电动机最大扭矩计算
额定扭矩是指电机在额定转速，额定功率条件下的扭矩
比如：1500r/min,15kW时的额定转矩T=9550*P/n ＝9550*15/1500＝95.5N.M
至于电机的启动转矩也可以通过三相电机技术数据来查询Y系列最大转矩倍数为2-2.2倍额定转矩
T_m^*=(1-s_N)/(2(R_1^*+√(R_1^(*2)+X_ ^(*2) ) ))*T
T_st^*=(R_2st^*)/(Z_st^(*2) )*(1-s_N )*T
T_m^*为最大转矩，s_N为满载转差率
R_1^*为定子相电阻，X_ ^*为运行总漏抗
T_st^*为启动转矩，R_2st^*为转子启动电阻
Z_st^*为运行总电阻，T为额定转矩
机械效率计算题 1．用图6所示的滑轮组提升重物，已知物体重为200N， 人用125N的拉力向下拉动绳子，5s内可使物体匀速上 升2m求： （1）拉力所做的功和拉力的功率； （2）滑轮组的机械效率． 答案：（1）W=500J P=100W （2）80% 2．如图所示为一款塔式起重机，工作电压为380伏。当起重机吊起500千克重物以1米/秒速度匀速上升20米时，工作电流是18安；当起重臂水平旋转，带动重物在8秒内移动16米时，工作电流是5安。 (1)如果起重臂加长，那么平衡块质量应该________(填“增加”或“减小”)。 (2)请计算在整个过程中，起重机钢绳 对重物所做的功和起重机将电能转化成 机械能的效率(保留小数到％)。 答案：增加；1×105J；% 3．如图所示，工人用滑轮组提升重240N的物体，所用的拉力为150N，
物体在5s内匀速上升lm．求： (1)有用功； (2)滑轮组的机械效率； (3)拉力的功率． 答案：240J；80%；60W 4．随着社会的发展，人们生活水平的提高，人们的住房条件也得到了很大的改善．小明家最近购置了一套新房，为了帮助爸爸将重600N 的装修材料运送到6m高的楼上，小明利用物理课上学过的滑轮组，设计了如图20甲所示的材料搬运方案(其中每个滑轮重30N，绳子足够长，所能承受的最大拉力为250N，不计绳重及摩擦)． (1)计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力 (2)小明爸爸观察了该装置后，他想如果将该装置的滑轮位置颠倒(图20乙)是否会更省力一些，请你按照小明爸爸的想法，用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确． (3)求两种方案的机械效率之比 (4)综合分析评估两个方案，你认为哪个方案更好一些说明理由．
电动机输出转矩 转矩（英文为torque ） 使机械元件转动的力矩称为转动力矩，简称转矩。机械元件在转矩作用下都会产生一定程度的扭转变形，故转矩有时又称为扭矩。转矩是各种工作机械传动轴的基本载荷形式，与动力机械的工作能力、能源消耗、效率、运转寿命及安全性能等因素紧密联系，转矩的测量对传动轴载荷的确定与控制、传动系统工作零件的强度设计以及原动机容量的选择等都具有重要的意义。此外,转矩与功率的关系T=9549P/n 电机的额定转矩表示额定条件下电机轴端输出转矩。转矩等于力与力臂或力偶臂的乘积，在国际单位制(SI)中，转矩的计量单位为牛顿?米(N?m)，工程技术中也曾用过公斤力?米等作为转矩的计量单位。电机轴端输出转矩等于转子输出的机械功率除以转子的机械角速度。直流电动机堵转转矩计算公式TK=9.55KeIK 。 三相异步电动机的转矩公式为： S R2 M=C U12 公式[2 ] R22+（S X20）2 C：为常数同电机本身的特性有关；U1 ：输入电压； R2 ：转子电阻；X20 ：转子漏感抗；S：转差率 可以知道M∝U12 转矩与电源电压的平方成正比，设正常输入电压时负载转矩为M2 ，电压下降使电磁转矩M下降很多；由于M2不变，所以M小于M2平衡关系受到破坏，导致电动机转速的下降，转差率S上升；它又引起转子电压平衡方程式的变化，使转子电流I2上升。也就是定子电流I1随之增加（由变压器关系可以知道）；同时I2增加也是电动机轴上送出的转矩M又回升，直到与M2相等为止。这时电动机转速又趋于新的稳定值。 转矩的类型 转矩可分为静态转矩和动态转矩。 静态转矩是值不随时间变化或变化很小、很缓慢的转矩，包括静止转矩、恒定转矩、缓变转矩和微脉动转矩。 静止转矩的值为常数，传动轴不旋转； 恒定转矩的值为常数，但传动轴以匀速旋转，如电机稳定工作时的转矩； 缓变转矩的值随时间缓慢变化，但在短时间内可认为转矩值是不变的； 微脉动转矩的瞬时值有幅度不大的脉动变化。 动态转矩是值随时间变化很大的转矩，包括振动转矩、过渡转矩和随机转矩三种。振动转矩的值是周期性波动的；过渡转矩是机械从一种工况转换到另一种工况时的转矩变化过程；随机转矩是一种不确定的、变化无规律的转矩。 根据转矩的不同情况，可以采取不同的转矩测量方法。 转矩=9550*功率/转速 同样 功率=转速*转矩/9550 平衡方程式中：功率的单位（kW）；转速的单位（r/min)；转矩的单位（N.m）；9550是计算系数。
