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标题: 马达功率计算---求助 [打印本页]

作者: 湘里狼 时间: 2009-1-16 14:53
标题: 马达功率计算---求助
大家好，最近设计一台设备，见图片，请大家指导，谢谢！
并请付上计算公式哦

作者: 天山雪莲 时间: 2009-1-16 15:49
我也想知道怎么算,以前基本靠经验取值

作者: 螺旋线 时间: 2009-1-16 16:08
楼主用什么品牌的电机?

作者: 螺旋线 时间: 2009-1-16 16:46
楼主要先说用什么类型的电机,最好说清楚什么品牌,什么系列.
然后还要提供必要的计算参数.
光现在的参数是不能做比较精确的计算的.

作者: 湘里狼 时间: 2009-1-16 17:14
准备用日本东方牌感应电机，或者是东方牌步进马达，但是十几公斤的负载，而且丝杠导程又比较大，10mm的导程，不知道要用多大的马达，所以请大家指导

作者: 鱼儿米奇 时间: 2009-1-16 17:15
P=FV=13.5*9.8*(0.030/1)=3.969W
n=30/10=3r
P=Mn/9550

这样算没有计算摩擦，再加入些效率之类的参数，根本没法按照计算取。选那种微型齿轮减速马达，60瓦就够了，要带刹车的，四五百块钱一个，型号自己去查吧，看你工作台尺寸，大小搭配下就可以。

[ 本帖最后由鱼儿米奇于 2009-1-16 17:19 编辑 ]

作者: 湘里狼 时间: 2009-1-16 18:40

原帖由 鱼儿米奇 于 2009-1-16 17:15 发表
P=FV=13.5*9.8*(0.030/1)=3.969W
n=30/10=3r
P=Mn/9550

这样算没有计算摩擦，再加入些效率之类的参数，根本没法按照计算取。选那种微型齿轮减速马达，60瓦就够了，要带刹车的，四五百块钱一个，型号自己去查吧， ...

谢谢，请问还需要些什么参数呢？如果只是模模糊糊的把这台设备弄好了，那么下次遇到这样的问题时，我还是不懂

很想通过这次机会，向各位学习如何计算选取马达功率的方法，请各位指导

如果还需要什么参数，我都会及时提供的，谢谢了

作者: 郭棚机器 时间: 2009-1-16 19:35
来看看狼友的新作，

你的工作还顺利吧！这种计算我不太会哦，米奇算的方法应该不错!但是没有附上齿轮减速和丝杠传动这一节的计算。

作者: 湘里狼 时间: 2009-1-16 19:47
标题: 回复 9# 郭棚机器的帖子
多谢郭鹏大侠的挂念，工作还马马虎虎，受金融危机的影响，公司订单少了很多，也没有以前那么忙了。
对于计算公式我只是知道一点点，但是没有把握，所以才发出来求助

，这些滑台机构应该是对要考虑很多其它因素进去的，但是由于经验的不足，有些问题考虑不到，不敢鲁莽行事

作者: 害怕伏枥 时间: 2009-1-16 20:26
鱼儿米奇的解答已经清楚了。这个问题与我在10月分回答的一个帖子里的完全一样，只不过那个帖子的传动采用的普通丝杆。
还是从基本概念说起。鱼儿米奇列出了公式：P=FV。功率的基本单位是瓦，1W=1Nm/s。
用在湘里狼这个例子里，负载13.5kg，以1kg=9.8N计算，为132.3N。行程30mm，用时1s，则运动速度为0.03m/s。
则在滑台运动时需用功率为132.3N*0.03m/s=4Nm/s=4W。
同步带和滚动螺旋副的效率在90%以上。湘里狼的这个设计比较完善，滑台有良好的导向，不必考虑偏载对效率的影响。整个装置的效率损耗有限，总传动效率应当在0.8以上，因此有6W的有用功率就可以。考虑到频繁往复等种种因素，这些小电机价格也有限，无需按照计算选用。鱼儿米奇建议“选那种微型齿轮减速马达，60瓦就够了，要带刹车的”没错。
丝杆螺距10mm，运动速度30mm/s，则工作转速3r/s，180r/min。因同步带1：1，可选用减速比为5的微型齿轮减速马达，让电机在900r/min下工作。
电机额定转速1500r/min，在这个转速下的实际输出功率应为60*900/1500=36（W）.

