流—交流形式的电力电子换流电路,由将交流电变换为直流电的整流器、高压直流输电线路及将直流电变换为交流电的逆变器三部分组成。
注意:高压输电好处是在输送相同的视在功率S的前提下,高压输电能够降低输电线路流过的电流,减少线路损耗,提高输送效率(,)。
2.高压直流输电的特点:(1)换流器控制复杂,造价高;(2)直流输电线路造价低,输电距离越远越经济;(3)没有交流输电系统的功角稳定问题;(4)适合海底电缆(海岛供电、海上风电)和城市地下电缆输电;(5)能够非同步(同频不同相位,或不同频)连接两个交流电网,且不增加短路容量;(6)传输功率的可控性强,可有效支援交流系统;(7)换流器大量消耗无功,且产生谐波;(8)双极不对称大地回线运行时存在直流偏磁问题和电化学腐蚀问题;(9)不能向无源系统供电,构成多端直流系统困难。
3.对直流输电的基本要求:(1)能够灵活控制输送的(直流)电功率(大小可调;一般情况下,应能够正反双向传送电功率(功率方向可变);(2)维持直流线路电压在额定值附近;(3)尽可能降低对交流系统的谐波污染;(4)尽可能少地吸收交流系统中的无功功率;(5)尽可能降低流入大地的电流。
注意:大地电流的不利影响包括①不同接地点之间存在电位差,形成电解池,造成电化学腐蚀;②变压器接地中性点流过直流电流,造成变压器直流偏磁,使变压器噪声增加、损耗加大、振动加剧。
4.高压直流输电的适用范围:答:1.远距离大功率输电;2。
海底电缆送电;3.不同频率或同频率非周期运行的交流系统之间的联络;4。
用地下电缆向大城市供电;5。
交流系统互联或配电网增容时,作为限制短路电流的措施之一;6。
配合新能源供电。
二、高压直流输电系统的基本构成:1.双端直流输电的基本构成:(1)单极大地回线(相对于大地只有一个正极或者负极):图2- 错误!未定义书签。
一、进给驱动伺服电机的选择1.原则上应该根据负载条件来选择伺服电机。
在电机轴上所有的负载有两种,即阻尼转矩和惯量负载。
这两种负载都要正确地计算,其值应满足下列条件: 1)当机床作空载运行时,在整个速度范围内,加在伺服电机轴上的负载转矩应在电机连续额定转矩范围内,即应在转矩速度特性曲线的连续工作区。
2)最大负载转矩,加载周期以及过载时间都在提供的特性曲线的准许范围以内。
3)电机在加速/减速过程中的转矩应在加减速区(或间断工作区)之内。
4)对要求频繁起,制动以及周期性变化的负载,必须检查它的在一个周期中的转矩均方根值。
并应小于电机的连续额定转矩。
5)加在电机轴上的负载惯量大小对电机的灵敏度和整个伺服系统的精度将产生影响。
通常,当负载小于电机转子惯量时,上述影响不大。
但当负载惯量达到甚至超过转子惯量的5倍时,会使灵敏度和响应时间受到很大的影响。
甚至会使伺服放大器不能在正常调节范围内工作。
所以对这类惯量应避免使用。
推荐对伺服电机惯量Jm和负载惯量Jl之间的关系如下:Jl<5×Jm1、负载转矩的计算负载转矩的计算方法加到伺服电机轴上的负载转矩计算公式,因机械而异。
但不论何种机械,都应计算出折算到电机轴上的负载转矩。
通常,折算到伺服电机轴上的负载转矩可由下列公式计算:Tl=(F*L/2πμ)+T0式中:Tl折算到电机轴上的负载转矩(N.M);F:轴向移动工作台时所需要的力;L:电机轴每转的机械位移量(M);To:滚珠丝杠螺母,轴承部分摩擦转矩折算到伺服电机轴上的值(N.M);Μ:驱动系统的效率F:取决于工作台的重量,摩擦系数,水平或垂直方向的切削力,是否使用了平衡块(用在垂直轴)。
无切削时: F=μ*(W+fg),切削时: F=Fc+μ*(W+fg+Fcf)。
W:滑块的重量(工作台与工件)Kg;Μ:摩擦系数;Fc:切削力的反作用力;Fg:用镶条固紧力;Fcf:由于切削力靠在滑块表面作用在工作台上的力(kg)即工作台压向导轨的正向压力。
1. 圆柱体转动惯量(齿轮、联轴节、丝杠、轴的转动惯量)82MD J =对于钢材:341032-⨯⨯=gLrD J π)(1078.0264s cm kgf L D ⋅⋅⨯-M-圆柱体质量(kg); D-圆柱体直径(cm); L-圆柱体长度或厚度(cm); r-材料比重(gf /cm 3)。
