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发表人：丹东三电 |
发表时间：2008/10/5 14:12:00 |
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| 本栏论题： |
电动机输出转矩是用什么公式计算的，并用什么工具测量的？ [20372] |
电动机输出转矩是用什么公式计算的，并用什么工具测量的？ |
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以下是关于《电动机输出转矩是用什么公式计算的，并用什么工具测量的？》论题的回复（共9篇） |
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转矩（英文为torque ）
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。转矩是各种工作机械传动轴的基本载荷形式，与动力机械的工作能力、能源消耗、效率、运转寿命及安全性能等因素紧密联系，转矩的测量对传动轴载荷的确定与控制、传动系统工作零件的强度设计以及原动机容量的选择等都具有重要的意义。此外,转矩与功率的关系T=9549P/n
电机的额定转矩表示额定条件下电机轴端输出转矩。转矩等于力与力臂或力偶臂的乘积，在国际单位制(SI)中，转矩的计量单位为牛顿・米(N・m)，工程技术中也曾用过公斤力・米等作为转矩的计量单位。电机轴端输出转矩等于转子输出的机械功率除以转子的机械角速度。直流电动机堵转转矩计算公式TK=9.55KeIK 。
三相异步电动机的转矩公式为：
S R2
M=C U12 公式 [2 ]
R22+（S X20）2
C：为常数同电机本身的特性有关； U1 ：输入电压 ；
R2 ：转子电阻； X20 ：转子漏感抗； S：转差率
可以知道M∝U12 转矩与电源电压的平方成正比，设正常输入电压时负载转矩为M2 ，电压下降使电磁转矩M下降很多；由于M2不变，所以M小于M2平衡关系受到破坏，导致电动机转速的下降，转差率S上升；它又引起转子电压平衡方程式的变化，使转子电流I2上升。也就是定子电流I1随之增加（由变压器关系可以知道）；同时I2增加也是电动机轴上送出的转矩M又回升，直到与M2相等为止。这时电动机转速又趋于新的稳定值。
转矩的类型
转矩可分为静态转矩和动态转矩。
静态转矩是值不随时间变化或变化很小、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。
动态转矩是值随时间变化很大的转矩，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。
根据转矩的不同情况，可以采取不同的转矩测量方法。
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扭矩=9550*功率/转速
同样
功率=转速*扭矩/9550
平衡方程式中：功率的单位（kW）；转速的单位（r/min)；扭矩的单位（N.m）；9550是计算系数。
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电动机扭距计算:
电机的“扭矩”，单位是 N•m（牛米）
计算公式是 T=9549 * P / n 。
P是电机的额定（输出）功率单位是千瓦（KW）
分母 是额定转速 n 单位是转每分 (r/min)
P和 n可从 电机铭牌中直接查到。
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从力学的角度来看，电动机轴的扭矩本质上就是力矩。力矩=力×力臂长 ，即 L=P×r 。在理论力学中，力矩又可等效于一对力偶，即M=P/2 × 2r 。由于电机轴在工作时处于受扭状态，所以把力偶称作扭矩。
在电动机的出轴上，把力矩或扭矩传给工作机械。也就是平稳状态时，轴与工作机械(如齿轮、皮带轮)之间的作用力矩(或扭矩)大小相等，方向相反。当轴上单键受力时，看做力矩更确切些；当轴上双键对称受力时，看做扭矩更确切些。
电机轴作功：当轴旋转，通过键带动工作轮转动时，力P沿着圆弧线移动一段距离作功，从而将轴的机械能传递了过去。所作功的大小为 W ==力×距离=P×s=P×圆周长×总转数=P×圆周长×传速×时间=P×2πr×n(转/分)/60×t(秒) 所以，作功=(P×r)×(2π×n/60)×t 。那么，功率N就是每秒钟所作的功：N ==(P×r)×(2π×n/60) 。
在该式子中,(P×r)这一项就是前面所说的扭矩，后一项(2π×n/60)的含义是什么呢？我们知道，角度的单位有几种，一般是用“度(°)”，也可以用“弧度(弪)”、坡度等。当使用弧度时，每360°对应的弧度值是2π。所以，(2π×n/60)的含义就是轴上任意一条半径每秒钟所扫过的叠合扇面的总角度(以弧度度量时)，也就是“角速度”(以弧度度量时)。因此，功率N = 扭矩×角速度。
以下推导扭矩的计算公式：
额定功率N = 额定扭矩×额定角速度
= (P×r)×(2π×n/60)
如果各参数的单位分别为：
N kw
P kg
r 米
n 转/分
那么左边单位是kw，而右边是kg-米/秒，为了两边单位统一，在左边×102，变成kg-m/秒，
从而，额定扭矩 ==N×102×60÷（2πn）
==N×974÷n (kg-米)
也可以再在右边×9.81，将kg化为牛顿，从而
额定扭矩 ≈N×9555÷n (牛顿-米)
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