电机拖动公式

电机与拖动公式
电机与拖动额定电流通过以下公式进行计算：
P＝1.732乘以IU乘以功率因数乘以效率。

性空气开关的选择选总体额定电流的1.2到1.5倍即可。

其中U 代表的是额定电压即电机正常工作的电压，I为额定电流即电机在额定电压下工作的电流。

电动机输出额定功率时，电源电路流过的电流称为额定电流，单位是A（安培）。

电动机刚接通电源时，定子绕组通过的电流叫起动电流。

当电流刚接通时，定子绕组即产生旋转磁场，由于转子尚未转动，定子磁场与转子之间的相对运动速度最大，转子绕组以最大速度切割定子绕组的旋转磁场，于是转子中产生最大的感应电流，感应电流又通过气隙磁场的感应作用，使定子绕组的电流增大。

电动机的起动电流可达到额定电流的6倍到9倍。

第二章一、负载的转矩特性：负载的转矩特性是指生产机械工作机构的负载转矩与转速之间的关系即：n=f(TL)___恒转矩负载特性恒转矩负载是指负载转矩为常数，其大小与转速n无关,恒转矩负载分反抗性恒转矩负载和位能性恒转矩负载。

反抗性恒转矩负载特性:恒值负载转矩Tf 总是与转速nf的方向相反，即作用方向是阻碍运动的方向。

当正转时nf 为正，Tf与nf方向相反，应为正，即在第一象限,当反转时nf为负，Tf 与nf方向相反，应为负，即在第三象限；当转速nf=0时外加转矩不足以使系统运动。

位能性恒转矩负载特性特点:Tf 的方向与nf的方向无关。

Tf具有固定不变的方向。

例如：起重机的提升机构，不论是提升重物还是下放重物，重力的作用总是方向朝下的，即重力产生的负载转矩方向固定。

当nf >0时，Tf>0，是阻碍运动的制动性转矩;当nf <0时，Tf>0，是帮助运动的拖动性转矩。

故转矩特性在第一和第四象限。

恒功率负载转矩特性特点：当转速n变化时，负载功率基本不变。

电力拖动系统的稳定运行的必要条件：动转矩为零，即n不变，T=TL第三章直流电机的用途：把机械能转变为直流电能的电机为直流发电机；把直流电能转变为机械能的电机是直流发电机。

直流发电机用来作为直流电动机和交流发电机的励磁直流电源。

直流电动机的工作原理：线圈不由原动机拖动；电刷接直流电源；直流电源通过静止的电刷与随电枢转动的换向器的滑动接触把直流电源转换成电枢中的交流电，保证电枢转矩的方向不变，电枢保持逆时针旋转。

直流发电机的工作原理:用两个相对放置的导电片(换向片)代替交流发电机的两个滑环，电刷接触的换向片始终是相同一侧的线圈边，所以N极一侧的电刷得到的电压始终是（+），S极一侧的电刷得到的电压始终是（-）。

直流电机的可逆性：一台直流电机原则上既可以作为电动机运行，也可以作为发电机运行，只是外界条件不同而已。

如果用原动机拖动电枢恒速旋转，就可以从电刷端引出直流电动势而作为直流电源对负载供电；如果在电刷端外加直流电压，则电动机就可以带动轴上的机械负载旋转，从而把电能转变成机械能。

