Содержание

Чем отличается мощность от крутящего момента? Статья от экспертов в Москве

Знаю, что многих мучает этот вопрос, многие даже не понимают, чем отличается мощность от крутящего момента. А ведь реально — что из них важнее?

Мы привыкли выбирать машину по лошадиным силам, а вот крутящий момент как то не заслуженно опускается! Лично сам разговаривал со своими друзьями, многие даже не знают какой он на их автомобиле и при каких оборотах он максимальный!

Правильно ли это? Конечно же нет, нужно точно знать и понимать все технические характеристики своего авто, особенно такие важные. Вот поэтому решил написать эту статью и разъяснить все простыми словами, как обычно будет видео версия в конце …


Содержание статьи:

  • Мощность двигателя
  • Крутящий момент двигателя
  • Обороты двигателя
  • Различные типы двигателей
  • Так что же важнее и лучше?

Что же постараюсь рассказать простыми словами, как я умею, но тема не такая простая, как кажется на первый взгляд, в интернете есть описания, но они крайне запутаны. Я же в этой статье буду оперировать такими понятиями как мощность двигателя и крутящий момент. По сути эта два обозначения идут «бок о бок» и одна характеристика напрямую зависит от другой.

Мощность двигателя

Измеряется в «Лошадиных Силах (л.с.)» или Киловаттах (Ваттах, «Вт»), как становится понятно — ей занимался Джеймс Ватт. Да, именно в Ваттах мы измеряем мощность лампочки накаливания у нас в «люстрах» и светильниках, но оказывается и мощность двигателя тоже. Я не буду вдаваться в подробности, как и что он открыл, просто характеристика идет именно от его фамилии.

НО как же лошадиные силы? А все просто, Ватт «тренировался» на лошадях, а именно на переносимых грузах, одной лошадью в единицу времени и на определенное расстояние, так вот после определенных «терзаний» выяснилось — что одна лошадь (если ее заставить генерировать электрический ток, от динамомашины) способна выдавать 736 Ватт в секунду времени, либо 75 кгс м/с, что можно расшифровать так — 75 килограмм, на 1 метр высоты, за 1 секунду времени.

Чтобы перевести «ватты» в «лошадиные силы», существует достаточно большой расчет, но если утрировать, то получается 1кВт=1000Вт=1,36л.с.

Не все производители указывают мощность двигателя в «л.с.», например некоторые немецкие производители указывают именно в Ваттах.

Для того чтобы перевести «Л.С». в «Ватты», нужно их разделить на 1,36. Если нужно наоборот тогда мощность в «Вт» умножаем на 1,36, получаем «лошадиные силы».

Думаю это понятно, больше к этому возвращаться не будем.

Мощность двигателя внутреннего сгорания (будь то это бензин или дизель), величина не постоянная! ЭТО НУЖНО ПОНИМАТЬ! Меня просто умиляет то, как многие реагируют на эту величину: — у меня 150 л.с., я тебя сделаю как «два пальца», а у оппонента 145 л.с. и по теории он должен проиграть, но не учитывается крутящий момент и расстояние, на котором будут соревноваться автомобили.

Мощность изменяется от оборотов двигателя! Ваша номинальная величина, будет указана при определенных МАКСИМАЛЬНЫХ оборотах, у современных авто, обычно от 5000 до 6500 оборотов. ТО есть простыми словами, 150л.с. – выдаются при 6000 оборотов (для примера). Соответственно при 3000 или при 1500 оборотов, мощность будет уменьшаться в разы.

Мощность двигателя внутреннего сгорания, которая указана у вас в технических характеристиках, обычно выдается при максимальных оборотах двигателя. При 1500 – 2000 оборотах, она будет в 4 – 5 раз меньше (справедливо для бензиновых агрегатов).

ТО есть, для того чтобы получить весь «табун» силового агрегата, вам нужно активно «педалировать». Например — при обгонах или резких маневрах, вы должны держать почти вашу «полку» в 5000 – 6500 оборотов именно эти обороты вам помогут резко ускориться. Вот почему зачастую приходится понижать передачу, для того чтобы получить максимум мощности.

НО силовой агрегат не может мгновенно раскрутиться, ему на это нужно время, здесь то и приходит такое понятие как крутящий момент.

