电机选型计算V1.2.xls

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电电机机选选型型计计算算一.电机扭矩的计算电机扭矩的计算涉及到2部分：

1.克服驱动机构的摩擦转矩TL2.克服负载和电机转子惯量的启动转矩TS电机扭矩T=（TL+TS）*SS：

安全系数二.惯量匹配理论上负载折算到电机轴的惯量与电机转子惯量比5时，考虑采用减速装置，提高惯量匹配折算后的惯量比I2=27.27510146432BBLD218CmD12（）60mlNmJJt*其他常数*G=9.8m/s*pi=3.1416*丝杠密度=7900kg/m3*丝杠水平运动选型计算表格（sincos）AFmgaa安全系数S=1.25电机惯量JM=0.000026kgm2减速机减速比i1丝杠垂直运动选型计算表格机械结构参数：

速度：

Vl=3m/min滑动部分质量M=250kg丝杠部分长度LB=0.3m丝杠直径DB=0.032m丝杠导程PB=0.01m连轴器质量MC0.5kg连轴器直径DC0.05m摩擦系数=0.1移动距离L=0.1m机械效率=0.9定位时间t=1s加减速时间比A=20%外力FA=0N移动方向与水平轴夹角a=901）速度曲线加速时间t0=t*A=0.2s2）电机转速NM=Vl/PB=300rpm3）负荷转矩计算轴向负载F=FA+=2449.9991Nm负载转矩TL=4.332539506Nm4）克服惯量的加速转矩计算（也称做：

启动转矩）直线运动平台与负载惯量JL=0.000633254kgm2（sincos）AFmgaa2BFP2（）2BPm滚珠丝杠惯量JB=0.000243977kgm2连轴器惯量JC=0.00015625kgm2总负荷惯量JL=JL+JB+JC=0.001033482kgm2启动转矩TS=0.187629169Nm5）必须转矩必须转矩TM=（TL+TS）*S=9.040337349Nm6）电机选择根据计算，初步确定电机型号，然后输入转子惯量，确认TM7）负荷与电机惯量比I1=6.419140348）负荷与减速机惯量比当负荷与电机惯量比5时，考虑采用减速装置，提高惯量匹配I2=0.100299068432BBLD218CmD12（）60mlNmJJt*其他常数*G=9.8m/s*pi=3.1416*丝杠密度=7900kg/m3*丝杠垂直运动选型计算表格（sincos）AFmgaa安全系数S=2电机惯量JM=0.000161kgm2减速机减速比i8皮带轮间歇运动选型计算表格机械结构参数：

皮带与工作物总质量mL=15kg*滑动面摩擦系数=1*滚筒直径D=0.12m*滚筒质量m2=5kg*传送带和滚筒的机械效率=0.7*减速机机械效率G=0.7减速比i=7.5*每次定位时间t=1s*每次运动距离L=0.15m*加减速时间比A=50%*外力FA=0N*移动方向与水平轴夹角a=01）速度曲线加速时间t0=t*A=0.5s2）电机转速减速机输出轴角加速度=10rad/s2减速机输出轴转速N=47.74637rpm电机输出轴角加速度M=i*=75rad/s2电机输出轴转速NM=N*i=358.0978rpm3）计算负载转矩减速机轴向负载F=147N减速机轴负载转矩TL=12.6Nm电机轴负载转矩TLM=（sincos）AFmgaa2FDLGTi0000（/）2（）2（/）（）LDtttLDttt=2.4Nm4）计算电机轴加速转矩（克服惯量）皮带和工作物的惯量JM1=0.054kgm2滚筒的惯量JM2=0.009kgm2折算到减速机轴的负载惯量JL=JM1+2JM2=0.072kgm2全负载惯量J=48.40128kgm2电机轴加速转矩TS=5185.851Nm5）必须转矩必须转矩TM=（TLM+TS）*S=7782.377Nm6）负荷与电机惯量比惯量比N1=2.64E-0522（）2（）2LLDmDm2218mD2LJJmi2/LJJmiMGJLGTig=9.8m/spi=3.141637.5119.362532皮带轮间歇运动选型计算表格0000（/）2（）2（/）（）LDtttLDttt46电机惯量JM=48.4kgm2安全系数S=1.5皮带轮连续运动选型计算表格说明：