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。 感应电动势 1)E＝nΔΦ/Δt（普适公式）｛法拉第电磁感应定律，E：感应电动势(V)，n：感应线圈匝数，ΔΦ/Δt:磁通量的变化率｝ 磁通量变化率=磁通量变化量/时间磁通量变化量=变化后的磁通量-变化前的磁通量 2)E＝BLV垂(切割磁感线运动)｛L:有效长度(m)｝ 3)Em＝nBSω（交流发电机最大的感应电动势）｛Em:感应电动势峰值｝ 4)E＝BL2ω/2（导体一端固定以ω旋转切割）｛ω:角速度(rad/s)，V:速度(m/s)｝
电机转速和扭矩（转矩）公式 含义： 1kg=9.8N 1千克的物体受到地球的吸引力是9.8牛顿。 含义： 9.8N·m 推力点垂直作用在离磨盘中心1米的位置上的力为9.8N。 转速公式：n＝60f/P (n＝转速，f＝电源频率，P＝磁极对数) 扭矩公式：T=9550P/n T是扭矩，单位N·m P是输出功率，单位KW n是电机转速，单位r/min 扭矩公式：T=973P/n T是扭矩，单位Kg·m P是输出功率，单位KW n是电机转速，单位r/min 形象的比喻: 功率与扭矩哪一项最能具体代表车辆性能？有人说：起步靠扭矩，加速靠功率，也有人说：功率大代表极速高，扭矩大代表加速好，其实这些都是片面的错误解释，其实车辆的前进一定是靠发动机所发挥的扭力，所谓的「扭力」在物理学上应称为「扭矩」，因为以讹传讹的结果，大家都说成「扭力」，也就从此流传下来，为导正视听，我们以下皆称为「扭矩」。 扭矩的观念从小学时候的「杠杆原理」就说明过了，定义是「垂直方向的力乘上与旋转中心的距离」，公制单位为牛顿-米(N-m)，除以重力加速度9.8m/sec2之后，单位可换算成国人熟悉的公斤-米(kg-m)。英制单位则为磅-呎(lb-ft)，在美国的车型录上较为常见，若要转换成公制，只要将lb-ft的数字除以7.22即可。汽车驱动力的计算方式：将扭矩除以车轮半径即可由发动机功率－扭矩输出曲线图可发现，在每一个转速下都有一个相对的扭矩数值，这些数值要如何转换成实际推动汽车的力量呢？答案很简单，就是「除以一个长度」，便可获得「力」的数据。举例而言，一部1.6升的发动机大约可发挥15.0kg-m的最大扭矩，此时若直接连上185/ 60R14尺寸的轮胎，半径约为41公分，则经由车轮所发挥的推进力量为15/0.41=36.6公斤的力量(事实上公斤并不是力量的单位，而是重量的单位，须乘以重力加速度9.8m/sec2才是力的标准单位「牛顿」)。
方案设计、电机选择、传动比与效率分配、参数计算 械传动装置设计的任务是分析和确定传动方案、选定电动机的型号、合理分配传动比及计算机械传动的运动和动力参数，为设计计算各级传动零件准备条件。 一台胶带运动输机，已知驱动卷筒所需的转矩T＝4.8×105N·mm，带速υ=1.8m/s 算总传动比并分配各级传动比；计算各轴功率、转速和转矩。 一、拟定机械传动方案 拟定传动方案，应首先考虑电动机的同步转速。相同容量的同类异步电动机，其同步转速有3000r/min、1500r/min、1000r/min、750r/min四种。电动机转速越高，则极数越少，尺寸和重量越小，价格也越低，但机械传动装置的总传动比增大，传动级数要增多，传动尺寸和成本都要增加。通常多用同步转速为1500r/min和1000r/min两类电动机。 选定同步转速后，依据电动机的同步转速n D及工作机的输入转速nω，可确定传动装置的初估总传动比 图12-5 带式运输机的传动方案 根据所需的，并考虑各类传动机构的合理范围，拟定出几种传动方案进行分析 比较。图12-5所示的三种传动方案中，图12-5a为闭式双级齿轮传动，使用维护方便，适于在重载和恶劣条件下长期工作，但制造、装配要求较高，成本较高；图12-5b采用V带传动获得较为紧凑的结构尺寸，又能发挥其缓冲、吸振，过载起安全保护作用的优点，一般宜把带传动布置在高速级，该方案通常得到广泛应用。但外廓尺寸一般较大，且不适于繁重和恶劣条件下工作；图12-5c为电动机直接接在蜗杆减速器上，结构最紧凑，但在长期连续运转条件下，由于蜗杆效率低，功率损失大。传动方案远不止上述三种，设计时应根据不同的性能要求和工作特点，选取合理的传动方案。
计算题 ?1、Y132M4型三相异步电动机的额定数据为:P N =7.5kW， U N =380V, I N =15. 4A, cosφ=0.85，求输人功率P1、功率损耗△P、效率η？ ?2、有一台三相异步电动机，额定功率为2. 2kW, 额定电压380V，功率因数为0. 88 ，效率为0.86，求电动机的额定电流是多少? ?3、一个车间有l0kW电动机一台，4kW电动机5台，电源电压380V，线路中功率因数cosφ= 0. 8，电动机均为不频繁启动，试选择总电源保险丝为多大?自动空气开关选何规格? ?4、有一台异步电动机的转差率为2%，额定频率为50Hz，它是6极交流电机。求该电动机的额定转速是多少? ?5、有台四极的交流异步电动机，额定频率为50Hz，转差率为4%, 求它的额定转速是多少? ?6、有一台六极的交流电动机，额定频率为50Hz，转差率为4%，求它的额定转速是多少? ?7、某三相异步电动机每相绕组有三组线圈，接在50Hz的交流电源上，转差率为6%, 求这台电动机的额定转速是多少? ?8、已知一台直流电动机，其额定功率Pn=100kW，额定电压Un = 220，额定转速 n n =1500r/min。