电机选型参考

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名词解释

1. 最大允许转矩：

在本产品系列中主要是对减速箱而言，减速箱的输出轴转矩随减速比的变化而变化，受材料、结构等多方面因素制约。减速箱最大允许转矩指在保证强度、使用寿命等正常工况下可能承受（或输出）的最大转矩。 2. 传动效率：

减速箱动力传递的效能。 3. 径向负载：



电机或减速箱输出轴在半径方向上的承受载荷。 4. 轴向负载：

电机或减速箱输出轴在轴向上的承受载荷。 5. 额定：

在保持正常温度下，电机能够安全运行的限度称为额定。 例如：额定输出、额定电压、额定频率、额定转速。

额定时间：额定输出下可正常连续运转的时间称为额定时间。 连续额定：在额定输出下，可连续使用时称为连续额定。

短时间额定：在指定的固定时间做额定输出运转时称为短时间额定。 6. 输出：

单位时间对外所做的功。

额定输出：电机在额定电压、额定频率下，连续稳定的输出额定转速、额定转矩。

7. 转矩：

起动转矩：电机起动时瞬间产生的转矩。

最大转矩：电机在一定电压、一定频率下可能输出的最大转矩。 额定转矩：电机在额定电压、额定频率下可连续输出的转矩。

静摩擦转矩：电磁制动、离合器制动等在停止状况下，为保持该状态时电机的输出转矩。

容许转矩：指电机运转时所能使用的最大转矩。该转矩受电机的额定转矩、


温升以及组合的减速箱强度所限制。



8. 转速：

同步转速：电机的固定特性参数与电机的极数、使用电源的频率有关。 Ns=120f/P（r/min） Ns :同步转速（r/min） f :电源频率（Hz） p :电极极数 空载转速：标准电机、可逆电机在无负载时的转速（比同步转速低1～5％）。 额定转速：电机在额定工况下的转速（比同步转速低5～20％）。 转差率：转速的表示方式之一。 S=（Ns-N）/N （r/min） S :转差率

Ns :同步转速 （r/min）

N :任意负载时的转速 （r/min） 9. 停止过转量：

电机输出轴从切断电源的瞬间到完全停止时，因惯性继续旋转的圈数（或角度）。

10.制动力：

为使电机输出轴快速减速、制动停止，或使电机输出轴保持状态所施加于电机（转子）的力。

电磁制动电机的制动力等于额定转矩。 可逆电机的制动力等于10％的额定转矩。


选用计算 在电机、减速箱的选型中，首先要确认负载的工况。在此基础上对负载进行计算，从而确定所需配套的电机、减速箱型号，进而可以根据安装要求确定电机、减速箱的安装结构形式。 1. 皮带输送的负载计算 负载功率：













2. 缠绕升降： 负载功率：





3.水平牵引： 负载功率：














4. 回转体驱动： 负载功率：





类 型





GD2（回转惯量计算）

盘状









管状









球体









立方体










圆柱









绕一端旋

转







绕平行轴

旋转







水平运

动







垂直运动









齿轮减速









选型举例：




①皮带轮机构 AC电机时：

此为在输送带驱动机构上使用标准电机时的选定例。 须按下述要求规格来选用电机。(要求规格及机构规格)





皮带与工作物的总重量••••••• m1=20kg 滑动面的摩擦系数•••••••••••μ=0.3 滚轮的直径••••••••••••D =100mm 滚轮的重量••••••••••••• m2=1kg 皮带•滚轮的效率•••••••••• η = 0.9

皮带的速度•••••••• V = 140mm/s±10% 电机电源•••••••••••单相110V60Hz 工作时间••••••••••• 1天8小时运转

②决定减速箱的减速比：



减速比输出轴转速：

NG=(V•60)/(π•D)=((140±14)×60)/(π×100)=26.7±2.7[r/min]

因电机（4极）在60Hz时的额定转速为1450~1550r/min，所以应选择在此范围内的减速比i=60。 减速箱的减速比i为：

i=(1450~1550)/NG=(1450~1550)/(26.7±2.7)=49.3~64.6


计算必要转矩：

输送带起动时所需的转矩为最大。先计算起动时的必要转矩。 滑动部的摩擦力F，



F=μm·g=0.3×20×9.807=58.8[N]



负载转矩TL=F·D/2·η+(58.8×100×10-3)/(2×0.9)=3.27[N·m]

此负载转矩为减速箱输出轴的数值，因此需换算成电机输出轴的数值。 电机输出轴的必要转矩TM

TM=TL/i·ηG=3.27/(60×0.66)=0.0826[N·m]=82.6[mN·m] （减速箱的传导效率ηG=0.66）



按使用电源电压波动（220V±10%）等角度考虑，设定安全率为2倍。 82.6×2≈165[mN·m]



起动转矩为165mN·m以上的电机，可参阅标准电机型号/性能表来选择。 电机：90YS40GV22，再选用可与90YS40GV22组合的减速箱90GK60H。 ④确认负载惯性惯量： 皮带·工作物的惯性惯量Jm1=m1×(π×D/ 2π)2

=20×(π×100×10-3/2π)2 =500×10-4[kg·m2] 滚轮的惯性惯量Jm2=1/8×m2×D2

=1/8×1×(100×10-3)2 =12.5×10-4[kg·m2]

减速箱输出轴的全负载惯性惯量

J=500×10-4+12.5×10-4×2=525×10-4[kg·m2] 此处90GK60H的容许负载惯性惯量请参阅前述数据。



JG=0.75×10-4×602=2700×10-4[kg·m2]

因J＞JG，即负载惯性惯量为容许值以下，故可以使用。且所选用的电机额定转矩为260mN·m，较实际负载转矩为大，因此电机能以比额定转速更快的转速运转。



再依据无负载时的转速（约1750r/min）来计算皮带的速度，确认所选制


品是否符合规格要求。

以上确认结果为均能满足规格要求。



V=(NM · π ·D)/60·i=(1750×π×100)/(60×60)=152.7[mm/s]

（电机转速NM）

综上所述，对负载工况的分析、负载计算，是选用电机、减速箱的基础。有关详细的计算可参阅《机械设计手册》中相关章节。



通过负载计算，装配中应该注意的事项，总体是寄予用户合理、安全可靠的选择本系列产品。这只是选型与安装的过程，有关控制回路的接线与整机的配套使用，请参阅相关部分。

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