非标自动化交流电机的机械性能设计概述

2021-06-18 09:01

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要明白知识点:

  1. 了解交流电机的性能如三相交流电机

  2. 交流电机调速方法

  3. 电机选型涉及的物理量

  4. 控制电机的分辨率与精度探讨

  交流电机转速与转向切换

  额定转速n=60f/p(1-s)=同步转速N1(1-S)

  f电源频率

  p电机极对数

  s转差率

  额定转矩:

  

  最大转矩:

  电机带动最大负载的能力。

  超出电机将会因带不动负载而停转。

  电机的功率

  

  额定负载时一般为0.7 ~ 0.9 , 空载时功率因数很低约为0.2 ~ 0.3。额定负载时,功率因数最大。

  交流电机的调速方式

  转子串联电阻

  该调速方式特点及应用场合:

  1.调速范围小

  2.无极调速

  3.适用起重机电机,因为大功率的电机很难变频实现调速,所以只能给转子串联电阻实现小范围调速。

  通过调电压实现调速

  该调速方式特点及适用场合:

  1. 小范围调速

  2. 扭矩降低

  3. 过载能力降低

  4. 适用于电风扇,只旋转不做工的场合,对扭矩没有要求

  通过改变交流电频率调速(变频器——交交变频器及交直交变频器)

  该调速方式的特点及适用场合

  1. 额定转速以下调速扭矩不变,功率与转速成正比

  2. 超过额定转速功率不变,扭矩与转速成反比

  3. 调速范围大,相比其他调速方式成本高

  4. 不考虑成本的情况下优先选择的调速方式

  电机的启动方式

  1.直接启动

  2.星三角降压启动

  3.串联电阻启动方式

  电机选型参数及常用物理量概念

  P功率(W)T转矩 (N.M)N转速(R/min) P=T.N/9550 T=P*9550/N

  P=F.V(直线运动) P=T.ω(圆周运动)

  速度V线速度 m/s N转速n/min ω角速度rad/s (360度=2πrad)

  N=V*1000*60/(2πR) 物体速度和滚轮转速的关系

  ω=2πN/60 圆周运动常用转速转化为角速度来计算

  N=V*60*1000/Pb 丝杆线速度与转速关系

  N转速

  三相异步电机(1500/3000/1000)步进电机(600R以下)伺服电机(3000R左右)

  减速机的核心减速增矩

  电机转速除以算出来的转速,等于整个系统的传动比i

  负载的受力情况

  水平直线运动:F=μmg F力(N) m质量(kg) g重力加速度g=10n/kg

  竖直运动:F=mg

  圆周运动:T=j*β T扭矩(n.m) j惯量(kg.m^2) β角加速度(rad/s^2)

  同步带、齿条、各类带传动情况下:扭矩T=F.R R(与力相连的轮子的半径)

  丝杆传动:扭矩T = F*Pb/(2π*η)

  惯量

  直线运动F=ma a=v/t a加速度(m/s^2)

  圆周运动T=j*β j=mr^2 β=ω/t ω=2πN

  T扭矩(n.m) j惯量(kg.m^2) ω角速度rad/s (360度=2πrad)

  β角加速度(rad/s^2) t加速时间(s)

  

 

 

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