额定效率ηn = 90% ，求其额定运行时的输入功率P1和额定电流In ? ?9、有一台三角形连接的三相电动机，接于线电压为380V的电源上，电动机的额定功率为2.74kW、效率η为0.8，功率因数为0.83。试求电动机的相电流 I ph和线电流I pp? ?10、一台Y160M1- 2三相异步电动机的一额定功率P N=11 kW，额定转速n N=2 930 r/min, 过载系数λ=2. 2，求额定转矩M N和最大转矩Mm? ?11、已知两台三相异步电动机的额定功率都是55kW,而额定转速分别为980 r/ min和2960 r/min，试求它们的额定转矩，并比较之。 ?12、电源频率f1=50Hz，额定转差率S N = 0. 02，求四级三相异步电动机的同步转速和额定转速? ?13、电源频率f1=50Hz，额定转差率S N = 0. 02，求二级三相异步电动机的同步转速和额定转速? ?14、Y132M4- 2型三相异步电动机的额定数据为 P N = 7. 5kW, U N= 380V, I N = 15.4A，cosφ=0.85, n N=1440 r/min，求输人功率p1，功率损耗△P、效率η? ?15、有一台20kW的鼠笼式三相异步电动机，其启动电流I st与额定电流I N之比为6, 试问它能否接在容量为180kVA的电力网上直接启动?
电机转速和扭矩（转矩）公式 1、电机有个共同的公式，P=MN/9550 P为额定功率，M为额定力矩，N为额定转速，所以请确认电机功率和额定转速就可以得出额定力矩大小。注意P的单位是KW,N的单位是R/MIN(RPM),M的单位是NM 2、扭矩和力矩完全是一个概念，是力和力臂长度的乘积，单位NM(牛顿米) 比如一个马达输出扭矩10NM，在离输出轴1M的地方（力臂长度1M），可以得到10N的力；如果在离输出轴10M的地方（力臂长度10M），只能得到1N的力 含义：1kg=9.8N 1千克的物体受到地球的吸引力是9.8牛顿。 含义：9.8N·m 推力点垂直作用在离磨盘中心1米的位置上的力为9.8N。 转速公式：n＝60f/P (n＝转速，f＝电源频率，P＝磁极对数) 扭矩公式：T=9550P/n T是扭矩，单位N·m P是输出功率，单位KW n是电机转速，单位r/min 扭矩公式：T=973P/n T是扭矩，单位Kg·m P是输出功率，单位KW n是电机转速，单位r/min 力矩、转矩和扭矩在电机中其实是一样的。一般在同一篇文章或同一本书，上述三个名词只采用一个，很少见到同时采用两个或以上的。虽然这三个词运用的场合有所区别，但在电机中都是指电机中转子绕组产生的可以用来带动机械负载的驱动“矩”。所谓“矩”是指作用力和支点与力作用方向相垂直的距离的乘积。 对于杠杆，作用力和支点与力作用方向相垂直的距离的乘积就称为力矩。对于转动的物体，若将转轴中心看成支点，在转动的物体圆周上的作用力和转轴中心与作用力方向垂直的距离的乘积就称为转矩。当圆柱形物体，受力而未转动，该物体受力后只存在因扭力而发生的弹性变形，此时的转矩就称为扭矩。因此，在运行的电机中严格说来只能称为“转矩”。采用“力矩”或“扭矩”都不太合适。不过习惯上这三种名称使用的历史都较长至少也有六七十年了，因此也没有人刻意去更正它。 至于力矩、转矩和扭矩的单位一般有两种，就是千克·米(kg·m)和牛顿·米(N·m) 两种，克·米(g·m)只是千克·米(kg·m)千分之一。如一楼的朋友所说，“1kg力＝9.8N”。1千克·米(kg·m)＝9.8牛顿·米(N·m)。 形象的比喻: 功率与扭矩哪一项最能具体代表车辆性能？有人说：起步靠扭矩，加速靠功率，也有人说：功率大代表极速高，扭矩大代表加速好，其实这些都是片面的错误解释，其实车辆的前进一定是靠发动机所发挥的扭力，所谓的「扭力」在物理学上应称为「扭矩」，因为以讹传讹的结果，大家都说成「扭力」，也就从此流传下来，为导正视听，我们以下皆称为「扭矩」。 扭矩的观念从小学时候的「杠杆原理」就说明过了，定义是「垂直方向的力乘上与旋
中考科学—电动机的效率计算题（带答案） 一、分析 1.能量转化问题： 通电不转动的时候：电能转化成热能（纯电阻电路）W=Q 可以根据已知通过的电流和两端电压求出线圈的电阻：R=U 0/I 0 通电转动的时候：电能转化为机械能和热能（非纯电阻电路） 电动机消耗的总功率：P=UI 消耗的热功率：P 热=I 2R 机械功率：P= UI —I 2R 电动机不转动时通过的电流【启动电流】大于转动时的电流【工作电流】 2.例题分析 例： 一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3V ，电流为0.3A ；松开转轴，在线圈两端加电压为2V 时，电流为0.8A ，电动机正常工作。求：该电动机正常工作时，输入的电功率是多少？电动机的机械功率是多少？电动机的效率是多少？ 分析：电动机不转动时，其消耗的电功全部转化为内能，故可视为纯电阻电路， 由欧姆定律得电动机线圈内阻：R=I U =3 .03.0Ω=1Ω，电动机转动时，消耗的电能转化为内能和机械能，其输入的电功率为P 入= U l ·I 1=2V ×0.8A =1.6W ， 电动机的机械功率P 机=P 入一I 12·R=1.6W 一(0.8A)2×1Ω=0.96W η=P 机/P 入=0.96W /1.6W=60% 二、巩固练习 1、小明认为：电风扇工作时，电能转化为叶片转动的机械能和线圈发热、摩擦等产生的内能。其中转化为机械能所做的功是 ，转化为内能所做的功是 (填“有用功”或“额外功”)。为了粗略探测电风扇正常工作的电能转化效率，小明用一个铭牌上标有额定电压为U ，但其他字迹不清的小型直流电风扇来进行实验，实验设计如下： (1)按右图所示连接好电路，闭合开关，叶片转动，移动变阻器滑片至某一位置时，叶片刚好不转动，测出此时电压表和电流表的示数分别为U 0、I 0，则线圈导体的电阻为 ； (2)向 (填“左”或“右”)移动变阻器滑片，使电压表 示数为额定电压U ，读出此时电流表的示数为I ； (3)若忽略摩擦，只考虑线圈发热损耗，则电风扇正常工作时电能 转化效率的表达式η= (用测出的已知量表示)。