电机拖动公式(非常重要)1第二章折算后二次绕组电流、电压、电动势22'I I k=22'U kU =22'E kE =折算后二次绕组 22000X Z R =-222'X k X =2'LLZ k Z =低压空载试验 励磁阻抗模100U Z I =励磁电阻0020P R I =励磁电抗2200XZ R =-高压短路试验cu SP P =22757575S s s Z R X =+21s s P R I =22s s s X Z R =-铜线绕组75234.575234.5s s RR θθ+=+ 铝线绕组7522875228s s RR θθ+=+22757575S s s Z R X =+电压调整率1221(cos sin )*100%NR s s NI V R X U ϕϕ=+ 效率2220N N Ss s P P βληβλβ=++产生最大效率的条件：20Sp P β=即FeCuPP = 产生最大效率时的负载系数0maxsp p β=理想运行条件 （1）两台变压器的功率比11:::I II LI LII SI SIIS S I I Z Z ==(2)::I II NI NIIS S S S =::LI LII NI NIII I I I = (3)总负载和总负载功率 L LI LIII I I ==I IIS S S =+第三章 同步转速：1060f np=转差率：00n n s n -= 电磁转矩的大小：22cos Tm T C I ϕ=Φ槽距角：.360p z α= 极距：2z p τ= 每极每相槽数：2zq pm=额定功率因素：3NNN NU I λ=定子电路的电动势平衡方程式11111()U E R jX I E Z I •••••=-++=-+每相绕组中的感应电动势E1在数值上为 11114.44w mE k N f =Φ忽略R1和X1，11114.44mw U k N f Φ=22s N E s E =21N f s f =绕组折算：折算后的转子相电流'22iI I k =111222w i w m k N k m k N =折算后的转子电动势为 '22e E k E =1122w i w k N k k N =折算后的阻抗为'22z Z k Z ='22z R k R ='22z X k X =21112222w z w m k N k m k N =三相异步电动机的输出功率11111cos P mU I ϕ=电磁功率''2''2''22121221221e R s P m I m R I m R I s s -==+输出功率2m me adP P P P =-- 机械功率：()1meP s P =- ()1meP s P =-空载损耗：2m me adP P P P =-- 电动机的效率21P P η=三相异步电动机的电磁转矩000609.559.552e ee m P P P P T n n nπ====Ω空载转矩0609.552P P T n nπ== 输出转矩222609.552P P T n nπ== 2TT T =-T2等于负载转矩2()1M M MT Ts s T T ⎡=-⎢⎣第四章电磁转矩的物理公式22cos T m T C I ϕ=Φ2224.442w Tpm k NC π=参数公式22122122()TspR U T K f R sX =⎡⎤+⎣⎦222211()2w T w k N m K k N π=实用公式2MMM T T s s s s=+ 最大电磁转矩时的转差率22M R s X =(临界转差率)最大转差率为21122M T MT NpU T K T f X α==由实用公式可得如下2()1M M MT Ts s T T ⎡⎤=--⎢⎥⎣⎦当T=TN 时可得21MT MT Mss αα=-起动转矩倍数s STNT T α=起动电流倍数21(1)NST N T R R s T =-无极起动变阻器的最大值为21(1)NST N T R R s T =- 其中2223N N NR I =有极起动：启动转矩和切换转矩1(0.8~0.9)MT T = 2(1.1~1.2)LT T =起动转矩比 121N m N T T T s T β== 起动级数m1lglg NN T s T m β=各级电阻12()ii i ST RR ββ-=-（调速） 调速范围：22'I Ik=静差率：0*100%fn nnδ-=第七章直流电动机中，NP 是指输出的机械功率的额定值：22260N N N N P T T n π=•Ω=(2N T为额定输出转矩，Nn 为额定转速)直流发电机中，NP 是指输出的电功率的额定值：N N NP U I =•直流电机的电磁转矩：T aT C I =Φ (单位：N m •)2T pNC π=直流电机的电动势：EE C n =Φ （单位：V ）460E pN C =260E T C C π= 9.55T EC C =直流电动机的运行分析： 一、 他励电动机： 1、 励磁电流：f f fU I R =2、aa a UI R E=+ 电枢电流：a a aU EI R -=根据电磁转矩公式，aI 还应满足：a T T I C =Φ3、过载能力：max a MC aNI I α=(一般取1.5~2.0) 4、转速：a a aE E U I R En C C -==ΦΦ二、幷励电动机1、a fI I I =+ff fU I R =2、afU U U == aa a U I R E=+三、串励电动机 1、faU U U =+ 2、a fI I I ==3、转速2a f E E T R R En TC C C +==•ΦΦ直流电动机的功率（以幷励直流电动机为例） 输入功率：1P UI =部分变成铜损耗，余下的部分由电动率转换成机械功率（电磁功率） 铜损耗：22Cu a a f fP R I R I =+电磁功率：1eCuP P P =- eaP E I T =•=Ω电磁功率不能全部输出，需扣除空载损耗0P （包括铁损耗Fe P ,机械损耗me P ，附加损耗adP ） 输出功率：20e P P P =- 0Fe me adP P P P =++直流电动机的总损耗al P 为：12al Cu Fe me adP P P P P P P =-=+++直流电动机的效率：12100%P P η=⨯直流电动机的转矩：2TT T =-(稳定时2LTT =)260e P T n π=22260P T n π=00260P T n π=220P P P =-第八章8.1 他励直流电动机的机械特性n 是电动机的理想空载转速0a E U nC =Φϒ是机械特性的斜率2aETRC C ϒ=Φn∆是转速差0n n n∆=- 机械特性的硬度为1α=ϒ8.2 他励直流电动机的的起动 有级起动起动电阻的计算（1）选择起动电流1I 和切换电流2I 1(1.5~2.0)aNI I =2(1.1~1.2)aNI I =（2）求出起切电流（转矩）比β12I I β=（3）确定起动级数mlglg am aR R m β=1aN am U R I =(amR 为m 级起动时的电枢起动总电阻)（4）重新计算β，校验2I 是否在规定范围内1am aN mm a a R UR R I β==（5）求各级起动电阻1()i i STi aR R ββ-=-8.3 他励直流电动机的调速一，改变电枢电阻调速 2ar ETR Rn T CC +∆=Φn n n=-∆ 调速电阻2rE T a nRC C R T∆=Φ-二．改变电枢电压调速2aE T R n T C C ∆=Φ0n n n=-∆8.4 他励直流电动机的制动 一． 能耗制动1.能耗制动过程——迅速停机 制动电阻maxb b aa E R R I ≥-2，能耗制动运行——下放重物 制动电阻2b E T a LnR C C R T =Φ- 2ab LETR Rn T CC +=Φ二．反接制动 1.电压反向反接制动——迅速停机 制动电阻maxa bbaa U E RR I +≥-2.电动势反向反接制动——下放重物 制动电阻()T ba E a LC RU C n R T Φ=+Φ- 2a b aN L ETE R R U n T CC C +=-ΦΦ二． 回馈制动反向回馈制动——下放重物 制动电阻()T b E a a LC R C n U R T Φ=Φ-- 2a b aN L ETE R RU n T CC C +=+ΦΦ电机与拖动基础复习提纲常用基础理论部分：1．铁磁物质的特性：高导磁、饱和特性、磁滞特性、铁心损耗。

