電機(jī)轉(zhuǎn)速和扭矩知識(shí)集合

電機(jī)轉(zhuǎn)速和扭矩(轉(zhuǎn)矩)計(jì)算公式含義：1kg=9.8N 1千克的物體受到地球的吸引力是9.8牛頓。含義：9.8N?m 推力點(diǎn)垂直作用在離磨盤(pán)中心1米的位置上的力為了9.8N。轉(zhuǎn)速公式：n=60f/P(n=轉(zhuǎn)速，f=電源頻率，P=磁極對(duì)數(shù))扭矩公式：T=9550P/nT是扭矩，單位NmP是輸出功率，單位KWn是電機(jī)轉(zhuǎn)速，單位r/min扭矩公式：T=973P/nT是扭矩，單位Kg?mP是輸出功率，單位KWn是電機(jī)轉(zhuǎn)速，單位r/min形象的比喻：功率與扭矩哪一項(xiàng)最能具體代表車(chē)輛性能？有人說(shuō)：起步靠扭矩，加速靠功率，也有人說(shuō)：功率大代表極速高，扭矩大代表加速好，其實(shí)這些都是片面的錯(cuò)誤解釋?zhuān)鋵?shí)車(chē)輛的前進(jìn)一定是靠發(fā)動(dòng)機(jī)所發(fā)揮的扭力，所謂的「扭力」在物理學(xué)上應(yīng)稱(chēng)為「扭矩」，因?yàn)橐杂瀭饔灥慕Y(jié)果，大家都說(shuō)成「扭力」，也就從此流傳下來(lái)，為導(dǎo)正視聽(tīng)，我們以下皆稱(chēng)為「扭矩」。扭矩的觀(guān)念從小學(xué)時(shí)候的「杠桿原理」就說(shuō)明過(guò)了，定義是「垂直方向的力乘上與旋轉(zhuǎn)中心的距離」，公制單位為牛頓-米(N-m),除以重力加速度9.8m/sec2之后，單位可換算成國(guó)人熟悉的公斤-米(kg-m)。英制單位則為磅-呎(lb-ft),在美國(guó)的車(chē)型錄上較為常見(jiàn)，若要轉(zhuǎn)換成公制，只要將lb-ft的數(shù)字除以7.22即可。汽車(chē)驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算方式：將扭矩除以車(chē)輪半徑即可由發(fā)動(dòng)機(jī)功率一扭矩輸出曲線(xiàn)圖可發(fā)現(xiàn)，在每一個(gè)轉(zhuǎn)速下都有一個(gè)相對(duì)的扭矩?cái)?shù)值，這些數(shù)值要如何轉(zhuǎn)換成實(shí)際推動(dòng)汽車(chē)的力量呢？答案很簡(jiǎn)單，就是「除以一個(gè)長(zhǎng)度」，便可獲得「力」的數(shù)據(jù)。舉例而言，一部1.6升的發(fā)動(dòng)機(jī)大約可發(fā)揮15.0kg-m的最大扭矩，此時(shí)若直接連上185/60R14尺寸的輪胎，半徑約為41公分，則經(jīng)由車(chē)輪所發(fā)揮的推進(jìn)力量為15/0.41=36.6公斤的力量(事實(shí)上公斤并不是力量的單位，而是重量的單位，須乘以重力加速度9.8m/sec2才是力的標(biāo)準(zhǔn)單位「牛頓」)。36公斤的力量怎么推動(dòng)一公噸的車(chē)重呢？而且動(dòng)輒數(shù)千轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速更不可能恰好成為輪胎轉(zhuǎn)速，否則車(chē)子不就飛起來(lái)了？幸好聰明的人類(lèi)發(fā)明了「齒輪」，利用不同大小的齒輪相連搭配，可以將旋轉(zhuǎn)的速度降低，同時(shí)將扭矩放大。由于齒輪的圓周比就是半徑比，因此從小齒輪傳遞動(dòng)力至大齒輪時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)的速度降低的比率以及扭矩放大的倍數(shù)，都恰好等于兩齒輪的齒數(shù)比例，這個(gè)比例就是所謂的「齒輪比」。舉例說(shuō)明，以小齒輪帶動(dòng)大齒輪，假設(shè)小齒輪的齒數(shù)為15齒，大齒輪的齒數(shù)為45齒。當(dāng)小齒輪以3000rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，而扭矩為20kg-m時(shí)，傳遞至大齒輪的轉(zhuǎn)速便降低了1/3,變成1000rpm；但是扭矩反而放大三倍，成為60kg-m。這就是發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩經(jīng)由變速箱可降低轉(zhuǎn)速并放大扭矩的基本原理。在汽車(chē)上，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出至輪胎為止共經(jīng)過(guò)兩次扭矩的放大，第一次由變速箱的檔位作用而產(chǎn)生，第二次則導(dǎo)因于最終齒輪比(或稱(chēng)最終傳動(dòng)比)。