[ 本帖最后由害怕伏枥于 2009-1-16 20:27 编辑 ]

作者: 湘里狼 时间: 2009-1-16 21:08
标题: 回复 11# 害怕伏枥的帖子
非常感谢前辈的讲解，很细致、很具体

最后面的一个计算公式晚辈有些没弄懂，60×900/1500=36W 如果电机是在全额转速下运行的话，那么功率又会是多少呢？我在东方马达选型的时候看到有这样的情况，比如说：马达的出厂标准转速是1500r/min、6w，如果马达上再加一个1：25的减速机的话，那么输出功率会不会增加25倍（既6×25=150w）呢？

作者: 海山 时间: 2009-1-16 21:24
来学习了。

现在很少计算了。呵呵，我还要加强学习啊。

前辈讲得很好。也可参考东方电机的选型公式再看看。（我只有样本，没电子档的）

作者: 湘里狼 时间: 2009-1-16 22:31
标题: 回复 13# 海山的帖子
的确，现在好像都很少计算，都是照着手册去选型了，如果再这样下去的话，担心计算方法会在我们这一代人身上失传

作者: 害怕伏枥 时间: 2009-1-17 07:21
标题: 回复 12# 湘里狼的帖子
电动机的功率输出是恒扭矩类型。谈到电机功率，一定有个转速的前提在那里。功率=转速X扭矩。
同样几何尺寸和结构的电动机，它能够的输出的扭矩是一样的，转速高功率就大，转速低功率就小。看看电机的规格表就清楚。
鱼儿米奇所给图片的那种微型电机，标称的额定转速应该是1500r/min，因此在降低转速使用时，功率要打折扣。
如果电机使用减速机，功率当然不会变。不计算效率的话，转速小多少倍，扭矩大多少倍。

作者: jintao2002628 时间: 2009-1-17 09:08
丝杠螺旋线展开是个斜面,即物体在斜面上做的功,再考虑磨擦系数,就可算出,你查阅一下初中物理第一册和高中物理第一册第一章,里面有的

作者: 湘里狼 时间: 2009-1-17 09:09
标题: 回复 15# 害怕伏枥的帖子
谢谢前辈的指导，我很想乘这次机会学会如何准确的计算马达功率，并不仅仅只是为了完成这个项目

所以请前辈见谅！
如果严格计算的话，是不是说该滑台只需要输出功率为6 w的马达就够了呢？还要考虑或是增加些什么因素吗？
另外我这套滑台的工作转矩是不是这样计算呢 132.3*0.03m/s=4n.m

作者: 害怕伏枥 时间: 2009-1-17 16:44
计算时不要丢掉单位。你的式子中，132.3数值后面的单位呢？
很明显，应该是132.3N吧。那么132.3N*0.03m/s=4n.m/s。这是功率的单位，不是扭矩。

作者: 哈奇 时间: 2009-1-17 16:57
俺认为计算时，只算转矩和速度匹配就可以了，关于功率好像用不到。
扭矩低于电机的额定扭矩，找到合适的减速比。ok

作者: 螺旋线 时间: 2009-1-17 17:54
哎!
关键的负载惯量怎么没人提过.
根据机构的最高速度,电机的额定转速,确定好减速比,算负载惯量,就能确定最小匹配电机.
然后才是校核瞬时特性,连续特性,启停频率等等.

作者: 湘里狼 时间: 2009-1-17 18:59

原帖由哈奇于 2009-1-17 16:57 发表
俺认为计算时，只算转矩和速度匹配就可以了，关于功率好像用不到。
扭矩低于电机的额定扭矩，找到合适的减速比。ok

手册上的公式就是这样子介绍的

，只关注于扭矩和惯量等等，再加上2倍的安全系数，根据所得数据选择足够扭矩的马达，很复杂的。
害怕伏枥前辈的方法好像要比这样简单、实用些

作者: 鱼儿米奇 时间: 2009-1-17 19:28

原帖由 害怕伏枥 于 2009-1-17 07:21 发表
电动机的功率输出是恒扭矩类型。谈到电机功率，一定有个转速的前提在那里。功率=转速X扭矩。
同样几何尺寸和结构的电动机，它能够的输出的扭矩是一样的，转速高功率就大，转速低功率就小。看看电机的规格表就清楚。 ...

我那图片是减速电机，1：5，1：10的都有，可以配刹车。东方电机的就是5IK60什么

[ 本帖最后由鱼儿米奇于 2009-1-17 19:47 编辑 ]

作者: 千山尽雪 时间: 2009-1-19 10:01
不管经过多少个环节,功率的计算都是FXV,无非是要乘于效率损失罢了,环节越多，损失越大，就算加上减速机,扭矩是大了,速度却是下降,总体的功率还是不变，也和丝杆的导程无关。另外，如果是用步进电机的话，就要查它的特性表，步进电机是算扭矩的，不算功率，在某个转速下，它能提供的最大扭矩是固定的，一般来说转速越高，扭矩越小。象这种垂直的，重量又特别大的，最好还是加一个减速机可以断电自锁以防止事故。

作者: 螺旋线 时间: 2009-1-19 10:42
涉及到运动控制的时候,功率这个参数是没用的,有用的就是扭矩和惯量.
重力轴要选带抱闸的,和计算无关.

