電機(jī)額定功率計(jì)算公式

電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇原則，應(yīng)當(dāng)是在電動(dòng)機(jī)能夠勝任生產(chǎn)機(jī)械負(fù)載要求的前提下，最經(jīng)濟(jì)最合理地選擇電動(dòng)機(jī)的額定功率。也就是說，電動(dòng)機(jī)的額定功率選擇即不能過大，也不能過小。如果功率選得過大，會(huì)使電動(dòng)機(jī)的效率和功率因素（交流電動(dòng)機(jī)）降低，造成電力浪費(fèi)，極不經(jīng)濟(jì)。反之，如果功率選擇過小，會(huì)使電動(dòng)機(jī)過載而縮短使用壽命甚至被燒毀；或者在保證電動(dòng)機(jī)不過熱的情況下，只能降低負(fù)載的使用。因此，應(yīng)根據(jù)負(fù)載的功率的大小來選擇電動(dòng)機(jī)的功率。

電動(dòng)機(jī)的功率，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械所需要的功率來選擇，盡量使電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下運(yùn)行。選擇時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：

①如果電動(dòng)機(jī)功率選得過小。就會(huì)出現(xiàn)“小馬拉大車“現(xiàn)象，造成電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過載。使其絕緣因發(fā)熱而損壞。甚至電動(dòng)機(jī)被燒毀。

②如果電動(dòng)機(jī)功率選得過大，其輸出機(jī)械功率不能得到充分利用，功率因數(shù)和效率都不高，不但對(duì)用戶和電網(wǎng)不利，而且還會(huì)造成電能浪費(fèi)。最主要的是所有傳動(dòng)件都會(huì)因傳遞功率過大，造成傳動(dòng)件選型過大，對(duì)于設(shè)備的投資浪費(fèi)嚴(yán)重。

電機(jī)的幾個(gè)計(jì)算公式：

1、電磁相關(guān)的

1）電動(dòng)機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式：E=4.44*f*N*Φ，E為線圈電動(dòng)勢(shì)、 f為頻率 、 S為環(huán)繞出的導(dǎo)體（比如鐵芯）橫截面積、 N為匝數(shù)、Φ是磁通。

公式是怎么推導(dǎo)來的，這些事情我們就不去鉆研了，我們主要是看看怎么利用它。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是電磁感應(yīng)的本質(zhì)，有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的導(dǎo)體閉合后，就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中就會(huì)受到安培力，產(chǎn)生磁矩，從而推動(dòng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)。

從上面公式知道，電動(dòng)勢(shì)大小與電源頻率、線圈匝數(shù)及磁通量成正比。

磁通量計(jì)算公式Φ=B*S*COSθ，當(dāng)面積為S的平面與磁場(chǎng)方向垂直的時(shí)候，角θ為0，COSθ就等于1，公式就變成Φ=B*S。

將上面兩個(gè)公式結(jié)合一下，就可以得到電機(jī)磁通強(qiáng)度計(jì)算公式為：B=E/（4.44*f*N*S）。

2）另外一個(gè)是安培力公式，我們要知道線圈受到的力是多少，就需要這個(gè)公式F=I*L*B*sinα，其中I為電流強(qiáng)度，L為導(dǎo)體長(zhǎng)度，B為磁場(chǎng)強(qiáng)度，α是電流方向與磁場(chǎng)方向間的夾角。當(dāng)導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)時(shí)候，公式就變成F=I*L*B了（如果是N匝線圈的話，磁通B就是N匝線圈的總磁通，而不需要再乘N了）。

知道了受力，就知道轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩等于扭力乘以作用半徑，T=r*F=r*I*B*L（向量乘積）。通過功率=力*速度（P=F*V）以及線速度V=2πR*每秒轉(zhuǎn)速（n秒）兩個(gè)公式 ，可以與功率建立上關(guān)系，得到下面序號(hào)3的公式。不過要注意，這時(shí)候使用實(shí)際輸出扭矩，所以計(jì)算出的功率是輸出功率。

2、交流異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速計(jì)算公式：n=60f/P，這個(gè)很簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)速與電源頻率成正比，與電機(jī)極對(duì)子（記住是一對(duì)）數(shù)成反比，直接套用公式就好。不過這個(gè)公式實(shí)際計(jì)算出是同步轉(zhuǎn)速（旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)速度），異步電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速會(huì)略低于同步轉(zhuǎn)速，所以我們往往會(huì)看到4極電機(jī)一般是1400多轉(zhuǎn)，達(dá)不到1500轉(zhuǎn)。

3、電機(jī)轉(zhuǎn)矩、功率計(jì)轉(zhuǎn)速的關(guān)系：T=9550P/n（P是電機(jī)功率、n是電機(jī)轉(zhuǎn)速），可以從上面序號(hào)1內(nèi)容中推導(dǎo)出來，不過我們沒必要學(xué)會(huì)推導(dǎo)，記住這個(gè)計(jì)算公式就可以。不過再次提醒，公式中功率P不是輸入功率，而是輸出功率，由于電機(jī)有損耗，輸入功率不等于輸出功率。但是書本上往往理想化，將輸入功率等于輸出功率了。

4、電機(jī)功率（輸入功率）：

1）單相電機(jī)功率計(jì)算公式：P=U*I*cosφ，如果功率因數(shù)為0.8，電壓為220V，電流為2A，那么功率P=0.22×2×0.8=0.352KW。

2）三相電機(jī)功率計(jì)算公式：P=1.732*U*I*cosφ（cosφ為功率因素、U為負(fù)載線電壓、I為負(fù)載線電流）。不過這類的U和I與電機(jī)的接法有關(guān)，星形接法的時(shí)候，由于三個(gè)相隔120°電壓的線圈公共端連接一起，形成一個(gè)0點(diǎn)，所以加載在負(fù)載線圈的電壓實(shí)際是相電壓；而三角形接法時(shí)，每個(gè)線圈兩端各連一根電源線，所以加載負(fù)載線圈上的電壓就是線電壓。如果使用的是我們常用的3相380V電壓，星形接法時(shí)候線圈是220V，而三角形則是380V，P=U*I=U^2/R，所以三角形接法時(shí)功率是星形接法的3倍，這也就是為什么大功率電機(jī)采用星三角降壓?jiǎn)?dòng)的原因。

掌握了上面的公式，理解透徹，電機(jī)的原理就不會(huì)在困惑了，也不會(huì)在怕學(xué)習(xí)電機(jī)拖動(dòng)這種高掛科的課程。