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電機靜態(tài)扭矩如何計算

時間:2017-12-27 11:04:48來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導(dǎo)語:?就是電機轉(zhuǎn)子不動時,保持轉(zhuǎn)子靜止狀態(tài)的力量有多大,換句話說,你用超過這個扭矩的力量去轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子會使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,否則轉(zhuǎn)子保持不動。

電機靜態(tài)扭矩是什么

就是電機轉(zhuǎn)子不動時,保持轉(zhuǎn)子靜止狀態(tài)的力量有多大,換句話說,你用超過這個扭矩的力量去轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子會使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,否則轉(zhuǎn)子保持不動。

靜態(tài)轉(zhuǎn)矩特性

靜態(tài)轉(zhuǎn)矩特性為步進電機的轉(zhuǎn)子靜止狀態(tài)(平衡狀態(tài))的特性,該特性與時間無關(guān),靜態(tài)轉(zhuǎn)矩特性也稱為角度-靜態(tài)特性或剛度特性,是步進電機定子直流激磁狀態(tài)下,負載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子位移角度的變化關(guān)系。此轉(zhuǎn)矩如右圖所示,以正弦規(guī)律變化,最大轉(zhuǎn)矩為,產(chǎn)生的靜態(tài)轉(zhuǎn)矩T與位移角θ的關(guān)系如下:

電機靜態(tài)扭矩如何計算

其中,圖中的θ、θL、θM為機械角度。θM為產(chǎn)生TM的角度。兩相PM型或兩相HB型的步距角一致。根據(jù)上式,以及《步進電機的基本特性:靜態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)轉(zhuǎn)矩特性》一問中的式:θL=(2θM/π)arcsin(TL/TM)得知,負載轉(zhuǎn)矩TL決定位移角θL的大小。

電機靜態(tài)扭矩如何計算

由于步進電機的負載決定角位置,因此一定負載轉(zhuǎn)矩TL時,θL越小,角度精度越高。因此希望步進電機最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩(保持轉(zhuǎn)矩)TM要大。連續(xù)測量TL與θL,就可以得到靜態(tài)轉(zhuǎn)矩特性曲線。

步進電機的靜態(tài)轉(zhuǎn)矩特性,可以1相激磁,也可以2相激磁,A相與B相1相激磁轉(zhuǎn)矩公式如下式所示,其中角度θ為電氣角。

電機靜態(tài)扭矩如何計算

2相激磁轉(zhuǎn)矩:TAB上(式1)、(式2)推導(dǎo)為:

電機靜態(tài)扭矩如何計算

2相激磁的轉(zhuǎn)矩為1相的√2倍(根號2),相位位移π/4,1相激磁轉(zhuǎn)矩TA、TB與兩相激磁的轉(zhuǎn)矩TAB,如下圖所示。

電機靜態(tài)扭矩如何計算

其次,說明這些轉(zhuǎn)矩的測定方法。最近由專業(yè)生產(chǎn)測量設(shè)備的廠家生產(chǎn)的步進電機轉(zhuǎn)矩測量裝置在市場上有售,在此不對這些儀器的測試方法進行說明。

電機輸出扭矩的計算方式

電機輸出扭矩公式:N.m(扭矩)=9550(常數(shù))*P(電機功率)/n(電機轉(zhuǎn)速)

某提升機配用的電動機相關(guān)數(shù)據(jù)是:75KW,139.7A,1480rpm,電動機的實際運行電流是133A,減速箱的傳動比是λ=5,問:使用變頻調(diào)速后是否可以省去減速箱?1基本計算

1.1電動機的額定轉(zhuǎn)矩T=(9550&TImes;P)÷n=(9550&TImes;75)÷1480=484N.m

1.2電動機的負載率δ=Imx÷Imn=133÷139.7=0.95

1.3減速箱輸出軸上的轉(zhuǎn)矩T’=T&TImes;λ=484&TImes;5=2420N.m

1.4負載的實際阻轉(zhuǎn)矩TL=T’×δ=2420×0.95=2299≈2300N.m

1.5負載的轉(zhuǎn)速n’=n÷λ=1480÷5=296rpm

1.6負載的實際所需功率P=(TL×n’)÷9550=(2300×296)÷9550=713N.m

2具體分析

2.1當(dāng)電動機運行在10HZ時,因為轉(zhuǎn)速下降為額定轉(zhuǎn)速的20%,其有效功率也下降為額定功率的20%,實際只有15KW;

2.2電動機軸上的轉(zhuǎn)矩484N.m與減速箱輸出軸上的轉(zhuǎn)矩2420N.m相差甚遠。

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