常用電機中功率、轉速、扭矩的關係!
2026年10月21日
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視頻概述
AI 生成本视频由清晨教育的云飞老师主讲,详细解析了机械功率(P)、转速(n)与扭矩(T)三者之间的数学关系及其在实际电机选型中的应用,重点对比了步进电机与伺服电机的特性差异。
大家好
我是清晨教育的雲飛老師
那本節課來聊一下功率
轉速
扭矩三者之間的關係
首先來看基本的關係
是這裏有幾個公式是比較重要的
第一呢
就是P等於T乘以歐北格
其中P就是機械功率
單位是瓦
T呢
扭矩單位是牛米
歐北格,角速度單位是弧度每秒
那麼第二個公式就是角速度
它等於二π乘以轉速再除60
這裏除60的原因呢
就是單位換算
我們來看啊
角速度的單位是弧度每秒
而轉速的單位呢
是轉每分鐘
所以說啊
要除60就是一分鐘60秒的意思
那麼把兩個公式啊
進行整理
得到的就是下方的公式了
P等於T乘以二πn再除以60
那麼二π是多少呢
6.28
對吧
然後呢
這裏P的單位是瓦
下方這個公式啊
P的單位是多少呢
是千瓦
所以說呢
經過整理得到的是P等於T乘以n除以950
那我們來看啊
關鍵的結論是什麼樣子的
在功率恆定時
扭矩和轉速是呈反比的
比如說啊
減速箱通過降低轉速來提高輸出的扭矩
那麼扭矩恆定時呢
功率和轉速是呈正比的
比如說定積在橫轉矩區的這個表現
那麼轉速恆定時呢
功率與扭矩同樣呈正比
比如說定積啊
在額定轉速下的運行
那麼在實際使用時啊
我建議大家以樣測爲主
爲什麼這麼講
咱們拿步進定積來進行舉例啊
那麼一臺定積主要的參數就這麼幾個
第一就是P也就是功率
這是一個定積很重要的參數
對吧
好
第二呢
就是n也就是轉速了
指的是定積在帶動機構運動時所輸出的轉速
對吧
好
第三就是T也就是扭矩
指的是定積在帶動機構運動時所輸出的扭矩值
那麼我要選一臺步進定積
應該用哪個參數來選呢
這是一道單選題啊
單選題應該選什麼
應該選扭矩
爲什麼呢
首先啊
步進定積它屬於直行定積啊
直行定積
它的轉速是可以調節的
轉速可調
你要知道什麼是步進定積啊
它是一種呢
能夠把我們提供給它的脈衝轉換爲腳位的一種定積啊
就是你給他一個脈衝
他能夠旋轉一定角度
這個角度就是步進定積的什麼呀
步去腳了
假如說這裏用的是一個兩向的步進定積
那麼步去腳多少度啊
1.8度是吧
哎
我給他一個脈衝
他轉1.8度
給他兩個呢
3.6度
10個呢
18度
20個呢
36度
對吧
那我們是不是可以通過控制驅動器輸送給定積的脈衝數量來控制定積旋角度呢
可以的
而且能夠通過驅動器啊
這個控制輸送給定積的脈衝頻率來控制定積
它輸出的轉速
一秒鐘10個脈衝
一秒鐘100個脈衝
200個脈衝轉速可調啊
我們在選步進時轉速
它就不是一個主要的量啊
那麼同樣啊
也不能通過功率來選步進
爲什麼呢
這是步進定積它本身特性
我們叫它矩頻特性
這個特性導致啊
步進定積
它是沒有功率這個量的
來
我們看啊
樣冊
這是雷塞步進定積的樣冊啊
打開樣冊之後
同學們
你直接往下滑
找什麼呢
找圖像
看一下這裏啊
舊圖像的
好
從圖像中我們能看出什麼呢
我們來看橫軸轉速
RPM
對吧
轉每分鐘啊
豎軸呢
牛米
指的是定積它的輸出轉矩
從圖像中
我們能看出
隨着定積輸出轉速的增加
定積輸出的牛矩在降低
是吧
那剛剛咱們所提到的公式啊
P等於T乘以N除以950
轉速增加牛矩降低功率應該是不變的呀
對吧
但是不變的前提是什麼
牛矩和轉速的乘積不變
你看這個曲線
它像是不變的樣子嗎
不是的
是吧
一直在改變的
所以說步進定積沒有一個固定的功率值
你在買步進的時候呢
廠家所提供的樣子裏面
它根本就不會提供功率這個量
所以說同學們
選步進不能通過功率來選
也不能通過轉速來選
要通過牛矩來選
只要說牛矩能夠滿足需求
那麼這臺電機就可以使用
電機可用
啊
那麼伺服電機呢
它又有所不同
來我們看啊
這是東方馬達伺服電機
我們打開之後
往下滑找樣冊啊
樣冊中的這種圖像啊
好
那麼在額定轉速3000墜內
我們看它的輸出牛矩是不變的
對吧
額這個輸出牛矩是不變的啊
這就是伺服電機的額定轉矩
那麼在最大轉速6000轉以內呢
就是3000到6000轉之間
它是恆功率的
看到沒有
這是一條直線啊
不是一個曲線直線啊
恆功率啊
所以說這就是步進和伺服的這個區別了
我們在選電機的時候呢
儘量的啊
去看樣子裏面它所提供的圖像啊
這個咱們剛剛所提到的P的TN
除以950
這公式其實用的還是比較少的啊
好吧
好
那今天呢
關於三者之間的關係
咱們聊這麼多
我是雲飛老師
咱們下節課再見啊

