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功率、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速之間關(guān)系
日期:2025-07-07 10:01
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摘要:
功率、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速之間關(guān)系
平時我們都是用功率來描述電子器件所具有的帶負載能力;但是對于電機系統(tǒng)來說,出力的主要部分是軸,那么就出現(xiàn)扭力相關(guān)概念。從電機的驅(qū)動電路設計角度來說,我們更關(guān)注的是功率。因此就要解決一下功率與轉(zhuǎn)矩,和轉(zhuǎn)速之間關(guān)系,正是出于這個目的,簡單的推導了下三者之間的關(guān)系。
平時我們都是用功率來描述電子器件所具有的帶負載能力;但是對于電機系統(tǒng)來說,出力的主要部分是軸,那么就出現(xiàn)扭力相關(guān)概念。從電機的驅(qū)動電路設計角度來說,我們更關(guān)注的是功率。因此就要解決一下功率與轉(zhuǎn)矩,和轉(zhuǎn)速之間關(guān)系,正是出于這個目的,簡單的推導了下三者之間的關(guān)系。
推導思路如下:
1)目標量:功率,轉(zhuǎn)矩
2)中間量:
輸入量:電源
電機電子部分:功率(即電壓,電流)
電機輸出部分:轉(zhuǎn)速
3)關(guān)系表:電壓,電流的作用,影響了電機轉(zhuǎn)速的變化;
電機的轉(zhuǎn)速的變化,影響了軸帶負載轉(zhuǎn)動的能力;
軸帶負載轉(zhuǎn)動的變化,影響了轉(zhuǎn)矩的變化。
具體的推導關(guān)系如下:
1)功率=力*速度
即:P=F*V 公式1
2)轉(zhuǎn)矩(T)=扭力(F)*作用半徑(R)
即:T=F*R
通過上式,可以推出
F=T/R 公式2
3)線速度(V)=2πR*每秒轉(zhuǎn)速(n秒)=2πR*每分轉(zhuǎn)速(n分)/60=πR*n分/30 公式3
將公式2、3代入公式1得:
P=F*V=T/R * πR*n分/30
=π/30*T*n分
P=功率單位W,T=轉(zhuǎn)矩單位Nm,n分=每分鐘轉(zhuǎn)速單位轉(zhuǎn)/分鐘
如果將P的單位換成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
這就是為什么會有功率和轉(zhuǎn)矩*轉(zhuǎn)速之間有個9550的系數(shù)的關(guān)系。。。
因為有能量轉(zhuǎn)換效率問題實際的額定轉(zhuǎn)矩值應該是實際測量出來為準,基本數(shù)值大體一致,會有細微減小。
用到的一些概念定義:
畫一個圓,圓心是O,圓上有3點A,B,C。現(xiàn)在一個螞蟻用30秒沿著圓,從A爬到C(途經(jīng)B),那么,線速度=弧ABC的長度÷30秒,國際單位為m/s。
角速度=角AOC的度數(shù)÷30秒,國際單位為 度/s
角速度=角AOC的度數(shù)÷30秒,國際單位為 度/s