作者: 湘里狼 时间: 2009-1-19 11:55
谢谢各位的指导，根据手册上的计算公式，我算出的结果如下，请大家看看有没有错误

滑台参数：
负载+滑台重量：  13.5KG
丝杠直径：    12mm
丝杠导程：    10mm
丝杠全长：    300mm
移动速度：    15mm/s
丝杠传递效率： 0.9
螺帽摩擦系数： 0.3
滑动面摩擦系数： 0.05
同步带传递效率： 0.9

根据这些参数，我计算出的结果如下：
负载所需扭矩：  0.56N.m
丝杠惯性惯量：  0.482E-05
负载惯性惯量：  3.423E-05
合计惯性惯量：（丝杠+负载）=3.9E-05

选择东方步进马达，带1：10减速机，型号：PK264A1-SG10
最大扭矩：    2.7N.m(50转/min时) 1.5N.m(90转/min时)
马达惯性惯量：  120E-05

核对结果：扭矩：马达扭矩＞负载扭矩
      惯性惯量：马达惯量＞负载惯量
个人认为以上结果符合要求，请大家指导，谢谢

作者: 钢铁侠A 时间: 2009-1-19 11:59
台面受的力,考虑自重,磨擦力等其它外力因素.

作者: 钢铁侠A 时间: 2009-1-19 12:04
你得搞清马达功率,转速,丝杠直径.丝杠类型,传递效率

作者: 天山雪莲 时间: 2009-1-19 21:22
好多高人啊,学习了

作者: 湘里狼 时间: 2009-1-19 21:38

原帖由 大陆密探零零八 于 2009-1-19 12:04 发表
你得搞清马达功率,转速,丝杠直径.丝杠类型,传递效率

步进马达的功率怎么求？
15mm/s不就等于转速了吗？
丝杠直径、丝杠类型、传递效率等等没有吗？
是你没有认真看吧

作者: 螺旋线 时间: 2009-1-20 13:02
惯量计算错误.估计是单位的问题.
楼主继续努力.

作者: 湘里狼 时间: 2009-1-20 19:30

原帖由 螺旋线 于 2009-1-20 13:02 发表
惯量计算错误.估计是单位的问题.
楼主继续努力.

那还请大侠指导一、二

，谢谢

作者: 哈奇 时间: 2009-1-21 11:12
标题: 回复 25# 湘里狼的帖子
惯性惯量：马达惯量＞负载惯量
是什么意思，惯量不是在计算加速时间的时候使用的，来验证电机的启动性能。搞不懂！

作者: 螺旋线 时间: 2009-1-21 11:54
算了一下,基本属实,应该是小数位取得不一样导致的误差.
马达惯量(包括减速部分在内)大于负载惯量,那对控制来说就没什么大问题了.
一些情况下,负载惯量和马达惯量比取15倍以内.
有时要取7倍以内,有时要取3倍以内.
纯控制问题,需要平衡控制性能,价格,安装等等.对搞控制的人来讲是平常的问题.
越是精密的东西,计算就越细致,也越麻烦.但必须要做的.

作者: 湘里狼 时间: 2009-1-21 11:54
标题: 回复 32# 哈奇的帖子
马达惯性惯量＞负载惯性惯量，即意味着负载的惯性在容许值以内，可以满足要求，可以正常使用，难道不对吗？
我是按照手册上的公式来计算的，如果有什么错误的话，还请大侠指导，谢谢

作者: 湘里狼 时间: 2009-1-21 12:02
标题: 回复 33# 螺旋线的帖子
谢谢指导，我很想认识到自己的错误，既然有错误，我就应该改正过来，如果我就这么马马虎虎的把事情完成就算了，这个错误会陪伴我一辈子，永远的错误；
所以请大侠把我错误的地方告诉我，以方便我改正和学习，如果不方便贴出来的话，也可以meil我 jh_peng@163.com谢谢

作者: 哈奇 时间: 2009-1-21 12:57
标题: 回复 34# 湘里狼的帖子
做电梯设备的，做起重设备的，负载的惯量要比比马达的惯量大很多很多，怎么就能正常工作，控制精度也很好呢，惯量匹配倒是可以，但是马达惯量比负载的大，俺还是不理解。

作者: 螺旋线 时间: 2009-1-21 13:05
你只给出了结果啊.
按公式计算,丝杠的旋转惯量在π取3.14的时候,要比你给的结果小一点点.所以,你的公式和单位应该没用错.