扭矩的總放大倍率就是變速箱齒比與最終齒輪比的相乘倍數(shù)。舉例來(lái)說(shuō)，手排的一檔齒輪比為3.250,最終齒輪比為4.058,而發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩為14.6kgm/5500rpm，于是我們可以算出第一檔的最大扭矩經(jīng)過(guò)放大后為14.6x3.250x4.058=192.55kgm，比原發(fā)動(dòng)機(jī)放大了13倍。此時(shí)再除以輪胎半徑約0.41m，即可獲得推力約為470公斤。然而上述的數(shù)值并不是實(shí)際的推力，畢竟機(jī)械傳輸?shù)倪^(guò)程中必定有磨耗損失，因此必須將機(jī)械效率的因素考慮在內(nèi)。來(lái)自:/chenzhibin870929/blog/item/dfaa5fd685ebc4d6a044df03.htmlP(kW):功率?(1/s):角速度；也叫“弧速度”，前面那個(gè)1,是弧度1,對(duì)應(yīng)角度為180/n=57.3°。n(r/min):工程轉(zhuǎn)速T(Nm):扭矩弧速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系：?=2n*n/60=nxn/30T=1000P/?=1000*30/n/n=9550P/n，那個(gè)1000是將kW化為W。轉(zhuǎn)矩使機(jī)械元件轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩稱(chēng)為轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，簡(jiǎn)稱(chēng)轉(zhuǎn)矩。機(jī)械元件在轉(zhuǎn)矩作用下都會(huì)產(chǎn)生一定程度的扭轉(zhuǎn)變形，故轉(zhuǎn)矩有時(shí)又稱(chēng)為扭矩。轉(zhuǎn)矩是各種工作機(jī)械傳動(dòng)軸的基本載荷形式，與動(dòng)力機(jī)械的工作能力、能源消耗、效率、運(yùn)轉(zhuǎn)壽命及安全性能等因素緊密聯(lián)系，轉(zhuǎn)矩的測(cè)量對(duì)傳動(dòng)軸載荷的確定與控制、傳動(dòng)系統(tǒng)工作零件的強(qiáng)度設(shè)計(jì)以及原動(dòng)機(jī)容量的選擇等都具有重要的意義。此外，轉(zhuǎn)矩與功率的關(guān)系T=9549P/n電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩表示額定條件下電機(jī)軸端輸出轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩等于力與力臂或力偶臂的乘積，在國(guó)際單位制(SI)中，轉(zhuǎn)矩的計(jì)量單位為牛頓?米(N?m),工程技術(shù)中也曾用過(guò)公斤力?米等作為轉(zhuǎn)矩的計(jì)量單位。電機(jī)軸端輸出轉(zhuǎn)矩等于轉(zhuǎn)子輸出的機(jī)械功率除以轉(zhuǎn)子的機(jī)械角速度。直流電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式TK=9.55KeIK。三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩公式為：SR2M=CU2公式[2]1R2+(SX20)22C：為常數(shù)同電機(jī)本身的特性有關(guān)；U:輸入電壓；1R:轉(zhuǎn)子電阻；X20:轉(zhuǎn)子漏感抗；S：轉(zhuǎn)差率2可以知道M-U12轉(zhuǎn)矩與電源電壓的平方成正比，設(shè)正常輸入電壓時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為M2，電壓下降使電磁轉(zhuǎn)矩M下降很多；由于M2不變，所以M小于M2平衡關(guān)系受到破壞，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的下降，轉(zhuǎn)差率S上升；它又引起轉(zhuǎn)子電壓平衡方程式的變化，使轉(zhuǎn)子電流I2上升。也就是定子電流II隨之增加(由變壓器關(guān)系可以知道）；同時(shí)12增加也是電動(dòng)機(jī)軸上送出的轉(zhuǎn)矩M又回升，直到與M2相等為止。這時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速又趨于新的穩(wěn)定值。轉(zhuǎn)矩的類(lèi)型轉(zhuǎn)矩可分為靜態(tài)轉(zhuǎn)矩和動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩。靜態(tài)轉(zhuǎn)矩是值不隨時(shí)間變化或變化很小、很緩慢的轉(zhuǎn)矩，包括靜止轉(zhuǎn)矩、恒定轉(zhuǎn)矩、緩變轉(zhuǎn)矩和微脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩。靜止轉(zhuǎn)矩的值為常數(shù)，傳動(dòng)軸不旋轉(zhuǎn)；恒定轉(zhuǎn)矩的值為常數(shù)，但傳動(dòng)軸以勻速旋轉(zhuǎn)，如電機(jī)穩(wěn)定工作時(shí)的轉(zhuǎn)矩；緩變轉(zhuǎn)矩的值隨時(shí)間緩慢變化，但在短時(shí)間內(nèi)可認(rèn)為轉(zhuǎn)矩值是不變的；微脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩的瞬時(shí)值有幅度不大的脈動(dòng)變化。動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩是值隨時(shí)間變化很大的轉(zhuǎn)矩，包括振動(dòng)轉(zhuǎn)矩、過(guò)渡轉(zhuǎn)矩和隨機(jī)轉(zhuǎn)矩三種。振動(dòng)轉(zhuǎn)矩的值是周期性波動(dòng)的；過(guò)渡轉(zhuǎn)矩是機(jī)械從一種工況轉(zhuǎn)換到另一種工況時(shí)的轉(zhuǎn)矩變化過(guò)程；隨機(jī)轉(zhuǎn)矩是一種不確定的、變化無(wú)規(guī)律的轉(zhuǎn)矩。根據(jù)轉(zhuǎn)矩的不同情況，可以采取不同的轉(zhuǎn)矩測(cè)量方法。扭矩扭矩在物理學(xué)中就是力矩的大小，等于力和力臂的乘積，國(guó)際單位是牛米Nm，此外我們還可以看見(jiàn)kgm、lb-ft這樣的扭矩單位，由于G=mg，當(dāng)g=9.8的時(shí)候，1kg的重量為9.8N，所以lkgm=9.8Nm，而磅尺lb-ft則是英制的扭矩單位，llb=0.4536kg;lft=0.3048m，可以算出llb-ft=0.13826kgm。在人們?nèi)粘１磉_(dá)里，扭矩常常被稱(chēng)為扭力（在物理學(xué)中這是2個(gè)不同的概念）?，F(xiàn)在我們舉個(gè)例子：8代Civic1.8的扭矩為173.5Nm@4300rpm，表示引擎在4300轉(zhuǎn)/分時(shí)的輸出扭矩為173.5Nm，那173.5N的力量怎么能使1噸多的汽車(chē)跑起來(lái)呢？其實(shí)引擎發(fā)出的扭矩要經(jīng)過(guò)放大（代價(jià)就是同時(shí)將轉(zhuǎn)速降低）這就要靠變速箱、終傳和輪胎了。引擎釋放出的扭力先經(jīng)過(guò)變速箱作“可調(diào)”的扭矩放大（或在超比擋時(shí)縮小）再傳到終傳（尾牙）里作進(jìn)一步的放大（同時(shí)轉(zhuǎn)速進(jìn)一步降低），最后通過(guò)輪胎將驅(qū)動(dòng)力釋放出來(lái)。如某車(chē)的1擋齒比（齒輪的齒數(shù)比，本質(zhì)就是齒輪的半徑比）是3，尾牙為4，輪胎半徑為0.3米，原扭矩是200Nm的話(huà)，最后在輪軸的扭力就變成200X3X4=2400Nm（設(shè)傳動(dòng)效率為100%）在除以輪胎半徑0.3米后，輪胎與地面摩擦的部分就有2400Nm/0.3m=800N的驅(qū)動(dòng)力，這就足以驅(qū)動(dòng)汽車(chē)了。若論及機(jī)械效率，每經(jīng)過(guò)一個(gè)齒輪傳輸，都會(huì)產(chǎn)生一次動(dòng)力損耗，手動(dòng)變速箱的機(jī)械效率約在95%左右，自動(dòng)變速箱較慘，約剩88%左右，而傳動(dòng)軸的萬(wàn)向節(jié)效率約為98%。整體而言，汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力可由下列公式計(jì)算：補(bǔ)充一點(diǎn)：為什么引擎的功率能由扭矩計(jì)算出來(lái)呢？我們知道，功率卩=功WF時(shí)間t功W=RFX距離s所以，P=FXs/t=FX速度v這里的v是線(xiàn)速度，而在引擎里，曲軸的線(xiàn)速度二曲軸的角速度3X曲軸半徑r，代入上式得：功率P=RFX半徑rX角速度3；而力FX半徑r=扭矩得出：功率P二扭矩X角速度3所以引擎的功率能從扭矩和轉(zhuǎn)速中算出來(lái)角速度的單位是弧度/秒，在弧度制中一個(gè)派代表180度扭矩的計(jì)算方法扭矩=9550X電機(jī)功率三電機(jī)功率輸入轉(zhuǎn)數(shù)X速比X使用系數(shù)轉(zhuǎn)矩使機(jī)械元件轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩稱(chēng)為轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，簡(jiǎn)稱(chēng)轉(zhuǎn)矩。