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输入计算

数学公式

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结果

电机扭矩
31.83
newton-metres (N·m)
Torque (lb·ft) 23.48
公式 T = 9549 × kW / RPM

这个计算器的用途

本工具可以把电机的额定功率和转速换算成其输出的轴扭矩。只需输入机械功率(千瓦,kW)和转速(每分钟转数,RPM),即可得到以牛·米(N·m)为单位的扭矩,并同时给出磅·英尺(lb·ft)的换算结果。它适用于任何已知功率和转速的旋转设备,例如电机、水泵、风机和减速箱等。

使用方法

从铭牌或产品数据表上读出电机的功率和基准转速。把功率填入 kW 栏,把转速填入 RPM 栏,即可直接读出扭矩。如果你的电机是按马力(HP)标注的,先用马力乘以 \(0.7457\) 换算成 kW。这里的转速应为实际运行转速(对异步电机而言,实际转速会略低于同步转速)。

公式解析

扭矩等于功率除以角速度:\(T = P / \omega\),其中 \(\omega\) 的单位是弧度每秒(rad/s)。把功率换算为瓦、转速换算为 rad/s 后,就得到实用常数 9549:

$$T\,(\text{N}\cdot\text{m}) = 9549 \times \frac{P\,(\text{kW})}{\text{RPM}}$$

这个常数来自 \(60 / (2\pi) \times 1000 \approx 9549.3\)。在功率不变的情况下,转速越低,扭矩就成比例越大——这正是减速机构能够放大扭矩的原因。

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电机轴示意图,转速与半径处的切向力产生转矩
转矩是作用在电机轴上的旋转力,由功率和转速推导得出。

实例计算

一台 5 kW 的电机以 1500 RPM 运行,其扭矩为

$$T = 9549 \times \frac{5}{1500} = 31.83 \ \text{N}\cdot\text{m}$$

约合 \(23.48\ \text{lb}\cdot\text{ft}\)。如果把转速减半到 750 RPM,扭矩则翻倍至约 \(63.66\ \text{N}\cdot\text{m}\)。

用常数9549关联功率、转速和转矩的平面三角关系图
常数9549将以千瓦为单位的功率和以转每分为单位的转速与以牛顿米为单位的转矩联系起来。

常见问题

为什么用 9549 而不是 9550?两者都有人用,9549.3 更精确一些。这点微小差异对工程估算来说可以忽略不计。

这算出来的是启动扭矩吗?不是。它给出的是额定工作点的扭矩。启动扭矩(堵转扭矩)通常是这个值的数倍,会在数据表中单独列出。

如果我只有马力数据怎么办?把机械马力(HP)乘以 \(0.7457\) 换算成 kW,然后再用本计算器即可。

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