电⼒拖动系的运动⽅程式第⼀节单轴电机拖动系统的运动⽅程式图2-1 单轴电机拖动系统所谓单轴电机拖动系统，就是指只包含⼀根轴的系统，如图所⽰。

当电动机的转矩em T 作⽤于这⼀系统时，根据动⼒学定律可知，电动机的转矩除了克服运动系统的静阻转矩L T 外，还使整个系统沿着电动机转矩em T 的作⽤⽅向，产⽣⾓加速度dtd Ω。

⽽⾓加速度的⼤⼩与旋转体的转动惯量J 成反⽐。

这种关系可⽤⽅程式表⽰如下： g L em T dtd J T T =Ω=- (2—1) 式中 em T ——电动机的拖动转矩(⽜·⽶)；L T ——负载静阻转矩(⽜·⽶)；J ——单轴旋转系统的转动惯量(⽜·⽶·秒2)；Ω ——单轴旋转系统的⾓速度(1／秒)；t ——时间(秒)；g T ——惯性转矩(⽜·⽶)。

式(2—1)为单轴拖动系统以转矩表⽰的运动⽅程式。

它与直线运动系统的运动⽅程式(dtdv mF F =-21)相似。

从实质上讲，式(2—1)就是旋转运动系统的⽜顿第⼆定律。

式(2—1)是电机拖动系统运动⽅程的⼀般形式，由于此式所⽤单位在计算和使⽤中不太⽅便，因此，在电机拖动的⼯程应⽤和实验计算中，往往不⽤转动惯量J ，⽽⽤飞轮惯量GD 2来表征旋转物体的惯性作⽤。

旋转物体的⾓速度也⽤电动机轴上的转速n 表征。

因为： g GD D g G m J 4)2(222===ρ (2—2) 602n πω= (2—3) 式中 g ——重⼒加速度，g =9.80⽶／秒2； m ——整个系统旋转部分的质量(公⽄·秒2／⽶)；G ——整个系统旋转部分的重量(⽜)；ρ ——系统转动部分质量对其旋转轴的回转半径．(⽶)；D ——系统转动部分质量对其旋转轴的回转直径．(⽶)。

将式(2-2)和式(2—3)代⼊式(2-1)，可得运动⽅程式的实⽤形式： dtdn GD dt dn g GD n dt d g GD dt d J T T L em 3756024)602(4222==?=Ω=-ππ (2—4) 式(2-4)是今后常⽤的运动⽅程式，它表征了电机拖动系统机械运动的普遍规律，是研究电机拖动系统各种运转状态的基础，也是⽣产实践中设计计算的依据。