作者: 湘里狼 时间: 2009-1-21 14:36
标题: 回复 36# 哈奇的帖子

作者: 湘里狼 时间: 2009-1-21 14:46
标题: 回复 37# 螺旋线的帖子
哦，知道了，π值我也是取的3.14，很可能是材料密度的取值有误造成的，钢材的密度我取值是：7.9×10的三次方

作者: 螺旋线 时间: 2009-1-21 16:54
那就对了，难道不是7.8？

作者: 李天水 时间: 2009-1-22 11:41
假如你手边有一本知名品牌滚珠丝杠厂家的产品说明书就行！那上面介绍的非常详细！从负荷到滚珠丝杠选型电机功率确定等是很详细的！

作者: 湘里狼 时间: 2009-2-4 17:41

原帖由 螺旋线 于 2009-1-21 13:05 发表
你只给出了结果啊.
按公式计算,丝杠的旋转惯量在π取3.14的时候,要比你给的结果小一点点.所以,你的公式和单位应该没用错.

春节刚回来，今天把计算公式整理了一遍（在手册上抄下来的），贴出来给各位分享，希望能对大家有帮助

如果有错误的地方，请各位大侠指正

作者: 千山尽雪 时间: 2009-2-5 10:55
总是感觉哪里不对了，速度是15mm/s，导程是10mm，那丝杆的转速应该是1.5转/S，即是90转/分钟，再加上一个1:10的减速机，步进电机的转速应该是900转/分钟才对，东方步进电机PK264-01A在900转/分钟时的扭矩是0.18N/M，应该带不动的。而且还要考虑摩擦力，效率损失。
看一下雷赛的步进电机吧，那里有扭矩较大的步进电机，不过电源好象是36V的，当然24V的也可以用，扭矩会比36V的小一点。

作者: 千山尽雪 时间: 2009-2-5 10:59
上面写错了，步进电机扭矩是0.18N/M，加上一个减速机1:10，输出扭矩应该是1.8N/M，可以带得动

作者: 湘里狼 时间: 2009-2-5 18:17

原帖由 GXY_76 于 2009-2-5 10:59 发表
上面写错了，步进电机扭矩是0.18N/M，加上一个减速机1:10，输出扭矩应该是1.8N/M，可以带得动

多谢大侠指导，并希望大侠能继续支持和关注

作者: smxcxf 时间: 2009-2-11 13:23
有能量的算法比较好。
1.mgh=ptη
13.5*10*0.030=p*1*η
η,滚珠丝杆一般取80%
p=4.05w/80%=5.06
.

作者: 十一笔画 时间: 2009-2-20 10:55
按前辈们算的滑台,所要功率為6W,為什麼之後又說選60W的馬達的,這個我就不明白了.請前輩們教下.

作者: 叶飘零 时间: 2009-2-20 12:46
认真看完每一个贴子，受教了

回楼上：6W和60W价格相差无几，你说换你怎么选呢？

作者: nulisp 时间: 2012-1-12 15:34
大概把每个帖子都看了一边,感觉很过瘾.

作者: nulisp 时间: 2012-6-23 21:42

螺旋线发表于 2009-1-21 11:54
算了一下,基本属实,应该是小数位取得不一样导致的误差.
马达惯量(包括减速部分在内)大于负载惯量,那对控制 ...

请教下大侠，负载转动惯量与电机转动惯量比值大于3倍的话。控制精度能到多大啊？

作者: 一战到底 时间: 2012-7-5 16:11
狼侠，公式中的角度为什么取90°呢？
(, 下载次数: 48)

作者: flue 时间: 2013-2-8 09:05
害怕伏枥答的好详细，学习了

作者: dishao8023 时间: 2013-7-29 17:17

螺旋线发表于 2009-1-16 16:08
楼主用什么品牌的电机?

华力

作者: 冷雨轩 时间: 2013-7-29 20:11
xuexil

作者: 5ego 时间: 2018-12-20 21:01
好贴

作者: qq247529905 时间: 2018-12-21 08:27
45616516

作者: 独霸求败 时间: 2018-12-21 10:23
挺牛逼的真心

作者: 机械小菜鸟- 时间: 2018-12-21 10:46
应该是这个，要是你需要的，我这里有PDF，可以发你邮箱

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