2. 丝杠折算到马达轴上的转动惯量:2iJs J = (kgf·cm·s 2)J s –丝杠转动惯量(kgf·cm·s 2); i-降速比,12z z i =3. 工作台折算到丝杠上的转动惯量g w22⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=n v J π g w2s 2⎪⎭⎫ ⎝⎛=π (kgf·cm·s 2) v -工作台移动速度(cm/min); n-丝杠转速(r/min); w-工作台重量(kgf);g-重力加速度,g = 980cm/s 2; s-丝杠螺距(cm)2. 丝杠传动时传动系统折算到驱轴上的总转动惯量:())s cm (kgf 2g w 122221⋅⋅⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+++=πs J J iJ J S tJ 1-齿轮z 1及其轴的转动惯量; J 2-齿轮z 2的转动惯量(kgf·cm·s 2); J s -丝杠转动惯量(kgf·cm·s 2); s-丝杠螺距,(cm); w-工件及工作台重量(kfg).5. 齿轮齿条传动时折算到小齿轮轴上的转动惯量2gw R J =(kgf·cm·s 2)R-齿轮分度圆半径(cm); w-工件及工作台重量(kgf)6. 齿轮齿条传动时传动系统折算到马达轴上的总转动惯量⎪⎪⎭⎫⎝⎛++=2221g w 1R J i J J tJ 1,J 2-分别为Ⅰ轴,Ⅱ轴上齿轮的转动惯量(kgf·cm·s 2);R-齿轮z 分度圆半径(cm); w-工件及工作台重量(kgf)。
1. 圆柱体转动惯量(齿轮、联轴节、丝杠、轴的转动惯量)82MD J =对于钢材:341032-⨯⨯=gLrD J π)(1078.0264s cm kgf L D ⋅⋅⨯-M-圆柱体质量(kg); D-圆柱体直径(cm); L-圆柱体长度或厚度(cm); r-材料比重(gf /cm 3)。
2. 丝杠折算到马达轴上的转动惯量:2iJs J = (kgf·cm·s 2)J s –丝杠转动惯量(kgf·cm·s 2); i-降速比,12z z i =3. 工作台折算到丝杠上的转动惯量g w22⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=n v J π g w2s 2⎪⎭⎫ ⎝⎛=π (kgf·cm·s 2) v -工作台移动速度(cm/min); n-丝杠转速(r/min); w-工作台重量(kgf);g-重力加速度,g = 980cm/s 2; s-丝杠螺距(cm)2. 丝杠传动时传动系统折算到驱轴上的总转动惯量:())s cm (kgf 2g w 122221⋅⋅⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+++=πs J J iJ J S tJ 1-齿轮z 1及其轴的转动惯量; J 2-齿轮z 2的转动惯量(kgf·cm·s 2); J s -丝杠转动惯量(kgf·cm·s 2); s-丝杠螺距,(cm); w-工件及工作台重量(kfg).5. 齿轮齿条传动时折算到小齿轮轴上的转动惯量2gw R J =(kgf·cm·s 2)R-齿轮分度圆半径(cm); w-工件及工作台重量(kgf)6. 齿轮齿条传动时传动系统折算到马达轴上的总转动惯量⎪⎪⎭⎫⎝⎛++=2221g w 1R J i J J tJ 1,J 2-分别为Ⅰ轴,Ⅱ轴上齿轮的转动惯量(kgf·cm·s 2);R-齿轮z 分度圆半径(cm); w-工件及工作台重量(kgf)。
转矩给定百分之十的卷取电机转速曲线,电机参考转速2000rpm,电机参考转矩3008Nm ,根据公式M-Mf=J*△ω/△T 。
△ω=0.09484*2000*2*π÷60=19.863 rad/s△T=2sM=0.1*3008=300.8Nm300.8-M f=J*〔19.863÷2 〕①转矩给定百分之十五的卷取电机转速曲线,电机参考转速2000rpm,电机参考转矩3008Nm ,根据公式M-Mf=J*△ω/△T 。
