转动惯量的计算

转动惯量的计算

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2023年2月14日发(作者：孙悟空故事睡前故事)

nema标准中的计算是如下（转化公式）：

J=A×0.055613×（Pn^0.95）÷（n/1000）^2.4-0.004474×

（Pn^1.5）÷（n/1000）^1.8

A小于等于1800rpm时取24，A大于1800rpm时取

27Pn为功率（kw）n为同步转速

高压电动机在设计时，要求计算出转子的转动惯量。下面对计算方法做一分析。

转动惯量是物体在转动时惯性的度量，它不仅与物体质量的大小有关，还与物体质量分体情

况有关。机械工程师手册给出了一些简单形状物体的转动惯量。

1、圆柱体沿轴线转动惯量：

Kg•m2……（1）

式中：M—圆柱体质量Kg

R—圆柱体外径半径m

2、空心圆柱体沿轴线转动惯量：

Kg•m2……(2)

式中：M—空心圆柱体质量Kg

R—空心圆柱体外半径m

r—空心圆柱体内半径m

3、薄板沿对称线转动惯量：

Kg•m2………(3)

式中：M—薄板质量Kg

a—薄板垂直于轴线方向的宽度m

物体的转动惯量除了用J表示外，在工程上有的用物体的重量G和物体的回转直径D的平

方的乘积GD2来表示，也称为物体的飞轮力矩或惯量矩，单位N•m2或Kgfm2。

物体的飞轮力矩GD2和转动惯量J之间的关系，用下式表示：

N•m2……(4)

式中：g—重力加速度g=9.81m/s2

将重力单位N化为习惯上的重力单位Kgf，则（4）变为：

Kgfm2………(5)

由以上公式，可以对鼠笼型高压电机的转动惯量进行计算。计算时，将高压电机转子分解为

转子铁心（包括导条和端环）、幅铁、转轴三部分，分别算出各部分的Jn，各部分的转动惯

量相加即得电机的转动惯量J。如需要，按（5）式换算成飞轮力矩GD2。一般产品样本中

要求给定的是转动惯量J，兰州引进的电磁设计程序计算出的是飞轮力矩GD2。

计算程序如下：

1、转子铁心的转动惯量，按空心圆柱公式（2）进行计算，考虑导条端环度大小的因素，以

系数c进行修正。

Kgm2

式中：M1—铁心、导条、端环质量Kg

R1、r1—铁心内外半径m

c—修正系数。铜笼转子取C=1.04

铝笼转子另考虑计算方法。

2、转轴的转动惯量，按圆柱体公式进行计算。

Kgm2

式中：M2—转轴质量Kg

R2—转轴铁心档半径m

3、幅铁的转动惯量J3，按薄板公式计算，幅铁的转动惯量：

Kgm2

式中：M3—幅铁的质量Kg

a—幅铁的外直径m

d—转轴的直径m

4、电机总转动惯量J：

按以上公式对YKK50010KV进行了计算，GD2与兰州程序的计算基本相符，如按铝笼计

算，与各厂产品样本中的转动惯量J值基本相符。以上计算只是近似值，如需更准确的值，

可以用测定的方法，