3.电磁转矩T e 直流电机的电磁转矩:C TI a（单位N m ） C T 为转矩常数考点总结第四章一、电力拖动系统稳定运行的充分必要条件是：T e T L 0 且 dT e dT L 0dn dn【T e —电动机的电磁转矩 T L —生产机械的阻转矩 第五章一、直流电机的励磁方式:图5-15 直流电机的励磁方式a ）他励式b ） 并励式 b ） 串励式 b ） 复励式按励磁绕组的供电方式不同，直流电机分 4种：① 他励直流电机 ②并励直流电机 ③串励直流电机 ④复励直流电机 二、基础公式1.额定功率P N 直流电动机中，P N 是指输出的机械功率的额定值：P N T NT N _出（T N 为额定输出转矩，n ”为额定转速）60直流发电机中，P N 是指输出的电功率的额定值：P N U N 1N2.电枢电动势E a直流电机的电动势：|E a C e n （单位V ） C e 为电动势常数 C e 仏Z （ n p —磁极对数，Z —电枢总有效边数，a —支路对数） 60a b)I fa)+MI ac)I fld)n —转速(r/min)]C T n^-Z（n P—磁极对数，Z—电枢总有效边数，a—支路对数）2 a4.常数关系式C T 60 由于戸9.55 故C T 9.55 C eC e 2三、直流电机（一）分类：直流电动机和直流发电机。

直流电动机：直流电能机械能直流发电机：机械能直流电能（二）直流电动机（考点：他励直流电动机【如下图】）图5-18直流电动机物理量的正方向与等效电路a）物理量的参考正方向 b）等效电路1.电压方程：励磁回路：U f R f l f电枢回路：U a E a R a i a （特点：U a E a ）（R a ――包括电枢绕组和电刷压降的等效电阻E a ――直流电机感应电动势）其中R C e①n2.转矩方程：T e T L T o3.功率方程：①输入电功率电磁功率输入电功率P1二励磁回路输入电功率P f+电枢回路输入电功率P a（注意：一般题目没有给出励磁信息，那么输入电功率=电枢回路输入电功率）电枢回路输入电功率P a二电磁功率P m+铜耗功率P cua励磁回路输入的电功率：P f U f l f R f l f电枢回路输入的电功率：P a U a l a E a R a i a l a EaJ R a1 a P em P Cua (P cua R a l f -电枢回路的铜耗Rm E a l a 电机的电磁功率）且有E a l a n p Z-① nl n-Z 60-①In-ZT即E a l a T e60 60a 2 n 2 ?iaP ——电动机的总损耗,并有pp Cufp Cuap add故电动机的效率为: 4.工作特性:（原本基础公式为T e C T ①I ）而由上式可得电动机电磁转矩的另一种计算公式：T e Pem 2n n 955弘2jn n"60故T e 9.55 P em （ P m 的取值单位为w 才适用）nT e 9550 Pem （ P em 的取值单位为kW 才适用）n② 电磁功率输出机械功率电磁功率二机械功率二机械空载功率（损耗）+机械负载功率（输出功率）由于 T eT L T 0和P em T e故|T e T 0 T L | | P emP oP LP L ――电机的机械负载功率P o --------- 电机的空载损耗，包括机械摩擦损耗P m 和铁心损耗P Fe③ 输入电功率R输出机械功率P 2电功率电磁功率 机械功率PP fP aP cuf P cua P emP cu pFe p mP addP 2^2 P式中P 2 ――电动机的输出功率，有P2=PL ;P add ――电动机的附加损耗，是未被包括在铜耗、铁耗和机械损耗之内的其他损耗;P l P em =>r=>P 2=图5-19直流电动机的功率图P P 2Pp Fe p mp addR f I fR a I ap 0P 2 P75. 如何避免造成“飞车”？答：直流电动机在使用时一定要保证励磁回路连接可靠， 绝不能断开。

电机推力的计算
计算电机推力的公式是根据牛顿第二定律推导得到的。

根据
牛顿第二定律，物体的加速度与作用在它上面的力成正比，与
物体的质量成反比。

公式可以表示为：
F=m*a
其中，F是物体所受的合力（即推力），m是物体的质量，a 是物体的加速度。

对于电机来说，它产生的推力是由电流通过线圈产生的磁场
与外部磁场相互作用而产生的。

为了计算这个推力，我们需要
知道电流的大小以及电机线圈的特性。

假设电机的线圈具有N匝，电流为I，线圈所受的磁场强度B，则根据洛伦兹力定律，电机受到的力可以表示为：
F=N*I*B
其中，N是线圈匝数，I是电流，B是磁场强度。

需要注意的是，上面的公式只是对于理想情况下的推力计算，实际情况中还有许多其他因素需要考虑，比如电机效率、空气
阻力等。

同时，这个公式也只适用于常见的直线电机，对于其
他类型的电机，例如电动机、交流电机等，推力的计算可能会
有所不同。

希望以上内容对你有所帮助，如果还有其他问题，请随时提问。