电机转速和扭矩计算公式 电机转速公式：n=60f/P n=转速，f=电源频率，P=磁极对数 电机扭矩公式：T=9550P/n T是扭矩，单位N·m P是输出功率，单位KW n是电机转速，单位r/min 扭矩和功率及转速的关系式，是电机学中常用的关系式，近期在百度知道上常有看到关于扭矩和功率及转速的相关计算式的问答，一般回答者都是直接给出计算公式，公式中的常数采用近似值，常数往往不容易记住，本文的目的就是帮助大家方便的记住这些公式，并在工程应用中熟练的使用。 一记住扭矩和功率的公式形式
扭矩和功率及转速的关系式一般用于描述电机的转轴的做功问题，扭矩越大，轴功率越大；转速越高，轴功率越大，扭矩和转速都是产生轴功率的必要条件，扭矩为零或转速为零，输出轴功率为零。因此，电机空转或堵转就是轴功率等于零的两个特例。 功率和扭矩及转速成正比，扭矩和功率的关系式具有如下形式：P=aTN 上式中，a为常数，对应的有： T=(1/a)(1/N)P 即扭矩和功率成正比，和转速成反比。 记忆方法： 记住扭矩T和功率P成正比，扭矩T和转速N成反比，而系数a 不必记忆。
二记住力做功的基本公式 提问者通常都知道上述关系式，问题的焦点在于常数a的具体数值。 如果不是经常使用该公式，的确很难记住这个常数，本人亦是如此。 不过，只要记住扭矩和转速公式的推导方式，可以很快推导出结果，得到系数a的准确值。 我们知道力学中力做功的功率计算公式为： P=FV （2） 上述公式为力做功的基本公式。然而，基本公式中没有出现扭矩T和转速N。 如果我们注意到：扭矩实际上就是力学上的力矩。就很容易联想到扭矩T和力F的关系。 由于力矩等于力F和力臂的乘积，而力臂是轴的半径r，因此有：T=Fr或
直流电机效率测试和计算方法 效率测试是所有电传动部件及系统重要检验项目，GB 755 旋转电机定额及性能标准中对各类电机设备效率检测方法进行了详细的介绍。旋转电机效率测试主要有直接测试法及损耗分析法，效率的直接测试方法是通过对直流电机输入输出功率的直接测试而求得效率的方式，下面本文对直流电机效率的直接测试相关试验方法及计算进行详细介绍。 一、直流电机输入功率和输出功率的测量 直接测定效率时，电动机的输入功率用电工仪表测量，输出功率的机械功率用测功机、转矩测量仪测量；发电机的输出功率用电工仪表测量，输入功率用测功机、转矩测量仪测量。 输入功率用电压乘电流来计算，试验电源为整流电源时要求采用真实读书瓦特表或指示电压、电流瞬时值乘积平均值的其他测量装置直接测取电枢回路输入功率，也可分别测量直流功率分量和交流功率分量然后求和。 测功机的功率，在与被试电机同样的转速下应不超过被试电机额定功率的三倍；转矩测量仪的标称转矩，应不超过被试电机额定转矩的三倍。测功机与被试电机之间应用弹性联轴器连接，连接应保证良好、同心。
二、直流电机效率直接测试方法 直流电机效率直接测试试验时，被试电机应在额定功率或额定转矩、额定电压及额定转速下运行至热稳定，读取输入或输出的电压、电流、功率、转速及转矩，并保存周围冷却空气温度，然后立即测定串励、并(他)励及电枢绕组的电阻，并将冷却空气温度换算至25℃。 三、直流电机效率直接测试相关计算 被试电动机的输出机械功率P2按照下式1计算： (1) 式中： TM——被试电动机输出转矩，N.m； nM——被试电动机转速，r/min。 被试电动机的效率ηM按照下式2计算： (2) 式中： P1——被试电动机输入功率，W。 被试发电机的输入机械功率P1(W)按下式3计算： (3) 式中： TG——被试发电机输入转矩，N.m；
概述 在许多情况下, 使用变频器的目的是调速, 尤其是对于在工业中大量使用的风扇、鼓风机和泵类负载来说, 设计选型往往以最大工况来选。与实际的工况存在较大的可调整空间。在运行中根据实际运行需要，按照流量、杨程等调节电动机的转速，从而改变电动机的输出转矩和输出功率，以代替传统上利用挡板和阀门进行的流量和扬程的控制, 节能效果非常明显。同时分析变频器在选型、应用中的注意事项。 1变频调速原理 三相异步电动机转速公式为: 式中：n-电动机转速，r/min； f-电源频率，Hz； p-电动机对数 s-转差率, 从上式可见交流电动机的调速可以概括为改变极对数，控制电源频率以及通过改变参数如定子电压、转子电压等使电机转差率发生变化等几种方式。变频器效率维持在94%~96%，变频调速是一种高效率、高效能的调速方式，使异步电动机在整个工作范围内保持正常的小转差率下运转，实现无极平滑调速。 1.1变频工作原理 异步电动机的额定频率称为基频，即电网的频率，在我国为50Hz。电机定子绕组内部感应电动势为 式中-定子绕组感应电动势，V； -气隙磁通，Wb； -定子每相绕组匝数； -基波绕组系数。
