電機的幾個重要公式
文章出處:漢德保(HDB MOTOR)電機 人氣:4637發(fā)表時間:2020-10-10
1,、電磁相關(guān)的
1)電動機的感應(yīng)電動勢公式:E=4.44*f*N*Φ,,E為線圈電動勢、 f為頻率 ,、 S為環(huán)繞出的導體(比如鐵芯)橫截面積,、 N為匝數(shù),、Φ是磁通。
公式是怎么推導來的,,這些事情我們就不去鉆研了,,我們主要是看看怎么利用它。感應(yīng)電動勢是電磁感應(yīng)的本質(zhì),,有感應(yīng)電動勢的導體閉合后,,就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。感應(yīng)電流在磁場中就會受到安培力,,產(chǎn)生磁矩,,從而推動線圈轉(zhuǎn)動。
從上面公式知道,,電動勢大小與電源頻率,、線圈匝數(shù)及磁通量成正比,。
磁通量計算公式Φ=B*S*COSθ,當面積為S的平面與磁場方向垂直的時候,,角θ為0,,COSθ就等于1,公式就變成Φ=B*S,。

將上面兩個公式結(jié)合一下,,就可以得到電機磁通強度計算公式為:B=E/(4.44*f*N*S)。
2)另外一個是安培力公式,,我們要知道線圈受到的力是多少,,就需要這個公式F=I*L*B*sinα,其中I為電流強度,,L為導體長度,,B為磁場強度,α是電流方向與磁場方向間的夾角,。當導線垂直于磁場時候,,公式就變成F=I*L*B了(如果是N匝線圈的話,磁通B就是N匝線圈的總磁通,,而不需要再乘N了),。
知道了受力,就知道轉(zhuǎn)矩,,轉(zhuǎn)矩等于扭力乘以作用半徑,,T=r*F=r*I*B*L(向量乘積)。通過功率=力*速度(P=F*V)以及線速度V=2πR*每秒轉(zhuǎn)速(n秒)兩個公式 ,,可以與功率建立上關(guān)系,,得到下面序號3的公式。不過要注意,,這時候使用實際輸出扭矩,,所以計算出的功率是輸出功率,。
2,、交流異步電機的轉(zhuǎn)速計算公式:n=60f/P,這個很簡單,,轉(zhuǎn)速與電源頻率成正比,,與電機極對子(記住是一對)數(shù)成反比,直接套用公式就好,。不過這個公式實際計算出是同步轉(zhuǎn)速(旋轉(zhuǎn)磁場速度),,異步電機實際轉(zhuǎn)速會略低于同步轉(zhuǎn)速,所以我們往往會看到4極電機一般是1400多轉(zhuǎn),,達不到1500轉(zhuǎn),。
3,、電機轉(zhuǎn)矩、功率計轉(zhuǎn)速的關(guān)系:T=9550P/n(P是電機功率,、n是電機轉(zhuǎn)速),,可以從上面序號1內(nèi)容中推導出來,不過我們沒必要學會推導,,記住這個計算公式就可以,。不過再次提醒,公式中功率P不是輸入功率,,而是輸出功率,,由于電機有損耗,輸入功率不等于輸出功率,。但是書本上往往理想化,,將輸入功率等于輸出功率了。
4,、電機功率(輸入功率):
1)單相電機功率計算公式:P=U*I*cosφ,,如果功率因數(shù)為0.8,電壓為220V,,電流為2A,,那么功率P=0.22×2×0.8=0.352KW。
1)電動機的感應(yīng)電動勢公式:E=4.44*f*N*Φ,,E為線圈電動勢、 f為頻率 ,、 S為環(huán)繞出的導體(比如鐵芯)橫截面積,、 N為匝數(shù),、Φ是磁通。
公式是怎么推導來的,,這些事情我們就不去鉆研了,,我們主要是看看怎么利用它。感應(yīng)電動勢是電磁感應(yīng)的本質(zhì),,有感應(yīng)電動勢的導體閉合后,,就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。感應(yīng)電流在磁場中就會受到安培力,,產(chǎn)生磁矩,,從而推動線圈轉(zhuǎn)動。
從上面公式知道,,電動勢大小與電源頻率,、線圈匝數(shù)及磁通量成正比,。
磁通量計算公式Φ=B*S*COSθ,當面積為S的平面與磁場方向垂直的時候,,角θ為0,,COSθ就等于1,公式就變成Φ=B*S,。

將上面兩個公式結(jié)合一下,,就可以得到電機磁通強度計算公式為:B=E/(4.44*f*N*S)。
2)另外一個是安培力公式,,我們要知道線圈受到的力是多少,,就需要這個公式F=I*L*B*sinα,其中I為電流強度,,L為導體長度,,B為磁場強度,α是電流方向與磁場方向間的夾角,。當導線垂直于磁場時候,,公式就變成F=I*L*B了(如果是N匝線圈的話,磁通B就是N匝線圈的總磁通,,而不需要再乘N了),。
知道了受力,就知道轉(zhuǎn)矩,,轉(zhuǎn)矩等于扭力乘以作用半徑,,T=r*F=r*I*B*L(向量乘積)。通過功率=力*速度(P=F*V)以及線速度V=2πR*每秒轉(zhuǎn)速(n秒)兩個公式 ,,可以與功率建立上關(guān)系,,得到下面序號3的公式。不過要注意,,這時候使用實際輸出扭矩,,所以計算出的功率是輸出功率,。
2,、交流異步電機的轉(zhuǎn)速計算公式:n=60f/P,這個很簡單,,轉(zhuǎn)速與電源頻率成正比,,與電機極對子(記住是一對)數(shù)成反比,直接套用公式就好,。不過這個公式實際計算出是同步轉(zhuǎn)速(旋轉(zhuǎn)磁場速度),,異步電機實際轉(zhuǎn)速會略低于同步轉(zhuǎn)速,所以我們往往會看到4極電機一般是1400多轉(zhuǎn),,達不到1500轉(zhuǎn),。
3,、電機轉(zhuǎn)矩、功率計轉(zhuǎn)速的關(guān)系:T=9550P/n(P是電機功率,、n是電機轉(zhuǎn)速),,可以從上面序號1內(nèi)容中推導出來,不過我們沒必要學會推導,,記住這個計算公式就可以,。不過再次提醒,公式中功率P不是輸入功率,,而是輸出功率,,由于電機有損耗,輸入功率不等于輸出功率,。但是書本上往往理想化,,將輸入功率等于輸出功率了。
4,、電機功率(輸入功率):
1)單相電機功率計算公式:P=U*I*cosφ,,如果功率因數(shù)為0.8,電壓為220V,,電流為2A,,那么功率P=0.22×2×0.8=0.352KW。
2)三相電機功率計算公式:P=1.732*U*I*cosφ(cosφ為功率因素,、U為負載線電壓,、I為負載線電流)。不過這類的U和I與電機的接法有關(guān),,星形接法的時候,,由于三個相隔120°電壓的線圈公共端連接一起,形成一個0點,,所以加載在負載線圈的電壓實際是相電壓,;而三角形接法時,每個線圈兩端各連一根電源線,,所以加載負載線圈上的電壓就是線電壓,。如果使用的是我們常用的3相380V電壓,星形接法時候線圈是220V,,而三角形則是380V,,P=U*I=U^2/R,所以三角形接法時功率是星形接法的3倍,,這也就是為什么大功率電機采用星三角降壓啟動的原因,。
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