3-电机功率的确定(37excel自动计算表格)

项目符号数据单位单位符号水泵流量Q0.01389立方米/秒m³/s总扬程H15.0米m转速n1450.0转/分r/min泵的效率η0.4环境温度℃30.00℃泵的余量系数K1.00泵的余量系数传动机构效率ηc1.00液体的密度ρ1000公斤/立方米Kg/m³重力加速度g9.81米/秒²m/s²例1***********特别说明:正确利用自动计算表的方法是：复制一个该程序在桌面随便改（用户删除复制程序OK)或输入套用数据后，中间任何时候不要点“保存”，关闭对话框的提示点“否”---********OK-------（特别说明：使用自动计算程序（excel),对每一个新例题，若变化其中，任何一个蓝色输入参数，都必须逐个换为深蓝色的将每个淡蓝色数据调整或确认一次，并逐个变色为深蓝色的输入参数后，才可能得到一系列棕色的输出参数自动计算得数据的正确性。）***********特别说明1、本表上面保护工作表的制作方法为：点击顶排---审阅---允许用户编辑区域---新区域对话框中---引用单元格下的=号后点击---按back退格键清除=号前的文字---ctrl键不松手的同时，光标选中其上可修改的蓝色单元格---点击新区域对话框中的：确定---点新出的：允许用户编辑区域对话框中的：保护工作表按钮---保持电脑默认的勾选的顶上1、2两格（选定锁定单元格---选定未锁定的单元格）---对话框中长空处：键入密码555等字样---新出确认密码对话框中再次键入555等字样---点击：确定---OK。*********************特别说明本表上面为可变参数的，可使用表；本表下面为封存参考样表。**********电机功率的确定（excel自动计算表举例）：1、计算泵的负载功率计算泵的负载功率P5.11千瓦KW项目符号数据单位单位符号项目符号数据单位单位符号计算电动机的使用环境温度修正系数：W修W修1.10环境温度θ℃θ℃30℃损耗比系数α0.60稳态温升值TwerTwer75℃项目符号数据单位单位符号最高空气温度t135℃风量Q115立方米/秒m³/s有效全压H490帕Pa当地大气压P193300帕Pa标准大气压P。101000帕Pa例2由于三相异步电机额定功率标准值依次为：0.75-1.1-1.5-2.2-3.0-4.0-5.5-7.5-11-15-18.5-22-30-37-45-55-75-90-110-132-160-200KW故初选电动机的功率值为：P额=5.5KW3、按环境温度30℃修正电动机功率值：核心思想为在冬天由于电机散热良好，所以允许电机工作发热值增大，即允许把仅3KW的电机因允许温度过载为3*1.1倍修正系数(此处：电动机的温度修正系数W修=1.1倍)=3.3KW的更高功率的电机来使用。----即在冬天由于散热良好（具体按40℃为环境温度提高或降低电机相当功率的分界线），故：3KW的电机可以当3.3KW的电机功率来用。---具体的W修值计算如下：4、最终确定电动机为：按电动机标准功率系列:0.75-1.1-1.5-2.2-3.0-4.0-5.5-7.5-11-等等：-----按比其上计算泵的负载功率P=5.11KW略小的功率值4KW*提升系数值W修=4*1.1=4.4KW---结论：显然提升后4.4KW仍然达不到其上计算泵的负载功率P=5.11KW的要求，所以最终确定电动机P=5.5KW（而实际具有的功率值经提升修正W修后为5.5*1.1=6.05KW)电机功率的确定（excel自动计算表举例）：2、按其上计算泵的负载功率值初选电动机功率值P额：风机效率η0.65传动机构效率ηc1.00余量系数K1.15计算考虑温度及大气压影响的等效送风量值QQ18.32立方米/秒m³/s计算直接连接的电动机所需的功率值P15.9千瓦KW项目符号数据单位单位符号涌水量（即总流量）Q总0.3667立方米/秒m³/s扬程H150.0米m电动机的功率值