在变频调速时，如果只降低定子频率，而定子每相电压保持不变，则必然会造成增大。由于电机制造时，为提高效率减少损耗，通常在，时，电动机主磁路接近饱和，增大势必使主磁路过饱和，将导致励磁电流急剧增大，铁损增加，功率因素降低。 若在降低频率的同时降低电压使保持不变则可保持不变从而避免了 主磁路过饱和现象的发生。这种方式称为恒磁通控制方式。此时电动机转矩为 π 式中-电动机转矩，N.m； —电源极对数； —磁极对数； —转差率； —转子电阻； —转子电抗； 由于转差率较小，则有 其中 由此可知：若频率保持不变则；若转矩不变则； 电动机临界转差率其中 电动机最大转矩=常数 最大转速降=常数 由此可知：保持常数，最大转矩和最大转矩处的转速降落均等于常数， 与频率无关。因此不同频率的各条机械特性曲线是平行的，硬度相同。
电动机的效率计算题 一、分析 1.能量转化问题： 通电不转动的时候：电能转化成热能（纯电阻电路）W=Q 可以根据已知通过的电流和两端电压求出线圈的电阻R=U 0/I 0 通电转动的时候：电能转化为机械能和热能（非纯电阻电路） 电动机消耗的总功率：P=UI 消耗的热功率：P 热=I 2R 机械功率：P= UI- I 2R 2.例题分析 例： 一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3V ， 电流为0.3A ；松开转轴，在线圈两端加电压为2V 时，电流为0.8A ，电动机正常工作。求： 该电动机正常工作时，输入的电功率是多少?电动机的机械功率是多 分析：电动机不转动时，其消耗的电功全部转化为内能，故可视为纯电阻电路，由欧姆定律 得电动机线圈内阻：r=I U =3 .03.0Ω=1Ω，电动机转动时，消耗的电能转化为内能和机械能，其输入的电功率为P 入=I 1·U l =0.8A ×2V=1.6W ，电动机的机械功率P 机=P 入一I 12·r=1.6W 一(0.8A)2×1Ω=0.96W 二、巩固练习 1.小明认为：电风扇工作时，电能转化为叶片转动的机械能和线圈发热、摩擦等产生的内能。 其中转化为机械能所做的功是 ，转化为内能所做的功是 (填“有用功”或“额外 功”)。为了粗略探测电风扇正常工作的电能转化效率，小明用一个铭牌上标有额定电压为U ， 但其他字迹不清的小型直流电风扇来进行实验，实验设计如下： (1)按右图所示连接好电路(图中○M 为电风扇)，闭合开关，叶片转动，移动变阻器滑片至 某一位置时，叶片刚好不转动，凑出此时电压表和电流表的示数分别为U 0、I 0，则线圈 导体的电阻为 ； (2)向 (填“左”或“右”)移动变阻器滑片，使电压表示数为额定电压U ，读出此时 电流表的示数为I ； (3)若忽略摩擦，只考虑线圈发热损耗，则电风扇正常工作时电能 转化效率的表达式η= (用测出的已知量表示)。 答案：有用功 额外功 (1) 00I U (2)左 (3)0 00UI IU UI - 2. （作业本复习题）小华准备参加玩具赛车比赛，他运用如图所示的电路来挑选一只能 量转换效率较高的电动机．设电池的电压恒定不变，他先用手捏住电动机的转轴，使其，不 转动，闭合开关后读出电流表的读数2A ；然后放手，当电动机正常转动时，又读出电流表 的读数为0.6A ，则该玩具电动机正常转动时将电能转化为机械能的效率为（ ） A ．91% B ．70% C ．30% D ．9% 答案：B
泵的效率及其计算公式 指泵的有效功率和轴功率之比。η=Pe/P 泵的功率通常指输入功率，即原动机传到泵轴上的功率，故又称轴功率，用P表示。 有效功率即：泵的扬程和质量流量及重力加速度的乘积。 Pe=ρg QH （W）或Pe=γQH/1000 （KW） ρ：泵输送液体的密度（kg/m3） γ：泵输送液体的重度γ=ρg （N/ m3） g：重力加速度（m/s） 质量流量 Qm=ρQ （t/h 或 kg/s） 水泵轴功率计算公式 这是离心泵的：流量×扬程×9.81×介质比重÷3600÷泵效率流量单位：立方/小时，扬程单位：米 P=2.73HQ/η,其中H为扬程,单位m,Q为流量,单位为m3/h,η为泵的效率.P为轴功率,单位KW. 也就是泵的轴功率P=ρgQH/1000η（kw),其中的 ρ=1000Kg/m3,g=9.8 比重的单位为Kg/m3,流量的单位为m3/h,扬程的单位为m,1Kg=9.8牛顿 则P=比重*流量*扬程*9.8牛顿/Kg =Kg/m3*m3/h*m*9.8牛顿/Kg =9.8牛顿*m/3600秒 =牛顿*m/367秒
=瓦/367 上面推导是单位的由来,上式是水功率的计算,轴功率再除以效率就得到了. 渣浆泵轴功率计算公式 流量Q M3/H 扬程H 米H2O 效率n % 渣浆密度A KG/M3 轴功率N KW N=H*Q*A*g/(n*3600) 电机功率还要考虑传动效率和安全系数。一般直联取1，皮带取0.96，安全系数1.2 泵的效率及其计算公式 指泵的有效功率和轴功率之比。η=Pe/P 泵的功率通常指输入功率，即原动机传到泵轴上的功率，故又称轴功率，用P表示。有效功率即：泵的扬程和质量流量及重力加速度的乘积。 Pe=ρg QH (W) 或Pe=γQH/1000 （KW） ρ：泵输送液体的密度（kg/m3） γ：泵输送液体的重度γ=ρg（N/ m3） g：重力加速度（m/s） 质量流量Qm=ρQ (t/h 或kg/s)