由于是连续运动，所以在计算牛矩时只需考虑负载牛矩，启动牛矩忽略，但必须考虑到惯量的匹配机械结构参数：

皮带速度：

V=113m/min皮带与工作物总质量mL=15kg*滑动面摩擦系数=0.3*滚筒直径D=0.15m*滚筒质量m2=30kg*传送带和滚筒的机械效率=0.8*减速机机械效率G=0.7减速比i=20*外力FA=0N*移动方向与水平轴夹角a=01）电机转速减速机输出轴转速N=239.7929rpm电机输出轴转速NM=N*i=4795.858rpm2）计算负载转矩减速机轴向负载F=44.1N减速机轴负载转矩TL=4.134375Nm电机轴负载转矩TLM=0.295313Nm4）计算折算到电机轴的惯量皮带和工作物的惯量JM1=0.084375kgm2（sincos）AFmgaa2FD22（）2（）2LLDmDm2218mDLGTi滚筒的惯量JM2=0.084375kgm2折算到减速机轴的负载惯量JL=JM1+2JM2=0.253125kgm25）必须转矩必须转矩TM=TLM*S=0.885937Nm6）负荷与电机惯量比惯量比N1=0.5752842/LJJmi2218mD其他常数G=9.8m/spi=3.1416皮带轮连续运动选型计算表格说明：

由于是连续运动，所以在计算牛矩时只需考虑负载牛矩，启动牛矩忽略，但必须考虑到惯量的匹配电机惯量JM=0.0011kgm2安全系数S=3分度盘机构选型计算表格机械结构参数：

分度盘直径DT=0.59m分度盘厚度LT=0.026m*工作物直径DW=0m*工作物厚度LW=0m*工作台材质密度=8000kg/m3*工作物数量n=0个*由分度盘中心至工作物中心的距离l=0.125m定位角度=12*定位时间t=0.11s*加减速时间比A=30%减速机减速比i=75减速机效率G=0.91）决定加减速时间加减速时间仍然以定位时间的25%加减速时间t0=t*A=0.033s2）电机转速减速机输出轴角加速度G=82.42424242rad/s2减速机输出轴最大转速N=25.97402597rpm电机轴角加速度m=G*i=6181.818182rad/s2电机输出轴转速NM=N*i=1948.051948rpm3）计算负载转矩0（0）360tttG02t因为摩擦负载及小，故忽略TL=0Nm4）计算电机轴加速转矩（克服惯量）工作台的惯量JT=2.474413586kgm2工作物的惯量JW1=（工作物同时绕工作物中心轴旋转,如果工作物没有自转，可以不考虑这部分惯量）=0kgm2工作物质量mw=0kg工作物的惯量JW=（按工作物体中心自转）=0kgm2全负载惯量JL=JT+JW=2.474413586kgm25）加速转矩负载折算到电机轴上的惯量：

