Что такое калькулятор крутящего момента двигателя?
Этот инструмент вычисляет крутящий момент вращающегося двигателя по его механической выходной мощности и частоте вращения. Крутящий момент — это вращающее усилие, которое двигатель передаёт на вал; измеряется он в ньютон-метрах (Н·м). Связь между мощностью, моментом и скоростью универсальна для любой вращающейся машины — будь то электродвигатель, двигатель внутреннего сгорания, турбина или редуктор.
Как пользоваться калькулятором
Введите мощность двигателя в ваттах (Вт) и частоту вращения в оборотах в минуту (об/мин). Калькулятор сначала переводит обороты в угловую скорость \(\omega\) в радианах в секунду, а затем делит мощность на \(\omega\), получая крутящий момент. Чтобы перевести киловатты в ватты, умножьте на 1 000; чтобы перевести лошадиные силы в ватты, умножьте примерно на 745,7.
Разбор формулы
Мощность равна произведению крутящего момента на угловую скорость: \(P = T \cdot \omega\). Отсюда получаем \(T = P / \omega\). Поскольку скорость обычно задаётся в об/мин, её нужно перевести:
$$\omega = \frac{2\pi \cdot \text{об/мин}}{60}$$Объединив выражения, получаем
$$T = \frac{\text{Мощность (Вт)}}{\dfrac{2\pi \cdot \text{Скорость (об/мин)}}{60}}$$Множитель \(2\pi\) переводит обороты в радианы, а деление на 60 — минуты в секунды.
Пример расчёта
Двигатель мощностью 1 000 Вт, работающий при 1 500 об/мин:
$$\omega = \frac{2\pi \times 1500}{60} = 157{,}08 \ \text{рад/с}$$Крутящий момент
$$T = \frac{1000}{157{,}08} = 6{,}366 \ \text{Н}\cdot\text{м}$$Таким образом, при номинальной частоте вращения этот двигатель развивает около 6,37 Н·м.
Частые вопросы
Почему с ростом скорости момент падает? При фиксированной мощности более быстрое вращение означает, что на каждый оборот приходится меньше вращающего усилия, поэтому момент обратно пропорционален скорости.
Какую мощность использовать — потребляемую или выходную? Для момента на валу используйте механическую (выходную) мощность на валу. Если известна только потребляемая электрическая мощность, сначала умножьте её на КПД двигателя.
Как перевести Н·м в фунт-футы (lb-ft)? Умножьте значение в ньютон-метрах на 0,7376, чтобы получить фунт-футы.