关于功率、转矩、转速之间关系-广州深华

[2021/6/23]

   电机的功率，应根据生产机械所需要的功率来选择，尽量使电机在额定负载下运行。选择时应注意以下两点：
      ① 如果电机功率选得过小．就会出现“小马拉大车”现象，造成电动机长期过载．使其绝缘因发热而损坏．甚至电动机被烧毁。
      ② 如果电机功率选得过大．就会出现“大马拉小车”现象．其输出机械功率不能得到充分利用，功率因数和效率都不高，不但对用户和电网不利。而且还会造成电能浪费。
        要正确选择电动机的功率，必须经过以下计算或比较：
            P=F×V÷1000 (P=计算功率 KW， F=所需拉力 N，工作机线速度 M/S)
       对于恒定负载连续工作方式，可按下式计算所需电动机的功率：
            P1(kw)：P=P/n1n2
             式中 n1为生产机械的效率；n2为电机的效率，即传动效率。
        按上式求出的功率P1，不一定与产品功率相同。因此．所选电机的额定功率应等于或稍大于计算所得的功率。
       此外．最常用的是类比法来选择电机的功率。所谓类比法。就是与类似生产机械所用电机的功率进行对比。
       具体做法是：了解本单位或附近其他单位的类似生产机械使用多大功率的电动机，然后选用相近功率的电机进行试车。试车的目的是验证所选电机与生产机械是否匹配。
       验证的方法是：使电动机带动生产机械运转，用钳形电流表测量电动机的工作电流，将测得的电流与该电机铭牌上标出的额定电流进行对比。如果电机的实际工作电流与铭脾上标出的额定电流上下相差不大．则表明所选电机的功率合适。如果电机的实际工作电流比铭牌上标出的额定电流低70％左右．则表明电机的功率选得过大，应调换功率较小的电机。如果测得的电机工作电流比铭牌上标出的额定电流大40％以上．则表明电机的功率选得过小，应调换功率较大的电机。
       实际上应该是考虑扭矩（转矩），电机功率和转矩是有计算公式的。
       即   T = 9550×P÷n
         式中：扭矩T，单位是 Nm（牛米）；功率P，单位是kW（千瓦）； 额定转速n，单位是r/min（转每分）。
        电机的输出转矩一定要大于工作机械所需要的转矩，一般需要一个安全系数。
 
   关于功率、转矩、转速之间关系的推导如下：
            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
           式中：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×n
          30000÷π×P=T×n
          30000÷3.1415926×P=T×n
          9549.297×P=T×n
        这就是功率和转矩与转速之间有个9550的系数的关系。
       适用于电机额定功率、额定转速和额定转矩之间的关系互导，但实际的额定转矩值应该是实际测量出来为准，因为有能量转换效率问题，基本数值大体一致，会有细微减小。

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