Крутящий момент двигателя

Стоит понимать, что мощность мотора – это энергия, которая вырабатывается двигателем. И именно эта энергия преобразуется в крутящий момент на выходном (коленчатом) валу двигателя, далее момент изменяется в трансмиссии (при помощи нужных передаточных чисел шестерен) и после передается на привода, или ведущие мосты и после на колеса.

ТО есть если утрировать – крутящий момент, это реально то, что толкает машину механически, а мощность – это то, что производит этот момент.

Тронуться и поехать, вы сможете даже на маломощном двигателе (причем для этого нам не нужно много мощности), здесь работают передаточные числа, которые точно подобраны в трансмиссии вашего авто.

НО мы же не хотим ездить со скоростью 20 – 40 км/ч, нам нужно ускорение, быстрое передвижение. А для этого просто необходим достаточный крутящий момент при всех диапазонах скоростей. Это достигается – достаточной мощностью двигателя и подбором шестерен в трансмиссии и приводах, мостах (если есть).

Если вывести определение:

Крутящий момент – это сила, которая умножена на плечо ее приложения, которую может предоставить мотор машине для преодоления тех или иных сопротивлений движению. Измерения производят в ньютонах, а рычаг измеряется в метрах.

Если разобрать, просто «на пальцах формулу», то 1 Н·м – это сила с которой 0,1 кг, давят на конец рычага (это поршень) длиной в 1 метр. Как становится понятно, в двигателе роль рычага выполняет кривошип коленчатого вала, через который и производится крутящий момент. Понятно, что кривошип, длинной не 1 метр, но момент вычисляется из приложенных характеристик.

Именно от этого показателя и зависит время достижения силовым агрегатом максимальной мощности, а значит и динамики разгона авто.

Если образно утрировать — то момент, собирает все лошадиные силы в «кулак» который и раскручивает мотор, и чем больше этот кулак, тем быстрее раскручивается мотор и ускоряется автомобиль.

Обороты двигателя

Также важный показатель, для различных типов двигателя. Ведь максимальный крутящий момент может образовываться при различных оборотах силового агрегата. Как я писал выше, на бензине это может быть и 5000 и 6000! Поэтому чтобы выйти на такой показатель мотору нужно затратить определенное время.

Конечно же лучше, когда мотор развивает максимальный момент, скажем на 1500 – 2000 оборотов, тогда время на раскрутку силового агрегата в разы меньше, машины быстрее набирает скорость.

Тогда получается что главное, не только в величине момента, но и в оборотах при которых он достигается. Чем они меньше, тем лучше.

И вот тут возникает дилемма – а какие двигатели реально обладают большим запасом момента?

Различные типы двигателей

Как мы с вами уяснили, чем на меньших оборотах наступает максимальный крутящий момент — тем лучше, но какие моторы могут под это подходить? И вообще у каких «большой запас» этого момента? Ведь обычный бензиновый четырехцилиндровый атмосферник, выходит на свой номинал примерно в 5000 – 6000 оборотов.

НО есть моторы, которые выдают достаточно большие моменты, причем наступают они при достаточно низких оборотах. Это многоцилиндровые моторы, а также  «V» – образные типы, начиная с V6 – V8. Турбированные агрегаты, имеют большой запас момента, даже при относительно малых объемах.

Однако абсолютным рекордсменом являются дизельные варианты, особенно те которые устанавливались на трактора, ведь здесь важна тяга именно на низах (скорость на трассах абсолютно не нужна). Такие варианты выходят на номинал, уже при 1500 оборотов, просто представьте! Такие агрегаты называют «тяговитыми» из-за быстрого набора крутящего момента.

Условно моторы можно разделить на четыре лагеря:

  • Это обычные атмосферники, 4 цилиндра.
  • Многоцилиндровые агрегаты, от 6 до 12 «горшков», сюда же можно записать и V – образные.
  • Это турбированные моторы
  • Дизельные агрегаты

Про «многоцилиндровые» (второй тип) сейчас особо заострять не буду, здесь понятно, что чем больше цилиндров – тем больше мощность и соответственно крутящий момент. Минус только в том что эти агрегаты тяжелые, прожорливые, и очень большие по размерам.

А вот остальные три типа стоит сравнить для полного понимания, возьмем три мотора от нового KIA SPORTAGE, смотрим таблицу.