P150千瓦KW阻力损失按扬程的15%---即相当于增加扬程值为：H*15%ΔH22.50米m泵的效率η0.75传动机构效率ηc1.00泵的余量系数K1.05重力加速度g9.81米/秒²m/s²液体的密度ρ1000公斤/立方米Kg/m³一台抽水机的抽水量Q0.0633立方米/秒m³/s需要抽水机的台数为：台数5.79电机功率的确定（excel自动计算表举例）：例3结论为：项目符号数据单位单位符号提升功率P1-119.6千瓦KW提升须克服阻力F1294300牛顿N起吊重量m130000公斤KG重力加速度g9.81米/秒平方m/s²提升速度V10.05米/秒m/s机械传动效率η0.75提升电机功率P126千瓦KW横行功率P2-12.15千瓦KW横梁重量m210000公斤KG横行水平运行速度V20.333米/秒m/s水平运行须克服阻力F24838.6844牛顿N起重机轨道运行：摩擦系数μ0.012331轴承摩擦系数μ20.01横行电机功率P22.47千瓦KW走行功率P3-16.08千瓦KW轿重量m320000公斤KG横行水平运行速度V30.5米/秒m/s例4需要抽水机的台数为：6台电机功率的确定（excel自动计算表举例）：电动机的选择计算水平运行须克服阻力F39123.3牛顿N起重机轨道运行：摩擦系数μ0.0155轴承摩擦系数μ30.012走行电机功率P36.39千瓦KW项目符号数据单位单位符号（1）转矩的计算：加速时的加速度a11.2米/秒平方m/s²减速时的加速度a21.0米/秒平方m/s²提升速度V112米/秒m/s加速时间t110秒s减速时间t212秒s稳速时的角速度ω6.0弧度/秒rad/s卷筒半径R2米m加速角加速度ε10.60弧度/秒平方rad/s²减速角加速度ε20.50弧度/秒平方rad/s²例5电机功率的确定（excel自动计算表举例）：本题解题的基本观念为：就像宝成铁路很早采用的电动机牵引机车一样：只要通过减速器后的牵引力值大于整列火车的重量和摩擦系数产生的阻力值，火车便会在10秒左右的时间达到60公里/小时的速度，只不过电动机启动允许火车惯性重量值直线运动折换到电机轴上的惯性飞轮矩值与速度V值直接相关，故为不超过电动机启动允许火车重量直线运动折换到电机轴上的飞轮矩值，则须采用像小汽车多级变速器一样，逐级采用不同的变速比的减速器来10秒左右时间来逐步提高火车的速度达到60公里/小时。电动机的选择计算减速时间t212秒s惯性的加速转矩T160000.00牛顿.米N.M惯性的减速转矩T250000.00牛顿.米N.M总转动惯量J100000公斤.米²Kg.M²总加速转矩T1138400.00牛顿.米N.M总质量m总16000公斤Kg总减速转矩T2232000.00牛顿.米N.M总质量m总16000公斤Kg提升不平衡负载所需转矩T3117720.00牛顿.米N.M重力加速度值g9.81米/秒平方m/s²1个萁斗的载重值m6000公斤Kg加速过程中的总转矩T4216120.00牛顿.米N.M减速过程中的总转矩T535720.00牛顿.米N.M稳速过程中的总转矩T6117720.00牛顿.米N.M（2）功率的计算：加速过程中所需功率P11296.72千瓦KW减速过程中所需功率P2214.32千瓦KW稳速过程中所需功率P3706.32千瓦KW系统运行周期（时间）t67.30秒s稳速时间t350秒s停歇时间t410秒s综合运行考虑：电动机所需功率P0825.93千瓦KW机械效率η0.96秒s项目符号数据单位单位符号总转矩Trms117.25牛顿.米N.M第一阶段转矩T1200牛顿.米N.M第二阶段转矩T2120牛顿.米N.M第三阶段转矩T3100牛顿.米N.M例6电机功率的确定（excel自动计算表举例）：第四阶段转矩T4100牛顿.米N.M第一阶段时间t16秒S第二阶段时间t240秒S第三阶段时间t350秒S第四阶段时间t410秒S段停歇时间t020秒S散热恶化系数1α0.5散热恶化系数2β0.25允许短时过载转矩Tmax247.8牛顿.