Công cụ tính mô-men xoắn động cơ là gì?
Công cụ này tính mô-men xoắn mà một động cơ quay tạo ra dựa trên công suất cơ đầu ra và tốc độ quay của nó. Mô-men xoắn là lực vặn mà động cơ truyền tới trục, đo bằng đơn vị newton-mét (\(\text{N}\cdot\text{m}\)). Mối quan hệ giữa công suất, mô-men xoắn và tốc độ là quy luật chung cho mọi máy quay — từ động cơ điện, động cơ đốt trong, tua-bin cho đến hộp số.
Cách sử dụng
Nhập công suất của động cơ tính bằng watt (W) và tốc độ quay tính bằng vòng/phút (RPM). Công cụ trước tiên sẽ đổi RPM sang vận tốc góc \(\omega\) theo radian trên giây, sau đó lấy công suất chia cho \(\omega\) để ra mô-men xoắn. Để đổi kilôwatt sang watt, bạn nhân với 1.000; để đổi mã lực sang watt, nhân với khoảng 745,7.
Giải thích công thức
Công suất bằng mô-men xoắn nhân vận tốc góc: \(P = T\cdot\omega\). Biến đổi lại, ta có \(T = P / \omega\). Vì tốc độ thường được cho theo RPM, ta cần quy đổi: \(\omega = 2\pi\cdot\text{RPM}/60\). Kết hợp hai biểu thức này ta được $$T = \frac{\text{Power (W)}}{\dfrac{2\pi \cdot \text{Speed (RPM)}}{60}}$$ Hệ số \(2\pi\) dùng để đổi từ vòng quay sang radian, còn việc chia cho 60 là để đổi từ phút sang giây.
Ví dụ minh họa
Một động cơ 1.000 W quay ở tốc độ 1.500 RPM: $$\omega = \frac{2\pi \times 1500}{60} = 157{,}08 \ \text{rad/s}$$ Mô-men xoắn $$T = \frac{1000}{157{,}08} = 6{,}366 \ \text{N}\cdot\text{m}$$ Như vậy, động cơ này tạo ra khoảng \(6{,}37 \ \text{N}\cdot\text{m}\) mô-men xoắn ở tốc độ định mức.
Câu hỏi thường gặp
Vì sao mô-men xoắn giảm khi tốc độ tăng? Với một công suất cố định, quay càng nhanh thì mỗi vòng quay mang theo lực vặn càng nhỏ, nên mô-men xoắn tỉ lệ nghịch với tốc độ.
Nên dùng công suất đầu vào hay đầu ra? Hãy dùng công suất cơ đầu ra (công suất trên trục) để tính mô-men xoắn của trục. Nếu bạn chỉ biết công suất điện đầu vào, hãy nhân với hiệu suất của động cơ trước.
Làm sao đổi N·m sang lb-ft? Nhân số newton-mét với 0,7376 để ra pound-feet (lb-ft).