针对你的问题有公式可参照分析： 电机功率：P=1.732×U×I×cosφ 电机转矩：T=9549×P/n ； 电机功率转矩=9550*输出功率/输出转速 转矩=9550*输出功率/输出转速 P = T*n/9550 公式推导 电机功率，转矩，转速的关系 功率=力*速度 P=F*V---公式1 转矩(T)=扭力(F)*作用半径(R) 推出 F=T/R ---公式2 线速度(V)=2πR*每秒转速(n秒) =2πR*每分转速(n 分)/60 =πR*n分/30---公式3 将公式2、3代入公式1得： P=F*V=T/R*πR*n分/30 =π/30*T*n分 -----P=功率单位W， T=转矩单位Nm， n分=每分钟转速单位转/分钟 如果将P的单位换成KW，那么就是如下公式： P*1000=π/30*T*n30000/π*P=T*n 30000/3.1415926*P=T*n 9549.297*P= T * n 电机转速：n=60f/p，p为电机极对数，例如四级电机的p=2； 注：当频率达50Hz时，电机达到额定功率，再增加频率，其功率时不会再增的，会保持额定功率。 电机转矩在50Hz以下时，是与频率成正比变化的；当频率f达到50Hz时，电机达到最大输出功率，即额定功率；如果频率f在50Hz以后再继续增加，则输
出转矩与频率成反比变化，因为它的输出功率就是那么大了，你还要继续增加频率f，那么套入上面的计算式分析，转矩则明显会减小。
转速的情况和频率是一样的，因为电源电压不变，其频率的变化直接反应的结果就是转速的同比变化，频率增，转速也增，它减另一个也减。 关于电压分析起来有点麻烦，你先看这几个公式。 电机的定子电压：U = E + I×R (I为电流, R为电子电阻, E为感应电势)； 而：E = k×f×X (k:常数, f: 频率, X:磁通)； 对异步电机来说：T=K×I×X (K:常数, I:电流, X:磁通)； 则很容易看出频率f的变化，也伴随着E的变化，则定子的电压也应该是变化的，事实上常用的变频器调速方法也就是这样的，频率变化时，变频器输出电压，也就是加在定子两端的电压也是随之变化的，是成正比的，这就是恒V/f比变频方式。这三个式子也可用于前面的分析，可得出相同结果。 当然，如果电源频率不变，电机转矩肯定是正比于电压的，但是一定是在电机达到额定输出转矩前。 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。 电机转速和扭矩（转矩）公式 含义：1kg=9.8N 1千克的物体受到地球的吸引力是9.8牛顿。 含义：9.8N·m 推力点垂直作用在离磨盘中心1米的位置上的力为9.8N。 转速公式：n＝60f/P (n＝转速，f＝电源频率，P＝磁极对数) 扭矩公式：T=9550P/n T是扭矩，单位N·m P是输出功率，单位KW
电机功率计算公式 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
一，电机额定功率和实际功率的区别 是指在此数据下电机为最佳工作状态。 额定电压是固定的，允许偏差10%。 电机的实际功率和实际电流是随着所拖动负载的大小而不同； 拖动的负载大，则实际功率和实际电流大； 拖动的负载小，则实际功率和实际电流小。 实际功率和实际电流大于额定功率和额定电流，电机会过热烧毁； 实际功率和实际电流小于额定功率和额定电流，则造成材料浪费。 它们的关系是： 额定功率=额定电流IN*额定电压UN*根3*功率因数 实际功率=实际电流IN*实际电压UN*根3*功率因数 二，280KW水泵电机额定电流和启动电流的计算公式和相应规范出处 (1)280KW电机的电流与极数、功率因素有关一般公式是：电流＝((280KW/380V)0.8.5机的电流怎么算 答：⑴当电机为单相电机时由P=UIcosθ得：I=P/Ucosθ,其中P为电机的额定功率，U为额定电压，cosθ为功率因数； ⑵当电机为三相电机时由P=√3×UIcosθ得：I=P/(√3×Ucosθ),其中P为电机的额定功率，U为额定电压，cosθ为功率因数。 功率因数
在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号 cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S 功率因数的大小与电路的负荷性质有关，如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1，一般具有电感或电容性负载的电路功率因数都小于1。功率因数是电力系统的一个重要的技术数据。功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数。功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率大，从而降低了设备的利用率，增加了线路供电损失。所以，供电部门对用电单位的功率因数有一定的标准要求。 (1) 最基本分析：拿设备作举例。例如：设备功率为100个单位，也就是说，有100个单位的功率输送到设备中。然而，因大部分电器系统存在固有的无功损耗，只能使用70个单位的功率。很不幸，虽然仅仅使用70个单位，却要付100个单位的费用。在这个例子中，功率因数是 (如果大部分设备的功率因数 小于时，将被罚款)，这种无功损耗主要存在于电机设备中(如鼓风机、抽水机、压缩机等)，又叫感性负载。功率因数是马达效能的计量标准。 (2) 基本分析：每种电机系统均消耗两大功率，分别是真正的有用功(叫千瓦)及电抗性的无用功。功率因数是有用功与总功率间的比率。功率因数越高，有用功与总功率间的比率便越高，系统运行则更有效率。 (3) 高级分析：在感性负载电路中，电流波形峰值在电压波形峰值之后发生。两种波形峰值的分隔可用功率因数表示。功率因数越低，两个波形峰值则分隔越大。保尔金能使两个峰值重新接近在一起，从而提高系统运行效率。 对于功率因数改善
