非标设备设计中的驱动功率计算

一般来说，设计者首先应该把某一种驱动功率的计算公式理解透，就完全可满足绝大多
数非标设备设计中功率计算的需要。
在各种原始参数中，传动功率是最常用但若认真起来又较难确定的参数。由于，非标设备
对外做功的形式各式各样，往往不能直接套用标准设备计算功率的现成公式（专业非标
设计者除外），因而，常使设计者难以确定适宜的计算方式和方法。
实际上，根据能量守恒原理，某机构在单位时间内输出的能量加上摩擦胡其它原因而损
耗的能量应该等于该机构所输入的能量。也就是说，输出功率+损耗功率（常用效率来考
虑）=该机构所需传动功率。如果，再考虑工作条件不稳定（即实际工况）和计算不准确
的影响而引入的安全系数，则

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传动功率=安全系数×计算输出功率/传动效率
当载荷有规律地做周期性变化时，其输出功率计算与所选原动机种类和部分转动惯量有
关。就非标设备常用的三相异步电机而言，其瞬时过载能力取决于电机的温升速度，即取
决于和电机构造尺寸有关的发热时间常数。由于非标设备的工作周期通常远小于电机发热
常数（一般大于 20-30 分钟），故对于输出功率做周期变化的非标设备来说，可以先按
平均功率来决定电机的功率，然后，再核算瞬时最大扭矩及起动扭矩是否在电机容许范
围之内。其条件为：P≥W/102t，
式中，W——为一周期内的总输出功（kg•m）；t——周期（s）。

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了解了上述有关方面的原理，基本也就应该明了了驱动功率计算公式的本源了。剩下的就
是如何应用了。
一般常用驱动功率计算公式使用中，出错的主要原因是未能按原始公式正确匹配的相关
量纲来使用。

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因此，设计计算时，应该重点关注公式中相关量纲的正确匹配。

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下面，按楼主要求，对不同类型设备驱动功率的计算（包括正确匹配的相关量纲）做点

 

介绍。

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首先，说明下列各式中几个通用字母的含义：P——驱动功率（kw），一般多为电动机
功率。
K——工况系数或安全系数。在一般机械设备（特种设备除外）设计中，K=1.2～1.8，具
体数值最好查看相关设计手册中的相关图表。

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η——总效率。其中，包括动力主机（电机）和机械传动总效率，具体数值可查看机械设
计手册内相关图表。
1.用于旋转运动：P=K•T•n/955η，式中，T——扭矩（kg•m）；n——转数（r.p.m）；
2. 用 于 直 线 运 动 ： P=K•F•v/102η ， 式 中 ， F—— 速 度 方 向 驱 动 力 （ kg ） ； v—— 转 数
（r.p.m）；

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3.为方便应用，当输出功变为位能（如提升机和皮带运输机等）时，输出功率可按下式
计算：

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P=K•q•ΔH/102η，式中，q——单位时间载荷输送量（kg/s）；ΔH——载荷运动高度差
（m）；
4.当输出功转变为动能情况（如抛丸机和水力清砂机等）下，输出功率可按下式计算：
P=K•q•v2/204g•η，式中，q——单位时间内抛出物体重量（kg/s）；g——重力加速度
（m/s2）；v——抛出物体最高速度（m/s）；