直流电机的功率计算公式【必看版】

直流电机的功率计算公式【必看版】

直流电机输出功率计算公式

电机功率计算是在设计时,根据额定电压、电流、损耗计算来确定额定功率。但这还不够,新的电机设计制造完成以后,应该做型式试验,来测取电机的实际损耗,并计算电机的效率(0.8~0.9),然后得出电机的领定功率。一般电动机的铭牌标注的电压和电流相乘是电机的输入功率,实际额定功率是输入功率减去电机的各个损耗。发电机的铭牌标注的电压和电流相乘是发电机的输出功率,即发电机的额定功率。单相电机P=Ulncos P=功率U=电压l=电流n=效率(0.7—0.9) cosQ=功率因素(一般取0.8)三相电机

P=1.732Ulncos P=功率U=线电压l=线电流n=效率(0.8—0.9) cos=功率因素(一般取0.8)直流电动机P=Uln P=功率U=电压l=电流n=效率(0.8—0.9)直流发电机P=UIP=功率U=电压l=电流

 

直流电机输出和输入的功率的计算公式,电功率的计算公式,用电压乘以电流,这个公式是电功率的定义式,永远正确,适用于任何情况。

对于纯电阻电路,如电阻丝、灯炮等,可以用“电流的平方乘以电阻”“电压的平方除以电阻”的公式计算,这是由欧姆定律推导出来的。

但对于非纯电阻电路,如电动机等,只能用“电压乘以电流”这一公式,因为对于电动机等,欧姆定律并不适用,也就是说,电压和电流不成正比。这是因为电动机在运转时会产生“反电动势”。例如,外电压为8伏,电阻为2欧,反电动势为6伏,此时的电流是(8-6)/2=1(安),而不是4安。因此功率是8×1=8(瓦)。

另外说一句焦耳定律,就是电阻发热的那个公式,发热功率为“电流平方乘以电阻”,这也是永远正确的。

还拿上面的例子来说,电动机发热的功率是1×1×2=2(瓦),也就是说,电动机的总功率为8瓦,发热功率为2瓦,剩下的6瓦用于做机械功了。

P=IU,俗称万能公式,即什么时候都可以用;

P=I^2*R,电路中电流相等或计算电热时用;

P=U^2/R,电路中电压相等时用。

 

直流电动机的五个计算公式(图文)

直流电动机的相关公式,包括电枢感应电动势公式,电磁转矩公式,电磁功率与机械功率的定义公式,直流电动机电枢回路电动势平衡方程式,以及直流电动机转矩平衡方程式。

根据电机学结论,直流电机的计算公式:

1、电枢感应电动势公式:

https://www.dgjs123.com/d/file/2017-06/20170612143531252.gif…………………………………………………………………………(式1)

其中:https://www.dgjs123.com/d/file/2017-06/20170612143532483.gif——电枢旋转所产生的动生电动势/ V;

https://www.dgjs123.com/d/file/2017-06/20170612143532618.gif——电机电动势常数,仅与电机结构有关;

https://www.dgjs123.com/d/file/2017-06/20170612143532860.gif——动子(电枢)转速/r/min;

https://www.dgjs123.com/d/file/2017-06/20170612143533202.gif——每磁极的气隙磁通/Wb;

2、电磁转矩公式

电枢导体中有电流流过时,在磁场中将受到电磁力作用,产生电磁转矩。对于发电机来说它是外力必须克服的制动转矩,对于电动机来说它是拖动转矩。

https://www.dgjs123.com/d/file/2017-06/20170612143533896.gif…………………………………………………………………………(式2)

其中:https://www.dgjs123.com/d/file/2017-06/20170612143533198.gif——电机的电磁转矩/https://www.dgjs123.com/d/file/2017-06/20170612143534352.gif

https://www.dgjs123.com/d/file/2017-06/20170612143534770.gif——电机转矩常数,仅与电机结构有关;

https://www.dgjs123.com/d/file/2017-06/20170612143534782.gif——(同上);

https://www.dgjs123.com/d/file/2017-06/20170612143535503.gif——流过电枢的总电流/A

3、电磁功率与机械功率

直流电动机的电磁功率定义为:

https://www.dgjs123.com/d/file/2017-06/20170612143535449.gif……………………………………………………………………………(式3)

若将电机转速https://www.dgjs123.com/d/file/2017-06/20170612143535552.gif用角速度https://www.dgjs123.com/d/file/2017-06/20170612143536198.gif表示,则由电机学相关公式可以推得:

https://www.dgjs123.com/d/file/2017-06/20170612143536401.gif………………………………………………………………………(式4)

上式表明,电磁功率和机械功率等量转换。

4、直流电动机电枢回路电动势平衡方程式

直流电动机运行时,电枢接入电源电压U,产生电枢电流https://www.dgjs123.com/d/file/2017-06/20170612143536283.gif,磁场对电枢转子产生电磁转矩https://www.dgjs123.com/d/file/2017-06/20170612143537402.gif,驱动电枢以转速https://www.dgjs123.com/d/file/2017-06/20170612143537652.gif旋转而切割磁感线,进而产生电枢感应电动势https://www.dgjs123.com/d/file/2017-06/20170612143537121.gif,它的方向与https://www.dgjs123.com/d/file/2017-06/20170612143538977.gif方向相反。如下图所示,电枢回路电动势平衡方程式为:

https://www.dgjs123.com/d/file/2017-06/20170612143538137.gif………………………………………………………………………(式5)

其中:https://www.dgjs123.com/d/file/2017-06/20170612143538413.gif——电枢回路总电阻

https://www.dgjs123.com/d/file/2017-06/20170612143539410.gif——在下图中,表示励磁回路总电流

https://www.dgjs123.com/d/file/2017-06/20170612143539796.gif——在下图中,表示输入电动机的总电流

https://www.dgjs123.com/d/file/2017-06/20170612143539653.jpg

图1 并励电机原理接线图

5、直流电动机转矩平衡方程式

https://www.dgjs123.com/d/file/2017-06/20170612143540146.gif……………………………………………………(式6)

其中:https://www.dgjs123.com/d/file/2017-06/20170612143540309.gif——电动机的电磁转矩

https://www.dgjs123.com/d/file/2017-06/20170612143540998.gif——电动机转轴上的负载转矩

https://www.dgjs123.com/d/file/2017-06/20170612143541917.gif——空载转矩,由机械损耗、铁耗、附加损耗等产生。

 

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