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从力的做功角度,得推导过程中的转矩T

更新时间:2024-04-17 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

有这样一个公式,由功率P和速度T可以计算出扭矩T:ibY物理好资源网(原物理ok网)

由公式可知,相同功率下,扭矩与转速成反比。 即使使用减速箱来放大输出扭矩,速度也会同时降低。ibY物理好资源网(原物理ok网)

从力做功的角度来看,推导过程如下:ibY物理好资源网(原物理ok网)

在:ibY物理好资源网(原物理ok网)

F为电机输出合力,单位为N(牛);ibY物理好资源网(原物理ok网)

r为力臂,单位为m(米);ibY物理好资源网(原物理ok网)

N为电机转速,单位为RPM(转/分)。ibY物理好资源网(原物理ok网)

我们知道,扭矩T的定义是力(F)乘以力臂(r),即:ibY物理好资源网(原物理ok网)

因此功率公式,代入上式可得:ibY物理好资源网(原物理ok网)

在:ibY物理好资源网(原物理ok网)

P——电机的额定功率,W;ibY物理好资源网(原物理ok网)

T——电机额定扭矩,N·m;ibY物理好资源网(原物理ok网)

N 为电机的额定转速,单位为 RPM。ibY物理好资源网(原物理ok网)

惯量与力矩的关系ibY物理好资源网(原物理ok网)

电机分为小惯量、中惯量和大惯量电机。 相同功率下功率公式,电机的转动惯量J越大,电机的输出扭矩越大,但转速越低。 因此,小惯量电机具有响应速度快的优点。 当然,这个前提是它们所拖动的负载的惯性不能太大。ibY物理好资源网(原物理ok网)

惯性的单位为Kgm2,从能量角度定义如下:ibY物理好资源网(原物理ok网)

由于公式中的质量和半径对于特定物体来说是恒定的,因此将它们提取出来就成为惯性J:ibY物理好资源网(原物理ok网)

从做功角度来看,电机输出扭矩与做功W为:ibY物理好资源网(原物理ok网)

理想情况下,电机的所有扭矩和功都转换为函数,我们得到:ibY物理好资源网(原物理ok网)

所以我们得到:ibY物理好资源网(原物理ok网)

现在:ibY物理好资源网(原物理ok网)

在:ibY物理好资源网(原物理ok网)

T为扭矩,单位为N·m;ibY物理好资源网(原物理ok网)

J为总惯量,单位为Kgm2;ibY物理好资源网(原物理ok网)

β为角加速度,单位为rad/s2;ibY物理好资源网(原物理ok网)

从公式可以看出,惯性和加速度之间有直接的关系。 在具体应用中,如果负载惯量恒定并且已知,则可以根据所需的加速度要求计算出电机的输出扭矩,作为电机选型的参数之一。ibY物理好资源网(原物理ok网)

总结ibY物理好资源网(原物理ok网)

关于电机的额定功率、额定扭矩、额定转速、转动惯量,如果电机加装减速机,则电机的额定功率不变,额定扭矩增大,额定转速降低,转动惯量将会增加。ibY物理好资源网(原物理ok网)

因此,在为系统选择电机时,需要了解系统的负载惯量、所需的最大转速、所需的最大加减速时间、系统电压等要求,从而计算出一系列的电机参数,然后选择电机,使其既能满足系统要求又不会造成浪费。ibY物理好资源网(原物理ok网)

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