JLM=JL/i2=0.000439896kgm2电机轴加速转矩Ts=5.425546556Nm6）必须转矩必须转矩T=（TS+TL）*S=5.968101211Nm6）负荷与电机惯量比惯量比N1=2/LJJmi432WWLD432TTLD24wwLD21）wwnJml（）GLMMJJm=1.256844996其他常数G=9.8m/spi=3.1416分度盘机构选型计算表格电机惯量JM=0.00035kgm2安全系数S=1.1*偏移电压0死区电压0.1需求速度1000编码器分辨率=1000010V对应数字量=20471）计算=2026.532）根据需要的速度计算=2730666.73）计算模拟速度因数FacterFacter=1347.45934）根据需要的死区电压计算10v1V偏移1.5V0.5V20472047-2048-10v10v102047-20482-10v10vdeadshiffilterUtUVUV10102047shiftUdeadUdeadUshiftUrpmVfilterUfilterUshiftUrpmVdemandV512*1875rpm编码器分辨率*VdemandVdemandfilterUUlog_AnaDead=81.914）根据需要的死区电压计算=0log_AnaDead8191*10deadUvlog_AnaOffsetlog_AnaOffset8191*10shiftUv10v1V偏移1.5V0.5V20472/LJJmi（）GLMMJJmdeadUfilterU10v1V偏移1.5V0.5V20472047-2048-10v10v102047-20482-10v10v10v1V偏移1.5V0.5V2047（）GLMMJJm偏移电压1V死区电压0.5V需求力矩5Nm编码器分辨率=1000010V对应数字量=2047峰值电流18A转矩常数2Nm/A1）计算=1739.952）根据需要的力矩计算=2.5A3）计算模拟力矩因数FacterFacter=10v1V偏移1.5V0.5V20472047-2048-10v10v102047-20482-10v10vdeadshiffilterUtUVUV10102047shiftUdeadUdeadUshiftUfilterUfilterUshiftUactualTrealIactualTTKrealITkpeakIactualT*2048*2048*realfilterIUIpeak=334.8044）根据需要的死区电压计算=409.554）根据需要的死区电压计算=819.1log2_AnaDeadlog2_AnaDead8191*10deadUvlog2_AnaOffsetlog2_AnaOffset8191*10shiftUv10v1V偏移1.5V0.5V204710v1V偏移1.5V0.5V2047deadUfilterU10v1V偏移1.5V0.5V20472047-2048-10v10v102047-20482-10v10v10v1V偏移1.5V0.5V204710v1V偏移1.5V0.5V2047其他一.根据运动要求计算最大转速和角加速度运动参数：

减速比i=1*每次定位时间t=0.2s*每次运动角度L=367*加减速时间比A=30%*负载惯量J=0.000096Kg.m21）速度曲线加速时间t0=t*A=0.06s2）电机转速减速机输出轴角加速度=762.5444rad/s2减速机输出轴转速Nmax=436.904762rpm电机输出轴角加速度M=i*=762.544444rad/s2电机输出轴转速NM=Nmax*i=436.904762rpm电机输出扭据：

T=J=0.07320427NmTs2T=0.14640853Nm00180（）ttt0（）2tg=9.8m/spi=3.1416常常识识一.电机温升电机温度是指电机各部分实际发热温度,它对电机的绝缘材影响很大,温度过高会使绝缘老化缩短电动机寿命,甚至导致绝缘破坏.为使绝缘不致老化和破坏,对电机绕组等各部分温度作了一定的限制,这个温度限制就是电机的允许温度.电机的各部温度的高低还与外界条件有关,温升就是电动机温度比周围环境温度高出的数值.T2-T1-温升T1-实际冷却状态下的绕组温度（即环境温度）;T2-发热状态下绕组温度二.电机功率1.根据电源电压、使用条件、拖动对象选择电机.要求电源电压与电机额定电压相符.2.根据安装地点和工作环境选择不同型式的电机.3.根据容量、效率、功率因数、转数选择电机.如果容量选择过小,就会发生长期过载现象,影响电动机寿命甚至烧毁.如果容量选择过大,电机的输出机械功率不能充分利用,功率因数也不高.因为电机的功率因数和效率是随着负载变化的.4.电机在恒定负载运行下,功率计算公式如下:

式中:

P-电机的功率（KW）;P1-生产机械功率（KW）;1-生产机械本身效率;2-电机效率.上式计算出的功率不一定与产品规格相同,所以选择电机的额定功率（P1）应等于或稍大于计算所得的功率1pp电机温度是指电机各部分实际发热温度,它对电机的绝缘材影响很大,温度过高会使绝缘老化缩短电动机寿命,甚至导致绝缘破坏.为使绝缘不致老化和破坏,对电机绕组等各部分温度作了一定的限制,这个温度限制就是电机的允许温度.电机的各部温度的高低1.根据电源电压、使用条件、拖动对象选择电机.要求电源电压与电机额定电压相符.3.根据容量、效率、功率因数、转数选择电机.如果容量选择过小,就会发生长期过载现象,影响电动机寿命甚至烧毁.如果容量选择过大,电机的输出机械功率不能充分利用,功率因数也不高.因为电机的功率因数和效率是随着负载变化的.上式计算出的功率不一定与产品规格相同,所以选择电机的额定功率（P1）应等于或稍大于计算所得的功率V1.1需要对启动扭据部分的计算引入机械效率。