什麼是電動馬達扭矩計算器?
這個工具能依據電動馬達的額定機械功率與轉速,算出馬達輸出的軸扭矩。扭矩就是馬達所提供的旋轉力量,在選用驅動器、減速齒輪箱、聯軸器以及評估負載時,都是不可或缺的關鍵數據。本計算器適用範圍廣泛——不論是交流(AC)、直流(DC)、感應式或伺服馬達,只要輸入功率與轉速即可計算。
使用方法
請以千瓦(kW)填入馬達的機械(輸出)功率,並以每分鐘轉數(RPM)填入運轉轉速。計算結果會同時提供牛頓‧公尺(\(\text{N}\cdot\text{m}\))以及英制使用的磅‧呎(\(\text{lb}\cdot\text{ft}\))。為求準確,請使用實際運轉轉速——以感應馬達為例,應採用帶載轉速(例如 1450 RPM),而非同步轉速(1500 RPM)。
公式說明
機械功率等於扭矩乘以角速度:\(P = T \times \omega\)。角速度 \(\omega\)(單位:弧度/秒)為 \(\frac{2\pi N}{60}\),其中 \(N\) 為轉速 RPM。將公式移項可得
$$T = \frac{P}{2\pi N/60}$$功率須換算為瓦特(\(\text{kW} \times 1000\)),結果才會是 \(\text{N}\cdot\text{m}\)。有個方便的速算法:
$$T\ (\text{N}\cdot\text{m}) \approx \frac{9550 \times P\ (\text{kW})}{N\ (\text{RPM})}$$
實例計算
假設一台 7.5 kW 的馬達以 1450 RPM 運轉。先換算功率:\(7.5 \times 1000 = 7500\ \text{W}\)。角速度:\(2\pi \times 1450 / 60 = 151.844\ \text{rad/s}\)。扭矩:
$$\frac{7500}{151.844} = \mathbf{49.39\ \text{N}\cdot\text{m}}$$約等於 36.4 lb·ft。
常見問題
該用同步轉速還是實際轉速?請使用實際帶載轉速,這樣算出來的才是馬達在軸端真正輸出的扭矩。
這裡指的是電功率還是機械功率?請使用機械(輸出)功率。如果你手上只有輸入端的電功率,需先乘以效率再計算。
9550 這個常數是怎麼來的?\(9550 \approx 60 \times 1000 / (2\pi)\),可將 kW 與 RPM 直接換算成 \(\text{N}\cdot\text{m}\)——其實就是同一條公式的簡化版本。