△ω=0.14735*2000*2*π÷60=30.861rad/s△T=2sM=0.15*3008=451.2Nm451.2-M f=J*〔30.861÷2 〕②根据式①②得到J=27.351 kg·m2M f=29.161 Nm根据圆柱刚体绕圆心轴旋转的转动惯量公式:J=mr2÷2 ,假设钢卷外径D1米,内径D2米,带钢宽度b米,密度ρkg/m3, 传动比i 。
钢卷的实时转动惯量J1=π*b*ρ(D14 -D24)÷32钢卷的实时转动惯量转换到电机侧J2=J1÷i2=π*b*ρ(D14 -D24)÷32 ÷i2③例如钢卷外径D1=1米,钢卷内径D2=0.508米,带钢宽度b=1米,密度ρ=7800kg/m3,传动比i=8,线加速度10米每分钟每秒,那么J2=π*b*ρ(D14 -D24)÷32 ÷i2 =3.14*1*7800*(1-0.0666) ÷32÷64=11.17 kg·m2此时的转动惯量总和:J=27.351+11.17=38.521kg·m2角加速度:△ω/△T=10÷(π* D1)*i *2π÷60=2.667 rad/s2转动惯量力矩:M= J*△ω/△T=38.521*2.667=102.7355Nm。
提升机构电机惯量计算公式引言。
在工程领域中,电机的惯量是一个非常重要的参数,它决定了电机的动态响应和运动特性。
在提升机构中,电机的惯量计算更是至关重要,因为它直接影响到提升机构的稳定性和运行效率。
因此,本文将介绍提升机构电机惯量的计算公式,以帮助工程师们更好地设计和优化提升机构。
电机惯量的定义。
电机的惯量是指电机在运动过程中克服自身惯性产生的阻力所需要的能量。
它是电机转动惯量和线性惯量的总和,通常用符号J表示。
电机的惯量与电机的质量分布和几何形状有关,通常可以通过数学公式进行计算。
提升机构电机惯量的计算公式。
在提升机构中,电机的惯量计算需要考虑提升重物的质量和提升高度,以及电机自身的质量和转动部件的惯量。
根据这些因素,可以得到提升机构电机惯量的计算公式如下:J = Jm + Jl + Jw。
其中,Jm表示电机自身的转动惯量,Jl表示传动装置的转动惯量,Jw表示提升重物的转动惯量。
电机自身的转动惯量可以通过电机的质量和几何形状来计算,通常可以采用以下公式进行计算:Jm = k1 m r^2。
其中,m表示电机的质量,r表示电机的半径,k1为一个与电机形状相关的常数。
传动装置的转动惯量可以通过传动装置的质量和转动部件的惯量来计算,通常可以采用以下公式进行计算:Jl = k2 ml rl^2。
其中,ml表示传动装置的质量,rl表示传动装置的半径,k2为一个与传动装置形状相关的常数。
提升重物的转动惯量可以通过重物的质量和提升高度来计算,通常可以采用以下公式进行计算:Jw = k3 mw h^2。
其中,mw表示提升重物的质量,h表示提升高度,k3为一个与提升重物形状和位置相关的常数。
综合以上三个部分的转动惯量,即可得到提升机构电机的总转动惯量J。
通过这个公式,工程师们可以更好地了解提升机构电机的惯量特性,从而进行合理的设计和优化。
应用举例。
为了更好地说明提升机构电机惯量计算公式的应用,我们可以通过一个具体的实例来进行说明。
已知刚体的转动惯量怎么求转矩转动惯量和转矩没有关系的。
转动惯量单位kgm^2,简单的说和旋转物的密度和形状有关;转矩单位Nm,是施加力的大小和力臂的乘积,与被施力物体无关。
如果说互相之间的联系,从能量的角度可找到相关的东西转动惯量和动能的关系:E=(1/2)Jw^2,J是旋转惯量,w是旋转角速度;转矩与做功的关系:A=(1/2)Mwt,M是转矩,w是旋转角速度,t是力矩施加时间。
当转动动能E=转矩做功A时,由以上公式可以得出:M=Kw/t 这个公式是在理想状态下得到的,限制条件:对一静止物质施加一个恒定转矩M,物质由角速度0经过时间t后加速到角速度w转矩M=J(转动惯量)Xβ(角加速度)大家好,最近一个项目要选择电机。
根据圆盘负载的转动惯量公式J=Mr^2/2J负载转动惯量单位kgm^2,M圆盘质量,单位kg,r圆盘半径单位m。
计算得转动惯量为0.288kgm^2.(质量10kg,半径0.24m).根据转矩公式T=Jw J 转动惯量单位kgm^2,w角加速度单位rad/s^2.可得转矩。
而直线加速度与角加速度的转换公式为w=V/r V线加速度,r半径。