一、计算题： 1. 三相变压器额定容量为20kVA ，额定电压为10/0.4kV ，Y,y0联结，高压绕组匝数为3300匝，试求：（1）变压器高压侧和低压侧的额定电流；（2）高压和低压侧的额定相电压，（3）低压绕组的匝数。 2、一台三相笼型异步电动机的数据为P N =11kW ，n N ＝1460r/min ，U N =380V ，αMT ＝2。如果采用变频调速，当负载转矩为0.8T N 时，要使n ＝1000r/min ，则f 1及U 1应为多少？ 3、一台直流他励电动机，P N =30 kW ，U N =440V ，n N =1000 r/min ，I N =78A ，电枢电阻R a =0.35Ω，计算：(1)全压起动的电流；(2)若限制起动电流不超过800A ，采用电枢串电阻起动法，最少应串入多大起动电阻？ 4、有一台频率为50Hz 的三相4极异步电动机，在某一运行情况下，电源向电机输出的功率为6kW,，定子铜耗p cu1=300W ，铁耗p Fe =150W ，转子铜耗p cu2=200W ，机械损耗p mec =50W ，附加损耗p ad =30W ，求在这一运行情况下的效率、电磁功率、转差率、转速。 参考答案 1.解：（1）高压侧额定电流I 1N = N N U S 13=10320 ?=1.15A 低压侧的额定电流I 2N = N N U S 23=4.0320?=28.9A （2）高压额定相电压U 1NP =31N U ＝3 10103 ?=5773.5V ， 低压侧额定相电压U 2NP = 3 4 .0＝230V （3）变比k = N N U U 21=4.010 =25，低压绕组的匝数N 2=N 1/k=132 2.解：（1）s N =0 0n n n N -＝15001460 1500-＝0.027
考试易出的计算题 1. 一台并励直流发电机，P N =6kW ，U N ＝230V ，n =1450r/m ，电枢回路电阻a =0.921ΩR ，励磁回 路电阻f =177ΩR ，额定负载时的附加损耗Δ=60W P ，铁耗Fe =145.5W P ，机械损耗 Ω=168.4W P ，求额定负载下的输入功率、电磁功率、电磁转矩及效率。 解：额定负载时 N N N 6000= ==26.09230 P I U A N aN N fN N f 230 =+=+ =26.09+=27.39A 177 U I I I I R ?aN N aN a =+=230+27.390.921=255.23E U I R V 所以 ?M aN aN ==255.2327.39=6990.75W P E I ?M N N 6990.7560 = ==46.04N.m 2π×1450 P T Ω 1N M ΩΔFe =+++ =6990.75+168.4+60+145.5 =7364.65W P P p p p N N 1N 6000= ==81.5% 7364.65P ηP 2. 一台N 28kW P =,N 380V U =,N 950r /min n =, △接线的三相异步电动机，额定运行时， Cu21.53 kW p =，试计算额定运行时的总机械功率和电磁转矩。 解：由=N 950 r /min n ，可推知 /=11000r min n 额定砖差率 1N N 1-1000-950 = ==0.051000 n n s n Cu2N ΩN =1-p s P s
总机械功率 ?N Cu2ΩN (1-)(1-0.05) 1.53 = ==29.070.05 s p P s （kW ） 电磁转矩 ?3 ΩN 29.0710===292.369502π 60 P T Ω(N.m) 3. 一台三相绕线式异步电动机，额定转速N =1440r /min n ，150Hz f =，额定功率N =10kW P ， 转子铜耗Cu2=425W p ，试求： （1）额定转差率N s ； （2）转子感应电势频率2f ； （3）电磁功率M P ； （4）空载转矩0T 。 解：（1）由1440N /min n r =，可知同步转速1=1500r /min n 额定转差率：11-= N N 1500-1440 ==0.041500 n n s n （2）转子感应电势的频率：21=?=?=N 0.04502Hz f s f （3）电磁功率：Cu2= =M N 425=10625W 0.04 P P s （4）空载损耗：0Cu2?=+=--=m M N 10625-425-10000=200W p p p p p p 转子的机械角速度：221440 1507rad /s 6060 Ω?= ==N N π.n π 空载转矩：0 0ΩΩ? += = = =?m N N 200 1.33N m 150.7 p p p T 4. 一台三相异步电动机N N 2450Hz 13KW 380V p f P U ====，，，，△联接， N cu1cu2m Fe 14.7A 630W,363W 150W 346W 65W I p p p p p ?======，，，，，试计算该电机额 定负载时的以下数据：转速N n ；总机械功率P Ω；电磁功率M P 负载转矩2N T 。 解：同步转速11606050 = 1500r /min 2 f n p ?==
