电机转矩功率转速电压电流之间的关系及计算公式

电机转矩、功率、转速之间的关系及计算公式

电动机输出转矩：

使机械元件转动的力矩称为转动力矩，简称转矩。机械元件在转矩作用下都会产生

一定程度的扭转变形，故转矩有时又称为扭矩。

转矩与功率及转速的关系：转矩(T)=9550*功率(P)/转速(n)? 即:T=9550P/n—公式【1】由此可推导出：

转矩=9550*功率/转速《＝＝＝》功率=转速*转矩/9550，即P=Tn/9550——公式【2】

方程式中：

P—功率的单位（kW）；

n—转速的单位（r/min)；

T—转矩的单位（N.m）；

9550是计算系数。

电机扭矩计算公式 T=9550P/n 是如何计算的呢？

分析：

功率=力*速度即 P=F*V---————公式【3】

转矩(T)=扭力(F)*作用半径(R) 推出F=T/R---——公式【4】

线速度(V)=2πR*每秒转速(n秒)=2πR*每分转速(n分)/60=πR*n分/30---——公式【5】

将公式【4】、【5】代入公式【3】得：

P=F*V=T/R*πR*n分/30 =π/30*T*n分

-----P=功率单位W， T=转矩单位N.m， n分=每分钟转速单位转/分钟

如果将P的单位换成KW，那么就是如下公式：

P*1000=π/30*T*n

30000/π*P=T*n

30000/3.1415926*P=T*n

9549.297*P=T*n

这就是为什么会有功率和转矩*转速之间有个9550的系数关系。。。

电动机转矩、转速、电压、电流之间的关系

由于电功率P=电压U*电流I，即 P=UI————公式【6】

由于公式【2】中的功率P的单位为kw，而电压U的单位是V，电流I的单位是A，而UI乘积的单位是V.A，即w，所以将公式【6】代入到公式【2】中时，UI需要除以1000以统一单位。则：

P=Tn/9550=UI/1000————公式【7】

＝＝》Tn/9.55=UI————公式【8】

＝＝》T=9.55UI/n————公式【9】

＝＝》U=Tn/9.55I————公式【10】

＝＝》I=9.55U/Tn————公式【11】

方程式【7】、【8】、【9】、【10】、【11】中：

P—功率的单位（kW）；

n—转速的单位（r/min)；

T—转矩的单位（N.m）；

U—电压的单位（V）；

I—电流的单位（A）；

9.55是9500÷1000之后的值。

转矩的类型

转矩可分为静态转矩和动态转矩。

※静态转矩

静态转矩是值不随时间延长而变化或变化很小、很缓慢的转矩，包括静止转矩、恒定转矩、缓变转矩和微脉动转矩。?

静止转矩的值为常数，传动轴不旋转；

恒定转矩的值为常数，但传动轴以匀速旋转，如电机稳定工作时的转矩；

缓变转矩的值随时间延长而缓慢变化，但在短时间内可认为转矩值是不变的；

微脉动转矩的瞬时值有幅度不大的脉动变化。

※动态转矩

动态转矩是值随时间延长而变化很大的转矩，包括振动转矩、过渡转矩和随机转矩三种。

振动转矩的值是周期性波动的；

过渡转矩是机械从一种工况转换到另一种工况时的转矩变化

过程；随机转矩是一种不确定的、变化无规律的转矩。

选择电动机时，如何选择功率与转矩？

电动机的功率，应根据生产机械所需要的功率来选择，尽量使电动机在额定负载下运行。选择时应注意以下两点：

①如果电动机功率选得过小．就会出现“小马拉大车”现象，造成电动机长期过载．使其绝缘因发热而损坏．甚至电动机被烧毁。

②如果电动机功率选得过大．就会出现“大马拉小车”现象．其输出机械功率不能得到充分利用，功率因数和效率都不高，不但对用户和电网不利。而且还会造成电能浪费。

要正确选择电动机的功率，必须经过以下计算或比较：

P=F*V/1000(P=计算功率KW，F=所需拉力N，工作机线速度M/S)

对于恒定负载连续工作方式，可按下式计算所需电动机的功率：

P1(kw)：P=P/n1n2

式中n1为生产机械的效率；n2为电动机的效率，即传动效率。

按上式求出的功率P1，不一定与产品功率相同。因此．所选电动机的额定功率应等于或稍大于计算所得的功率。

此外．最常用的是类比法来选择电动机的功率。所谓类比法。就是与类似生产机械所用电动机的功率进行对比。

具体做法是：了解本单位或附近其他单位的类似生产机械使用多大功率的电动机，然后选用相近功率的电动机进行试车。试车的目的是验证所选电动机与生产机械是否匹配。

验证的方法是：使电动机带动生产机械运转，用钳形电流表测量电动机的工作电流，将测得的电流与该电动机铭牌上标出的额定电流进行对比。如果电功机的实际工作电流与铭脾上标出的额定电流上下相差不大．则表明所选电动机的功率

合适。如果电动机的实际工作电流比铭牌上标出的额定电流低70％左右．则表明电动机的功率选得过大，应调换功率较小的电动机。如果测得的电动机工作电流比铭牌上标出的额定电流大40％以上．则表明电动机的功率选得过小，应调换功率较大的电动机。

适用于伺服电机额定功率、额定转速和额定转矩之间的关系互导，但实际的额定转矩值应该是实际测量出来为准，因为有能量转换效率问题，基本数值大体一致，会有细微减小。。。

追问：

如果我是用无极调速的呢？

就电机输出功率与转矩而言，交流变频调速和直流调速有什么特点和区别？

回答：

论交流变频调速与直流调速一：变频器的发展直流电动机拖动和交流电动机拖动先后诞生与19世纪，距今已有100多年的历史，并已成为动力机械的主