那转矩公式可转变为T=Jw=J*V/r 电机960rpm/mim 时线加速度为960*0.48*3.14/60=24.1m/s^2。
转矩T=J*V/R=0.288kgm^2*24.11m/s^2/0.24m=28.9Nm最后通过公式T=9550*P/N ,电机为6极,可得P=2.9kW.不知以上的公式计算是否正确,我认为没有错,可拖动这样一个负载9公斤的铝盘需要那么大的电机吗。
唉,不是这样的。
转动惯量大不怕,问题是你是不是需要转速0-100%用这么大的加速度。
如果你不需要这么快的加速度,比如说想把转速从0慢慢提升到100%转速,那电机所需的动转矩就可以很小了。
电机的功率也降下来了。
关键是你想把电机(铝盘)的转速从0-100%变化,需用多少时间?有了这个要求,再去根据铝盘的转动惯量计算起动转矩,选取电机功率和额定转速(选择电机的极数)就OK了。
发电机组转子转动惯量获取方法研究
发电机组转子的转动惯量是分析机组的重要参数之一,它具有影响机组稳定性的作用。
同时,也是控制旋转电机的关键因素之一。
如何精确地获取发电机组转子的转动惯量已经成为近年来研究人员关
注的重点。
目前,发电机组转子转动惯量获取的主要方法有实验法和数学模型法。
实验法是通过实际测试来获取发电机组转子的转动惯量,有可靠的测量方法可以比较准确地获取发电机组转子转动惯量,但是该方法耗时较多,测试精度也不够高。
数学模型法是通过建立发电机组转子的转动惯量模型,利用发电机组转子尺寸和结构参数来计算发电机组转子的转动惯量,该方法耗时比较少,有助于提高测试精度,但是受限于现有模型来限制,得到的转动惯量精度仍然不够理想。
因此,本研究旨在提出一种新的发电机组转子转动惯量获取方法,即基于实验的数学模型方法,将实验测量精度和模型计算精度相结合。
首先,利用实验测量发电机组转子尺寸和结构参数,建立发电机组转子的转动惯量模型,将模型中的参数分别估计出来。
然后,利用实验测量的功率及所需数据,对模型参数进行调整,使得模型精度更高。
最后,通过模型计算求出发电机组转子的转动惯量。
本研究所提出的发电机组转子转动惯量获取方法,不仅兼顾实验测量的准确性,而且受到数学模型的限制,解决了实验法测量精度低、耗时长以及数学模型法模型精度低等问题。
同时,该方法也可以为其
他发电机组参数的获取提供参考。
总之,本研究提出了一种新的发电机组转子转动惯量获取方法,通过实验测量和数学模型搭配,使发电机组转子的转动惯量获取更加准确。
未来,本研究中涉及的方法仍将受到学术界的广泛关注和研究,并加以改进和完善。
转子转动惯量
【实用版】
目录
1.转子转动惯量的定义
2.转子转动惯量的计算方法
3.转子转动惯量的应用
4.转子转动惯量对电机性能的影响
正文
一、转子转动惯量的定义
转子转动惯量,是指电机转子在旋转过程中,由于转子本身的结构和材料等因素导致的旋转惯量。
它反映了转子旋转过程中的惯性大小,是电机转动过程中的一个重要参数。
二、转子转动惯量的计算方法
转子转动惯量的计算方法通常是通过计算转子的质量矩来获得的。
质量矩是物体的质量和质心到某一点的距离的乘积。
对于电机转子来说,其质量矩可以通过以下公式计算:
质量矩 = 转子质量× (转子半径^2) / 2
然后,将质量矩乘以转子旋转的角速度,就可以得到转子的转动惯量。
三、转子转动惯量的应用
转子转动惯量在电机的设计和运行中都有重要的应用。
在设计阶段,设计师需要考虑转子的转动惯量,以确保电机的启动和停止过程能够顺利进行。
在运行阶段,转子的转动惯量会影响电机的转速和力矩等参数,因此需要对其进行监测和调整。
四、转子转动惯量对电机性能的影响
转子转动惯量对电机的启动和停止性能有重要影响。
如果转子的转动惯量过大,电机的启动和停止过程将会变得困难,可能会导致电机的损坏。
相反,如果转子的转动惯量过小,电机的转速可能会过高,导致电机的效率降低。
