一般來(lái)說(shuō),設(shè)計(jì)者首先應(yīng)該把某一種驅(qū)動(dòng)功率的計(jì)算公式理解透,就完全可滿足絕大多數(shù)非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備設(shè)計(jì)中功率計(jì)算的需要.
在各種原始參數(shù)中,傳動(dòng)功率是最常用但若認(rèn)真起來(lái)又較難確定的參數(shù)。由于,非標(biāo)設(shè)備對(duì)外做功的形式各式各樣,往往不能直接套用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備計(jì)算功率的現(xiàn)成公式(專業(yè)非標(biāo)設(shè)計(jì)者除外),因而,常使設(shè)計(jì)者難以確定適宜的計(jì)算方式和方法.實(shí)際上,根據(jù)能量守恒原理,某機(jī)構(gòu)在單位時(shí)間內(nèi)輸出的能量加上摩擦胡其它原因而損耗的能量應(yīng)該等于該機(jī)構(gòu)所輸入的能量。也就是說(shuō),輸出功率+損耗功率(常用效率來(lái)考該機(jī)構(gòu)所需傳動(dòng)功率。如果,再考慮工作條件不穩(wěn)定(即實(shí)際工況)和計(jì)算不準(zhǔn)確的影響而引入的安全系數(shù),則傳動(dòng)功率=安全系數(shù)×計(jì)算輸出功率/傳動(dòng)效率.
當(dāng)載荷有規(guī)律地做周期性變化時(shí),其輸出功率計(jì)算與所選原動(dòng)機(jī)種類和部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量有關(guān)。就非標(biāo)設(shè)備常用的三相異步電機(jī)而言,其瞬時(shí)過(guò)載能力取決于電機(jī)的溫升速度,即取決于和電機(jī)構(gòu)造尺寸有關(guān)的發(fā)熱時(shí)間常數(shù)。由于非標(biāo)設(shè)備的工作周期通常遠(yuǎn)小于電機(jī)發(fā)熱常數(shù)(一般大于20-30分鐘),故對(duì)于輸出功率做周期變化的非標(biāo)設(shè)備來(lái)說(shuō),可以先按平均功率來(lái)決定電機(jī)的功率,然后,再核算瞬時(shí)最大扭矩及起動(dòng)扭矩是否在電機(jī)容許范圍之內(nèi)。其條件為:P≥W/102t,
式中,W——為一周期內(nèi)的總輸出功(kg?m);t——周期(s)。了解了上述有關(guān)方面的原理,基本也就應(yīng)該明了了驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算公式的本源了。剩下的就是如何應(yīng)用了。
一般常用驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算公式使用中,出錯(cuò)的主要原因是未能按原始公式正確匹配的相關(guān)量綱來(lái)使用。因此,設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注公式中相關(guān)量綱的正確匹配。
1.為方便應(yīng)用,當(dāng)輸出功變?yōu)槲荒埽ㄈ缣嵘龣C(jī)和皮帶運(yùn)輸機(jī)等)時(shí),輸出功率可按下式計(jì)算:P=K?q?ΔH/102η,式中,q——單位時(shí)間載荷輸送量(kg/s);ΔH——載荷運(yùn)動(dòng)高度差(m);
2.當(dāng)輸出功轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能情況(如拋丸機(jī)和水力清砂機(jī)等)下,輸出功率可按下式計(jì)算:
P=K?q?v2/204g?η,式中,q——單位時(shí)間內(nèi)拋出物體重量(kg/s);g——重力加速度(m/s2);v——拋出物體最高速度(m/s);
3.當(dāng)輸出功轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w壓力能(如液壓泵)時(shí),輸出功率可按下式計(jì)算:P=K?ρ?Q/612η,式中,q——液體單位壓力(kg/cm2);Q——液體流量(l/min);
上述三種電機(jī)功率計(jì)算公式,基本從多種角度給出了非標(biāo)設(shè)備設(shè)計(jì)中驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算的選擇方案,可供相關(guān)非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備設(shè)計(jì)人員參考。但是,有時(shí),作為參考設(shè)備的電機(jī)功率,選擇得也不一定就十分的合理和正確,必要時(shí),還可用電表測(cè)量電機(jī)滿負(fù)荷工作時(shí)的實(shí)際電流以及發(fā)熱情況,由此可以推算出電機(jī)的實(shí)際功率損耗,以驗(yàn)證初始選擇的正確與否,來(lái)最終確定是否需要對(duì)其進(jìn)行修正。