機(jī)械元件在轉(zhuǎn)矩作用下都會(huì)產(chǎn)生一定程度的扭轉(zhuǎn)變形，故轉(zhuǎn)矩有時(shí)又稱(chēng)為扭矩。轉(zhuǎn)矩是各種工作機(jī)械傳動(dòng)軸的基本載荷形式，與動(dòng)力機(jī)械的工作能力、能源消耗、效率、運(yùn)轉(zhuǎn)壽命及安全性能等因素緊密聯(lián)系，轉(zhuǎn)矩的測(cè)量對(duì)傳動(dòng)軸載荷的確定與控制、傳動(dòng)系統(tǒng)工作零件的強(qiáng)度設(shè)計(jì)以及原動(dòng)機(jī)容量的選擇等都具有重要的意義。此外，轉(zhuǎn)矩與功率的關(guān)系T=9549P/n電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩表示額定條件下電機(jī)軸端輸出轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩等于力與力臂或力偶臂的乘積，在國(guó)際單位制（SI）中，轉(zhuǎn)矩的計(jì)量單位為牛頓?米（N?m），工程技術(shù)中也曾用過(guò)公斤力?米等作為轉(zhuǎn)矩的計(jì)量單位。電機(jī)軸端輸出轉(zhuǎn)矩等于轉(zhuǎn)子輸出的機(jī)械功率除以轉(zhuǎn)子的機(jī)械角速度。直流電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式TK=9.55KeIK。扭矩在物理學(xué)中就是力矩的大小，等于力和力臂的乘積，國(guó)際單位是牛米Nm，此外我們還可以看見(jiàn)kgm、lb-ft這樣的扭矩單位，由于G=mg，當(dāng)g=9.8的時(shí)候，lkg=9.8N，所以lkgm=9.8Nm，而磅尺lb-ft則是英制的扭矩單位，llb=0.4536kg;lft=0.3048m，可以算出llb-ft=0.13826kgm。在人們?nèi)粘１磉_(dá)里，扭矩常常被稱(chēng)為扭力（在物理學(xué)中這是2個(gè)不同的概念）?，F(xiàn)在我們舉個(gè)例子：8代Civic1.8的扭矩為173.5Nm@4300rpm，表示引擎在4300轉(zhuǎn)/分時(shí)的輸出扭矩為173.5Nm，那173.5N的力量怎么能使1噸多的汽車(chē)跑起來(lái)呢？其實(shí)引擎發(fā)出的扭矩要經(jīng)過(guò)放大（代價(jià)就是同時(shí)將轉(zhuǎn)速降低）這就要靠變速箱、終傳和輪胎了。引擎釋放出的扭力先經(jīng)過(guò)變速箱作“可調(diào)”的扭矩放大（或在超比擋時(shí)縮?。┰賯鞯浇K傳（尾牙）里作進(jìn)一步的放大（同時(shí)轉(zhuǎn)速進(jìn)一步降低），最后通過(guò)輪胎將驅(qū)動(dòng)力釋放出來(lái)。如某車(chē)的1擋齒比（齒輪的齒數(shù)比，本質(zhì)就是齒輪的半徑比）是3，尾牙為4，輪胎半徑為0.3米，原扭矩是200Nm的話(huà)，最后在輪軸的扭力就變成200X3X4=2400Nm（設(shè)傳動(dòng)效率為100%）在除以輪胎半徑0.3米后，輪胎與地面摩擦的部分就有2400Nm/0.3m=8000N的驅(qū)動(dòng)力，這就足以驅(qū)動(dòng)汽車(chē)了。使機(jī)械元件轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩稱(chēng)為轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，簡(jiǎn)稱(chēng)轉(zhuǎn)矩。機(jī)械元件在轉(zhuǎn)矩作用下都會(huì)產(chǎn)生一定程度的扭轉(zhuǎn)變形，故轉(zhuǎn)矩有時(shí)又稱(chēng)為扭矩。轉(zhuǎn)矩是各種工作機(jī)械傳動(dòng)軸的基本載荷形式，與動(dòng)力機(jī)械的工作能力、能源消耗、效率、運(yùn)轉(zhuǎn)壽命及安全性能等因素緊密聯(lián)系，轉(zhuǎn)矩的測(cè)量對(duì)傳動(dòng)軸載荷的確定與控制、傳動(dòng)系統(tǒng)工作零件的強(qiáng)度設(shè)計(jì)以及原動(dòng)機(jī)容量的選擇等都具有重要的意義。