电机转速和扭矩（转矩）计算公式 含义： 1kg=9.8N???? 1千克的物体受到地球的吸引力是9.8牛顿????? 含义：9.8N·m????? 推力点垂直作用在离磨盘中心1米的位置上的力为了9.8N。 转速公式：n＝60f/P (n＝转速，f＝电源频率，P＝磁极对数) 扭矩公式：T=9550P/n ????? T是扭矩，单位N·m ????? P是输出功率，单位KW ????? n是电机转速，单位r/min 扭矩公式：T=973P/n ???? T是扭矩，单位Kg·m ???? P是输出功率，单位KW ???? n是电机转速，单位r/min 形象的比喻: ????? 功率与扭矩哪一项最能具体代表车辆性能？有人说：起步靠扭矩，加速靠功率，也有人说：功率大代表极速高，扭矩大代表加速好，其实这些都是片面的错误解释，其实车
辆的前进一定是靠发动机所发挥的扭力，所谓的「扭力」在物理学上应称为「扭矩」，因为以讹传讹的结果，大家都说成「扭力」，也就从此流传下来，为导正视听，我们以下皆称为「扭矩」。 ????? 扭矩的观念从小学时候的「杠杆原理」就说明过了，定义是「垂直方向的力乘上与旋转中心的距离」，公制单位为牛顿-米(N-m)，除以重力加速度 9.8m/sec2之后，单位可换算成国人熟悉的公斤-米(kg-m)。英制单位则为磅-尺(lb-ft)，在美国的车型录上较为常见，若要转换成公制，只要将lb-ft的数字除以7.22即可。汽车驱动力的计算方式：将扭矩除以车轮半径即可由发动机功率－扭矩输出曲线图可发现，在每一个转速下都有一个相对的扭矩数值，这些数值要如何转换成实际推动汽车的力量呢？答案很简单，就是「除以一个长度」，便可获得「力」的数据。举例而言，一部1.6升的发动机大约可发挥15.0kg-m 的最大扭矩，此时若直接连上185/ 60R14尺寸的轮胎，半径约为41公分，则经由车轮所发挥的推进力量为15/0.41=36.6公斤的力量(事实上公斤并不是力量的单位，而是重量的单位，须乘以重力加速度9.8m/sec2才是力的标准单位「牛顿」)。 ???? 36公斤的力量怎么推动一公吨的车重呢？而且动辄数千转的发动机转速更不可能恰好成为轮胎转速，否则车子不就飞起来了？幸好聪明的人类发明了「齿轮」，利用不同大小的齿轮相连搭配，可以将旋转的速度降低，同时将扭矩放大。由于齿轮的圆周比就是半径比，因此从小齿轮传递动力至大齿轮时，转动的速度降低的比率以及扭矩放大的倍数，都恰好等于两齿轮的齿数比例，这个比例就是所谓的「齿轮比」。
1.一台并励直流电动机，90N P kW =，440N U =V ，245,5N fN I A I A ==，750/min N n r =，0.08a R =Ω试求：（1）电动机的额定输出转矩；（2）在额定电流时的电磁转矩；（3）当0a I =时电机的转速；（4）在总制动转矩不变的情况下，当电枢中串入0.1Ω电阻而达稳定时的转速。答：1）电动机的额定输出转矩 (2455)240a N fN I I I A =-=-= 222,609.55N N N N n n P T π=ΩΩ== 32290109.559.55.1146.750N N N P T N m N m n ?=== 2）在额定电流时的电磁转矩： ()4402400.08420.8a N a a E U I R V V =-=-?= 420.8240101em a a P E I W KW ==?= 3 101109.551286.07.750em em P T N m ?===Ω 3）当0a I ≈时电机的转速420.80.5611/750a e N E C V r n Φ= == 0440/min 784.20.5611N e U n r C = =≈Φ 4）在总制动转矩不变的情况下，当电枢中串入0.1Ω电阻而达稳定时的转速为： ()()4402400.080.1/min 707.2/min 0.5611N a a e U I R R n r r C Ω-+-?+==≈Φ 3.已知一台三相四极异步电动机的额定数据为10,380,11N N N P kW U V I A ===，定子绕组为 Y 接法，额定运行时，12557,314,276,77,200cu cu Fe mec p W p W p W p W p W ?=====。试求（1）额定转速；（2）空载转矩；（3）电磁转矩；（4）电机轴上的输出转矩。 解：（1）额定转速为： 由kW p p p P P Cu mec N em 10591)3147720010000(2=+++=+++=? 则03.010*******=== em Cu P p s