一般來說,設計者首先應該把某一種驅動功率的計算公式理解透,就完全可滿足絕大多數非標自動化設備設計中功率計算的需要.
在各種原始參數中,傳動功率是最常用但若認真起來又較難確定的參數。由于,非標設備對外做功的形式各式各樣,往往不能直接套用標準設備計算功率的現成公式(專業非標設計者除外),因而,常使設計者難以確定適宜的計算方式和方法.實際上,根據能量守恒原理,某機構在單位時間內輸出的能量加上摩擦胡其它原因而損耗的能量應該等于該機構所輸入的能量。也就是說,輸出功率+損耗功率(常用效率來考該機構所需傳動功率。如果,再考慮工作條件不穩定(即實際工況)和計算不準確的影響而引入的安全系數,則傳動功率=安全系數×計算輸出功率/傳動效率.
當載荷有規律地做周期性變化時,其輸出功率計算與所選原動機種類和部分轉動慣量有關。就非標設備常用的三相異步電機而言,其瞬時過載能力取決于電機的溫升速度,即取決于和電機構造尺寸有關的發熱時間常數。由于非標設備的工作周期通常遠小于電機發熱常數(一般大于20-30分鐘),故對于輸出功率做周期變化的非標設備來說,可以先按平均功率來決定電機的功率,然后,再核算瞬時最大扭矩及起動扭矩是否在電機容許范圍之內。其條件為:P≥W/102t,
式中,W——為一周期內的總輸出功(kg?m);t——周期(s)。了解了上述有關方面的原理,基本也就應該明了了驅動功率計算公式的本源了。剩下的就是如何應用了。
一般常用驅動功率計算公式使用中,出錯的主要原因是未能按原始公式正確匹配的相關量綱來使用。因此,設計計算時,應該重點關注公式中相關量綱的正確匹配。
1.為方便應用,當輸出功變為位能(如提升機和皮帶運輸機等)時,輸出功率可按下式計算:P=K?q?ΔH/102η,式中,q——單位時間載荷輸送量(kg/s);ΔH——載荷運動高度差(m);
2.當輸出功轉變為動能情況(如拋丸機和水力清砂機等)下,輸出功率可按下式計算:
P=K?q?v2/204g?η,式中,q——單位時間內拋出物體重量(kg/s);g——重力加速度(m/s2);v——拋出物體最高速度(m/s);
3.當輸出功轉變為液體壓力能(如液壓泵)時,輸出功率可按下式計算:P=K?ρ?Q/612η,式中,q——液體單位壓力(kg/cm2);Q——液體流量(l/min);
上述三種電機功率計算公式,基本從多種角度給出了非標設備設計中驅動功率計算的選擇方案,可供相關非標自動化設備設計人員參考。但是,有時,作為參考設備的電機功率,選擇得也不一定就十分的合理和正確,必要時,還可用電表測量電機滿負荷工作時的實際電流以及發熱情況,由此可以推算出電機的實際功率損耗,以驗證初始選擇的正確與否,來最終確定是否需要對其進行修正。