电动机的基本计算

01

电磁转矩

当电枢绕组中有电枢电流流过时，通电的电枢绕组在磁场中将受到电磁力，该力与电机电枢铁心半径之积称为电磁转矩。转矩是各种工作机械传动轴的基本载荷形式，与动力机械的工作能力、能源消耗、效率、运转寿命及安全性能等因素紧密联系，转矩的测量对传动轴载荷的确定与控制、传动系统工作零件的强度设计以及原动机容量的选择等都具有重要的意义。

常用公式

直流电动机堵转转矩计算公式TK=9.55KeIK。

直流电机转矩公式：T=CTΦIa,其中CT为转矩常数，Φ为每极主磁通，Ia为电枢电流。

三相异步电动机的转矩公式为：

其中U1 为输入电压 ；

  

为归算后的转子电阻；s为转差率；

  

，由电机结构决定；

可以知道T∝U12 转矩与电源电压的平方成正比，设正常输入电压时负载转矩为T2 ，电压下降使电磁转矩T下降很多；由于T2 不变，所以T小于T2 平衡关系受到破坏，导致电动机转速的下降，转差率S上升；它又引起转子电压平衡方程式的变化，使转子电流I2上升。也就是定子电流I1随之增加（由变压器关系可以知道）；同时I2增加也是电动机轴上送出的转矩T又回升，直到与T2相等为止。这时电动机转速又趋于新的稳定值。

02

机械转矩的计算公式

M=975PN/nN ，  M为电动机上的机械转矩，单位为N*m;Pn为电动机的额定容量，单位为KW;nN为电动机的额定转速，单位为r/min.

03

空载转矩

电机空载只是说明电机转子不带负载，不带负载并不代表没有转矩，因为电机转子本身也是一个实体，有质量属性，转子也会转动受机架的摩擦阻力，转子的受力线圈就同时带动转子转动，空载转矩就是这样形成的。

计算公式为M=9550P/nN，M为电动机的空载转矩，P为电动机的空载损耗，nN为电动机的额定转速。

04

电枢电动势

电枢绕组中的感应电动势称为电枢电动势。电枢电动势 是指直流电机正、负电刷之间的感应电动势，也就是每个支路里的感应电动势。     直流电机运行时，其电枢中产生电磁转矩和感应电动势。当直流电机作为电动机运行时，电磁转矩为拖动转矩，通过电机轴带动负载，电枢感应电动势为反向电动势与电枢所加外电压相平衡；当其作为发电机运行时，电磁转矩为阻转矩，电枢感应电动势为正向电动势向外输出电压，供给直流负载。

电枢电动势的计算公式为：E=C*Φ*n，E为电枢电动势，C为电动势常数，Φ为没极气隙磁通，n为电动机转速。

05

电枢电流

电枢里的电流叫电枢电流。电枢在电机中，指电能和机械能转换的部件。如，发电机中的定子，就是电枢，产生定子电流，即电枢电流，它将转动能量转换为电能；电动机的转子，就是电枢。

计算公式为：I=(U-E)/R，I为电枢电流，U为外加电枢电压，E为电枢电动势，R为电枢回路电阻。

06

过载系数的计算公式

λ=Imax/IN=Mx/MN=2到2.5，λ为过载系数，Imax为最大允许电流，IN为额定电流，Mmax为最大允许转矩，MN为额定转矩转矩。

07

额定功率

额定功率是指用电器正常工作时的功率。它的值为用电器的额定电压乘以额定电流。若用电器的实际功率大于额定功率，则用电器可能会损坏。在正常运行工作状况下，动力设备的输出功率或消耗能量的设备的输入功率。常以“千瓦”为单位。也指工厂生产的机器在正常工作时所能达到的功率。即平常所说的某机器的功率，机器的额定功率是一定的，P=Fv，所以机器产生的力和运转速度成反比。例如，汽车行驶在平坦的柏油路面时，需要的牵引力F较小，时速就可以大些；在路不平坦或上山时，需要的牵引力大，就必须改用低速行驶。

计算公式：P=U*I*η，P为电动机的额定功率，U为额定电压，I为额定电流，η为电动机的额定效率。

08

额定转矩

计算公式是 T=9549 * P / n 。 　　

P是电机的额定（输出）功率 单位是千瓦（KW） 　　

分母是额定转速n  单位是转每分 (r/min)

09

旋转磁场转速的计算公式

n=60f/p，n为旋转磁场的转速，单位为r/min，f为电源频率，p为磁极对数。

10

电动机的转速

n=（1-s）n1=（1-s）60f/p，n为转速，s为转差率，在额定运转状态下，s=2%～5%，n1是旋转磁场的转速，f为电源频率，p为磁极对数。