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电机功率与转动惯量(电机功率与转动惯量的关系)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-22 10:27   点击:102  编辑:admin   手机版

1. 电机功率与转动惯量的关系

转矩不同,额定电压电流不同,效率不同,功率因数不同,绝缘等级不同,绕组线径不同,外形尺寸不同,等等等等,好多不同之处。

相同转速不同功率的电机启停时间上区别,主要取决于电机轴头的电磁转矩的大小,转矩大,启动与停车的电机的过渡过程时间就长,1.1KW和0.75KW的三相异步电机,启停时间在理论上稍有区别,但实际上,二者为一个数量级的,可以忽略不计的。其功率、转矩比较接近的。

当然,过渡过程时间还与负载的结构、性能有关,转动惯量大的时间就长。反之就小。

2. 电机转动惯量和功率的关系

力矩等于转动惯量乘以角加速度。即M=J*a。J是转动惯量,a是角加速度,M是力矩,也称为转矩或扭矩。

转动惯量和力矩的公式

转动惯量乘以角加速度:转动惯量相当于惯性质量,是保持物体不转动的能力,力矩相当于力,是让物体转动的力,这样类比利于质量,加速度乘以质量就是力,则角加速度乘以转动惯量就是力矩了。

转矩=转动惯量×角加速度

F=ma

分别乘以r

Fr=Mar=Mrra/r=Mrrj=Ij

上述是质点的推导

对右边进行M和r对应的积分,就是整个物体的转动惯量*角速度

对应左边Fr,F理解为内部应力,则就是整个物体的转矩,故而是正确的。

3. 电机惯量和转动惯量的关系

对于杆:

当回转轴过杆的中点并垂直于杆时;J=mL^2/12。

其中m是杆的质量,L是杆的长度。

当回转轴过杆的端点并垂直于杆时:J=mL^2/3。

其中m是杆的质量,L是杆的长度。

转动惯量

是刚体绕轴转动时惯性的量度,用字母I或J表示。转动惯量在旋转动力学中的角色相当于线性动力学中的质量,可形式地理解为一个物体对于旋转运动的惯性,用于建立角动量、角速度、力矩和角加速度等数个量之间的关系。

平行轴定理

若有任一轴与过质心的轴平行,且该轴与过质心的轴相距为d,刚体对其转动惯量为J,则有:

J=Jc+md^2

其中Jc表示相对通过质心的轴的转动惯量。

这个定理称为平行轴定理。

一个物体以角速度ω绕固定轴z轴的转动同样可以视为以同样的角速度绕平行于z轴且通过质心的固定轴的转动。也就是说,绕z轴的转动等同于绕过质心的平行轴的转动与质心的转动的叠加

测定方法

测定刚体转动惯量的方法很多,常用的有三线摆、扭摆、复摆等。三线摆是通过扭转运动测定物体的转动惯量,其特点是无力图像清楚、操作简便易行、适合各种形状的物体,如机械零件、电机转子、枪炮弹丸、电风扇的风叶等的转动惯量都可用三线摆测定。这种实验方法在理论和技术上有一定的实际意义。

4. 电机功率与转动惯量的关系图

圆柱体转动惯量(齿轮、联轴节、丝杠、轴的转动惯量)

J=MD^2/8

转动惯量主要指的是叶片旋转过程中对轮毂的功率。所以转动惯量只与叶片本身设计和风力大小有关。

第一,与风力大小成正比,第二,与叶片表面迎风面积成正比成;第三,与叶片的最大功率利用系数Cp值成正比

风力大小就不说了,叶片的Cp值,也就是功率利用系数,与叶片表面设计有关(这个系数有个理论上限,目前能做到的是0.498)。

5. 电机转动惯量含义

伺服电机惯量是伺服电机的一项重要指标。它指的是转子本身的惯量,对于电机的加减速来说相当重要。惯性大小与物质质量相应惯量J= ∫ r^2 dm 其中r为转动半径,m为刚体质量惯量。 电机的转子惯量是电机本身的一个参数。

6. 电机转矩与惯量的关系

惯量和转矩都是表征使物体发生旋转的能力的物理量。计算方法是一样的都是物体各部分的重力和到转轴的距离的平方的乘积,对物体整体的积分。但是转动惯量的转动中心可以是空间任何一条轴、任何一个质点,而且电机扭矩的转动中心只能是电机的转动轴。

转动惯量(Moment of Inertia)是刚体绕轴转动时惯性(回转物体保持其匀速圆周运动或静止的特性)的量度,用字母I或J表示。在经典力学中,转动惯量(又称质量惯性矩,简称惯距)通常以I 或J表示,SI 单位为 kg·m²。

电机扭矩即电动机的输出扭矩,为电动机的基本参数之一。常用单位为N*m(牛*米)。

对于一个质点,I = mr²,其中 m 是其质量,r 是质点和转轴的垂直距离。转动惯量在旋转动力学中的角色相当于线性动力学中的质量,可形式地理解为一个物体对于旋转运动的惯性,用于建立角动量、角速度、力矩和角加速度等数个量之间的关系。

7. 电机功率与转动惯量的关系公式

在转动中的转动惯量类似于平动中的质量。通俗的解释:在我们日常生活中,汽车在加速或刹车时,车的质量越大,那么当车加速越慢,刹车也慢在转动中也是,当转动惯量越大时,转动加速会越慢,传动停下来也会越慢。

要获得更大的转动加速,那么使风机转动的电机要求的功率就越大。风机的转动惯量是选择电机的一个基本参数。

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