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输入计算

数学公式

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结果

电机扭矩
6.366
N·m(牛·米)
角速度(ω) 157.08 rad/s

什么是电机扭矩计算器?

本工具可根据电机的机械输出功率和转速,计算出旋转时所产生的扭矩。扭矩是电机施加在轴上的"扭转力",单位为牛·米(N·m)。功率、扭矩与转速之间的关系适用于一切旋转机械——无论是电动机、发动机、涡轮机还是减速箱,原理都是相通的。

使用方法

输入电机的功率(单位:瓦 W)和转速(单位:每分钟转数 RPM)。计算器会先将 RPM 换算为角速度 \(\omega\)(单位:弧度每秒 rad/s),再用功率除以 \(\omega\),得到扭矩。若功率以千瓦计,乘以 1,000 即可换算为瓦;若以马力计,则乘以约 745.7 换算为瓦。

公式解析

功率等于扭矩乘以角速度:\(P = T\cdot\omega\)。变换后即得 \(T = P / \omega\)。由于转速通常以 RPM 表示,需先换算:\(\omega = 2\pi\cdot\text{RPM}/60\)。两式合并便得到

$$T = \frac{\text{Power (W)}}{\dfrac{2\pi \cdot \text{Speed (RPM)}}{60}}$$

其中系数 \(2\pi\) 把"转"换算成弧度,除以 60 则把"分钟"换算成"秒"。

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电机轴旋转,带有转矩箭头和角速度,以及功率-转矩-转速关系
转矩是作用在电机轴上的旋转力,通过 \(T = P / \omega\) 与功率和转速相联系。

实例演算

一台功率为 1,000 W、转速为 1,500 RPM 的电机:

$$\omega = \frac{2\pi \times 1500}{60} = 157.08 \ \text{rad/s}$$

扭矩

$$T = \frac{1000}{157.08} = 6.366 \ \text{N}\cdot\text{m}$$

也就是说,这台电机在额定转速下可输出约 6.37 N·m 的扭矩。

功率、转矩与角速度之间的三角关系
功率、转矩与角速度三角形:盖住你要求的量。

常见问题

为什么转速越高,扭矩反而越小?在功率固定的情况下,转速越快,每一转所分摊到的扭转力就越少,因此扭矩与转速成反比。

应该用输入功率还是输出功率?计算轴扭矩时,应使用机械输出(即轴端)功率。如果你只知道电气输入功率,需先乘以电机效率再代入计算。

如何把 N·m 换算成磅·英尺(lb-ft)?将牛·米数值乘以 0.7376,即可得到磅·英尺。

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