600007 г. Владимир, ул. 16 лет Октября, д. 68А, литер "Ф", этаж 2, помещение 12
+7 (4922) 53-10-31
info@skb-proton.ru

Как рассчитать требуемую входную мощность для мотор-редуктора

Преобразователи частоты

Первое, с чего следует начать при определении размера мотор-редуктор заключается в определении требуемого выходного крутящего момента и скорости вращения. Но как только будут определены крутящий момент и частота вращения, вам также захочется узнать требуемую входную мощность двигателя — особенно если мотор-редуктор использует Асинхронный двигатель переменного тока, где номинальная мощность (обычно указанная в лошадиных силах) используется в качестве ключевого фактора при выборе размера.

Прежде чем мы рассмотрим, как рассчитать мощность, давайте рассмотрим взаимосвязь между мощностью и работой.

Работа определяется как усилие, приложенное на расстоянии:

W = работа (J)

F = усилие (N)

d = расстояние или смещение (м)

Механическая мощность — это скорость выполнения работы, поэтому работа делится на время:

P = механическая мощность (ватт)

W = работа (J)

t = время (с)

Механическая мощность также может быть записана в виде:

power equation

Обратите внимание, что расстояние, деленное на время (d / t), равно скорости, поэтому мощность можно записать как силу, умноженную на скорость:

power equation

v = скорость (м/с)

Электродвигатели создают крутящий момент (а не силу) за счет вращательного движения (а не линейного расстояния), поэтому мощность равна крутящий моментумноженный наугловая скорость:

gearmotor input power

P = механическая мощность (Вт)

T = крутящий момент (Нм)

ω = угловая скорость (рад/с)

Обратите внимание, что угловая скорость измеряется в радианах в секунду. Если скорость указана в оборотах в минуту (обороты в минуту или об/мин), обязательно переведите обороты в минуту в радианы в секунду:

rpm to radians equation

Хотя единицей измерения мощности в системе СИ является ватт, при обсуждении мощности двигателя часто используется имперская единица измерения лошадиных сил.

В 1780-х годах, Джеймс Уотт и Мэтью Боултон определили 1 лошадиную силу (л.с.) как 33 000 фут-фунтов/мин, что составляет 44 742 Нм/мин.

Преобразование этого значения из Нм /мин в Нм / с дает нам 746 Нм/с, или 746 Вт.Следовательно, чтобы преобразовать мощность из ватт в лошадиные силы, разделите мощность в ваттах на 746.

Watts to HP Equation

При использовании мотор-редукторов крутящий момент и частота вращения по-прежнему часто указываются в имперских единицах измерения. В этих случаях мощность в лошадиных силах может быть рассчитана напрямую, с использованием коэффициента пересчета:

Когда крутящий момент задан в фунтах-футах, а скорость — в оборотах в минуту:

gearmotor input power

P = механическая мощность (л.с.)

T = крутящий момент (фунт-фут)

ω = угловая скорость (об/мин)

5252 = 33,0000 фут-фунтов/мин ÷ 2π рад/оборот

Когда крутящий момент задан в фунтах-дюймах, а скорость — в оборотах в минуту:

gearmotor input power

P = механическая мощность (л.с.)

T = крутящий момент (фунт-дюйм)

ω = угловая скорость (об/мин)

63 025 = 33 000 фут-фунтов/мин * 12 дюймов/фут ÷ 2π рад/оборот

Каждое приведенное выше уравнение для механической мощности может применяться при выборе двигателя-редуктора, в зависимости от того, какие единицы измерения крутящего момента и скорости используются.

Однако при определении входной мощности, требуемой для двигателя, необходимо учитывать эффективность узла мотор-редуктора при передаче этой мощности на нагрузку. Следовательно, независимо от того, какое приведенное выше уравнение используется для расчета требуемой выходной мощности, требуемая входная мощность двигателя рассчитывается следующим образом:

gearmotor input power

η = КПД редукторного двигателя

Обратите внимание, что эффективность может сильно варьироваться в зависимости от двигателя, типа используемой передачи и передаточного числа. Например, мотор-редукторы, использующие гипоидную передачу, могут иметь КПД более 90 процентов, в то время как те, в которых используются червячные передачи, могут иметь КПД в диапазоне от менее чем 40 процентов до примерно 80 процентов.