此外，轉(zhuǎn)矩與功率的關(guān)系T=9549P/n電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩表示額定條件下電機(jī)軸端輸出轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩等于力與力臂或力偶臂的乘積，在國(guó)際單位制（SI）中，轉(zhuǎn)矩的計(jì)量單位為牛頓?米（N?m）,工程技術(shù)中也曾用過(guò)公斤力?米等作為轉(zhuǎn)矩的計(jì)量單位。電機(jī)軸端輸出轉(zhuǎn)矩等于轉(zhuǎn)子輸出的機(jī)械功率除以轉(zhuǎn)子的機(jī)械角速度。直流電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式TK=9.55KeIK。三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩公式為：SR2M=CU12公式[2]R22+(SX20)2C：為常數(shù)同電機(jī)本身的特性有關(guān)；U1:輸入電壓；R2:轉(zhuǎn)子電阻；X20:轉(zhuǎn)子漏感抗；S：轉(zhuǎn)差率可以知道M*U12轉(zhuǎn)矩與電源電壓的平方成正比，設(shè)正常輸入電壓時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為M2,電壓下降使電磁轉(zhuǎn)矩M下降很多；由于M2不變，所以M小于M2平衡關(guān)系受到破壞，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的下降，轉(zhuǎn)差率S上升；它又引起轉(zhuǎn)子電壓平衡方程式的變化，使轉(zhuǎn)子電流I2上升。也就是定子電流I1隨之增加(由變壓器關(guān)系可以知道)；同時(shí)I2增加也是電動(dòng)機(jī)軸上送出的轉(zhuǎn)矩M又回升，直到與M2相等為止。這時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速又趨于新的穩(wěn)定值。轉(zhuǎn)矩的類(lèi)型轉(zhuǎn)矩可分為靜態(tài)轉(zhuǎn)矩和動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩。靜態(tài)轉(zhuǎn)矩是值不隨時(shí)間變化或變化很小、很緩慢的轉(zhuǎn)矩，包括靜止轉(zhuǎn)矩、恒定轉(zhuǎn)矩、緩變轉(zhuǎn)矩和微脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩。靜止轉(zhuǎn)矩的值為常數(shù)，傳動(dòng)軸不旋轉(zhuǎn)；恒定轉(zhuǎn)矩的值為常數(shù)，但傳動(dòng)軸以勻速旋轉(zhuǎn)，如電機(jī)穩(wěn)定工作時(shí)的轉(zhuǎn)矩；緩變轉(zhuǎn)矩的值隨時(shí)間緩慢變化，但在短時(shí)間內(nèi)可認(rèn)為轉(zhuǎn)矩值是不變的；微脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩的瞬時(shí)值有幅度不大的脈動(dòng)變化。動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩是值隨時(shí)間變化很大的轉(zhuǎn)矩，包括振動(dòng)轉(zhuǎn)矩、過(guò)渡轉(zhuǎn)矩和隨機(jī)轉(zhuǎn)矩三種。振動(dòng)轉(zhuǎn)矩的值是周期性波動(dòng)的；過(guò)渡轉(zhuǎn)矩是機(jī)械從一種工況轉(zhuǎn)換到另一種工況時(shí)的轉(zhuǎn)矩變化過(guò)程；隨機(jī)轉(zhuǎn)矩是一種不確定的、變化無(wú)規(guī)律的轉(zhuǎn)矩。根據(jù)轉(zhuǎn)矩的不同情況，可以采取不同的轉(zhuǎn)矩測(cè)量方法。電機(jī)輸出扭矩公式：N.m(扭矩)=9550(常數(shù))*P(電機(jī)功率)/n(電機(jī)轉(zhuǎn)速)某提升機(jī)配用的電動(dòng)機(jī)相關(guān)數(shù)據(jù)是：75KW,139.7A，1480rpm,電動(dòng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行電流是133A,減速箱的傳動(dòng)比是入=5，問(wèn)：使用變頻調(diào)速后是否可以省去減速箱？1基本計(jì)算電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩T=(9550xP)汕=(9550x75)-1480=484N.m電動(dòng)機(jī)的負(fù)載率5=Imx-Imn=133-139.7=0