米N.M电机允许过载系数λ2电机额定转矩Te123.9牛顿.米N.M结论：Tmax大于：T1～T4中的任何一个数。所以电机选用合格。电机功率的确定（excel自动计算表举例）：例7项目符号数据单位单位符号负载功率Pz1129.0千瓦KW负载力（运载重量）G158800牛顿N提升速度Ve16米/秒m/s项目符号数据单位单位符号预选电动机功率Pe11354.75千瓦KW(1)计算负载功率：(2)预选电动机：实际选用单台电动机功率Pe700千瓦KW电机减速器后的最高转速ne47.5转/分r/min1台电机及减速器合计飞轮矩GD²1065000N.M²牛.米²重力加速度值g9.81m/s²米/秒²转动惯量JKg.M²公斤.米²提升速度Ve16.02m/s米/秒摩擦轮直径d16.44m米项目符号数据单位单位符号匀速提升重物时电动机的负载转矩Tz227203.20N.M牛.米计算各级转动折回到首级电机轴上的飞轮矩总值GD²x6797646.592N.M²牛.米²计算直线运动部分的总惯性力值Gz416620牛顿N(3)计算电动机（由静止开始启动并上升阶段Ts---匀速上升阶段Tst---上升到位时减速并制动停止阶段Tb）三个阶段的负载转矩值：计算（直线运动部分的总惯性力值折算到与电机同轴的摩擦轮上的）飞轮矩值：GD²z17290358.16N.M²牛.米²计算（直线运动+各级转动)折算到与电机同轴的摩擦轮上的）飞轮矩值：GD²24088004.75N.M²牛.米²罐笼向上加速直线提升加速部分所需要的转动力矩为Ta1169540.74N.M牛.米加速度值a10.89m/s²米/秒²罐笼加速向上直线提升到位时制动所需要的停止转动所需的停止力矩为Ta3190495.21N.M牛.米停止转动所需减速度值a31m/s²米/秒²静止开始启动并上升阶段负载转矩TsTs396743.94N.M牛.米匀速上升阶段的负载转矩TstTst227203.20N.M牛.米上升到位时减速并制动停止阶段的负载转矩TbTb36707.99N.M牛.米综上所述：电动机分别在三个阶段（由静止开始启动并上升阶段Ts---匀速上升阶段Tst---上升到位时减速并制动停止阶段Tb）的负载转矩值如下：项目符号数据单位单位符号静止开始启动并上升阶段的加速用时间tsts18.00秒s匀速上升阶段用的时间tsttst40.12秒s总提升距离HH915M米上升到位时减速并制动停止阶段的时间tbtb16.02秒s停歇休息时间t0t015.07工作周期tztz89.2秒s项目符号数据单位单位符号使用的总转矩Tdx259461.94牛顿.米N.M第一阶段转矩T1396743.94牛顿.米N.M第二阶段转矩T2227203.20牛顿.米N.M第三阶段转矩T336707.99牛顿.米N.M第四阶段转矩T4牛顿.米N.M第一阶段时间t118.00秒S第二阶段时间t240.12秒S第三阶段时间t316.02秒S第四阶段时间t4秒S段停歇时间t015.07秒S散热恶化系数1α0.75散热恶化系数2β0.5电机额定转矩Te281473.68牛顿.米N.M(4)计算电动机（由静止开始启动并上升时间ts---匀速上升时间tst---上升到位时减速并制动停止时间tb---停歇休息时间t0）四个阶段的时间值：(5)计算电动机工作温升校验：判断结果:电动机工作温升校验合格项目符号数据单位单位符号使用的最大转矩Ts396743.94牛顿.米N.M判断结果:电动机过载能力校验：合格判断结果:电动机选用经济性校验：（1）1.41判断结果:电动机选用经济性校验：（2）1.08项目符号数据单位单位符号负载功率Pz1.325千瓦KW动摩擦系数μμ0.1移动部件重力GG5300牛顿N例8(1)计算电动机负载功率：(6)计算电动机过载能力校验：电机功率的确定（excel自动计算表举例）：移动速度VV15米/分M/min传动效率ηcηc0.1项目