计算负载功率的方法与步骤简析

负载种类相当多，计算功率所考虑的因素也各不相同，下面仅就常见的几种负载简述如下。

1.重力负载 起重机、提升机等负载作垂直移动的设备所需的功率（见图3-24）为

式中 P——电动机功率（kW）；

W——额定载荷重力加吊钩重力加钢绳重力之和（N）；

v——提升速度（m/s）；

η——机械效率。

机械效率主要考虑各种齿轮箱的传动效率；一般情况下为0.9左右，如果利用蜗轮传动则效率较低（＜0.8）。

图3-25所示为η=0.75条件下所需提升功率和不同的提升力、提升速度之间的关系曲线。例如，由该曲线可以查得，当v=0.1m/s、W=9800N时所需电动机的容量为1.5kW。

图3-25 η=0.75条件下提升所需的功率

2.摩擦负载 起重机的平移机构、轨道上移动的水平台车等搬送机械。其负载与重力负载不同之处在于负载的运动方向不同，功率计算中需要考虑摩擦系数μ（见图3-26）：

式中 P——电动机功率（kW）；

W——负载重力（N）；

v——负载移动速度（m/s）；

μ——摩擦系数；

η——机械效率。

图3-26 摩擦负载（水平运动）

如图3-27所示，斜面上的移动台车，一定速度行走时牵引钢绳的张力为

F=W（sinθ+μcosθ）（3-9）

式中 θ——斜面的倾斜角。

在这种情况下，所需功率则为

图3-27 摩擦负载（斜面运动）

3.离心式泵 所需的驱动功率，即电动机功率为

式中 P——电动机功率（kW）；(www.xing528.com)

γ——流体密度（kg/m³）；

Q——泵的流量（m³/s）；

H——水头（m）；

ΔH——主管损失水头（m）；

η——泵的效率，一般取0.6～0.84；

η_c——传动效率，如果与电动机直接连接则η_c=1；

k——裕量系数，常取1.05～1.7，功率越小，该数应取得越大。

当管道长、流速快、弯头与阀门数量较多时，裕量系数还应酌情放大。

为离心泵选择电动机时，必须注意转速的配合。因为其水头H、流量Q、转矩T、轴功率P与转速n之间有以下关系：

4.离心式风机 功率计算式为

式中 P——电动机功率（kW）；

Q——送风量（m³/s）；

H——空气压力（Pa）；

η——风机效率0.4～0.75；

η_c——传动效率，直接传动时η_c=1；

k——裕量系数，容量为5kW以上k取1.15～1.10；小于5kW取1.25～2。

5.离心式压缩机 功率计算式为

式中 P——电动机功率（kW）；

Q——压缩机生产率（m³/s）；

A_d——压缩1m³空气至绝对压力p₁的等温功（N·m）；

A_r——压缩1m³空气至绝对压力p₁的绝热功（N·m）；

η——压缩机总效率，约0.62～0.8。

A_d与A_r与终点压力的关系见表3-20。

表3-20 A_d、A_r值与终点压力p₁的关系