1•负载惯量之计算1)滚筒惯量计算J L之公式:負載慣量J L二(b)齒輪慣量齢(c)滾筒慣量(a)齒輪慣量(齒數比)2单位:kg.cm2, kg.m2xio-4说明:1(a)齒輪,(b)齒輪'©滾筒’皆為旋轉慣量:2MR21.2.M二質量,R=半徑半曲小(b)齒輪數33.齒數比=丽輪數上R计算J L 之公式:单位:kg.cm 2, kg.m 2xio -4说明:1 1. (a)齒輪,(b)齒輪,(c)導螺桿,皆為旋轉慣量:qMR 22. M 二質量,R=半徑P 23. (d)為台面慣量=M ()2兀4. M 質量,P =螺距,■: 台面惯量:人5. 齒數比二©齒輪數(a)齒輪數注:若已知台面质量 M 、螺距P ,可由查表2-1得台面惯量。
导螺杆惯量:注:若已知 导杆直径、 导杆重量 ,可由查表2-2得导螺杆惯量。
注:若已知 导杆直径、 导杆长度,可由查表2-3得导螺杆惯量。
范例:假设 1. a 齿轮:100g , i40mm2. b 齿轮:300g , •一 120mm3.导螺杆:6kg ,“】20mm ,导螺杆为pitch 5 4. 台面:60kg 5. 齿数比为5: 12 2 21/2MR = 1/2 X 0.1 X ⑵=0.2 kg.cm負載慣量J _ (b)齒輪慣量-(c)導螺桿慣量-(d)台面慣量(齒數比)2■ (a)齒輪慣量2 2 21/2MR = 1/2 X 0.3 X (6) =5.4 kg.cm台面惯量:M (2P ) * P :以cm 为单位2nb 齿轮惯量:= 3.1416计算a 齿轮惯量:60X( 0.5cm- 6.2832)0.380导螺杆惯量:参照表11-1为3伺服马达惯量为:5.4 + 3 + 0.3802+ 0.2 = 0.351 + 0.2 = 0.551 kg.cm 2(5)应用范例:条件:负载最大半径、最小半径、负载重量、速度(mm/分钟)例:如何选择卷绕机;铝箔材料的张力马达已知必要条件:铝箔外径:240 mm内圆直径:40 mm重量:15 Kg卷取最快速度:20米/分钟计算:负载旋转惯量公式:1/2 MR2 M (质量)R(半径)所以:1/2 X 15 X (12)2= 1080 Kg.cm2(转子惯量)【因负载旋转惯量(转子惯量)太大,因此要用齿数比来减轻惯量。
直流电机转动惯量测定方法 - 电动机转动惯量是表征刚体转动惯性大小的物理量,它与刚体的质量、质量相对于转轴的分布有关,直流电机转动惯量测定方法包括自减速法、扭摆法和帮助摆锤法三种方法。
一、直流电机转动惯量自减速法测定首先测定电机在额定转速时的空载铁耗和机械损耗。
在额定励磁电流和高于额定转速nN下,作空载运行(串励电机在他励状况下),待电机运行平稳后快速地切断电枢电源,由其惯性自然减速,测定被试电机减速曲线a(如下图1:电机减速α曲线),在1.1~0.9倍额定转速范围内进行计算。
图1示:电机减速α曲线转动惯量J按式下式计算:式中:J——转动惯量,kg*㎡;P——在额定转速时,机械损耗和空载铁耗之和,KW;n1——时间t1时的转速,r/min;n2——时间t2时的转速,r/min。
另外,在减速曲线α(图1)上,由转速nN点引起切线b,求出nN处的速度变化率dnN/dt(r/min/s)。
转动惯量J按下式计算:二、直流电机转动惯量扭摆法测定扭摆法是一种将被试转子的转动惯量与圆柱形标准转子的转动惯量进行比较的方法。
首先选择密度均匀的金属物体加工成圆柱形的标准转子,再按被测转子的重量选择适当直径和肯定长度的钢丝,此钢丝应能承受被测物之重量和被拉直而保持不变形。
然后将标准转子悬挂在钢丝上,必需保证钢丝轴线与标准转子轴线同心且垂直地面,悬挂长度可取0.5m 及以上。
待标准转子静止后,把标准转子绕心轴扭转一个适当角度(可用30°左右)认真地测取若干往复摇摆次数和时间,而求得摇摆周期平均值。
试验前,被试转子应校平衡。
被试转子与标准转子悬挂长度应相同,应使用同一根吊线,同一套悬吊装置,同一只秒表,依据上述试验要求求得摇摆周期平均值。
被试转子转动惯量按下式计算:式中:JH——标准转子转动惯量,kg*㎡;T——被试转子摇摆周期平均值,s;TH——标准转子摇摆周期平均值,s。
标准转子转动惯量按下式计算:式中:DH——标准转子圆柱体直径,m;m——标准转子圆柱体的质量,kg;认真精确地测取并记录转子再相当长的时间t之内所完成的摇摆次数Z,按下式求得摇摆周期平均值T(s):(转子扭转摇摆的计算起点与终点,应在往复摇摆的中心位置)三、直流电机转动惯量帮助摆锤法测定帮助摆锤法一般用于测定具有滚动轴承电机的转动惯量,试验必需在电刷全部提起时进行。