 Объем, двигателяОбороты в минуту(об/мин)Максимальная мощность(в л.с.)Крутящий момент(в Нм)
Бензиновый, 4 – цилиндровый рядный2,0 литра6200150 
  4000 192
Турбированный, 4 —  цилиндровый рядный1,6 литра5500177 
  2000 — 4500 265
Дизельный, 4 —  цилиндровый рядный2,0 литра4000185 
  1750 — 2750 400

Бензиновая атмосферная «четверка», развивает максимальную мощность только при 6200 оборотах в минуту, зато максимальный крутящий момент наступает уже при 4000 оборотов. Турбо вариант, 177 л.с при 5500 оборотов, но момент здесь намного выше 265 в диапазоне от 2000 до 4500 об. Но рекордсменом по л.с. и крутящему моменту идет дизель, 185 л.с. при 4000 об/мин, и крутящий момент 400! (просто вдумайтесь) в интервале 1750 – 2750 об/мин.

Как видите бензиновые агрегаты проигрывают дизелю в моменте (обычный атмосферник примерно в 2 с небольшим раза). Причем максимальной отдачи можно достичь только при 4000 об/мин. Зато бензиновый мотор легко крутится до 6200, а то и больше 7000 – 8500 об/мин, что позволит развить ему большую мощность. Дизель же не может похвастаться высокими оборотами, максимальная полка зачастую всего 4000 — 5000 об/мин, поэтому они могут проигрывать в максимальной мощности своим бензиновым собратьям.

Если сказать проще, то можно констатировать – мощность определяет максимальную скорость авто, а вот крутящий момент – как быстро агрегат достигнет этой мощности. Собственно все просто. НО если вспомнить законы механики, то здесь стоит помнить – выигрывая в крутящем моменте, проигрываем в частоте вращения.

НА старте бензиновый мотор выиграет у дизельного агрегата! Почему? ДА все просто, бензиновый агрегат можно крутить до 6500, а в редких случаях до 8000 об/мин, не переключая передачи. А вот дизель достигнет пик своего момента максимально быстро (уже при 1750 об/мин) и вам нужно будет тратить время на переключение, далее еще одна передача и т.д.

Конечно эта ситуация справедлива для механики, на многих современных автоматах переключения происходят максимально быстро. ДА и для того чтобы тягаться с дизелем бензину, всегда нужно будет держать повышенные обороты, чтобы сравняться в мощности. Например, при 90 км/ч на трассе, чтобы ускориться на бензиновом агрегате, нужно скинуть передачу пониже (увеличивая обороты — увеличиваем мощность), а вот дизелю делать этого не нужно!

Так что же важнее и лучше?

Здесь сложно сказать одно выходит из другого. С одной стороны момент, позволит развивать вам быстро максимальную мощность, в примере с дизелем, но он не сможет крутиться до таких оборотов как бензин, а значит его максимальная мощность в пике будет ниже.

Тут знаете, кому что нужно, может быть вы водитель коммерческого транспорта, и вам не нужна максимальная скорость но важна тяга «с низов». Или наоборот, вы любите турбо моторы, которые крутятся до 8000 – 9000 оборотов и выстреливают с места.

Лично мне нравятся новые бензиновые агрегаты, такие как скажем у МАЗДЫ, мотор Skyactiv  которые сейчас устанавливаются на многие модели. Здесь увеличили степень сжатия, немного приблизили мотор к дизелю, но он остался бензиновым с высокими оборотами. Здесь есть и мощность и крутящий момент, золотая середина! Думаю за такими моторами будущее (если не брать гибриды и электромобили).

И запомните: — крутящий момент толкает машину вперед, а вот мощность это то, что этот момент производит. Так что покупаем лошадиные силы, а ездим на моменте!

мощность или крутящий момент? — Электродвигатели Электромомент

Многие считают, что самая важная характеристика любого электродвигателя — это мощность. Про такой важный параметр, как «крутящий момент», не все слышали и не все понимают его важность для тяговых электроприводов.

График зависимости мощности (P) и крутящего момента (M) от оборотов (n), где: Мном — номинальный крутящий момент (в режиме S1), Н·м; Ммакс — максимальный крутящий момент (в режиме S2), Н·м; Pном – номинальная мощность (в режиме S1), кВт; Pмакс – максимальная мощность (в режиме S2), кВт; N – номинальные обороты, об/мин

Из графика зависимости мощности синхронного электродвигателя от оборотов видно, что его мощность не является постоянной величиной, но в рабочем диапазоне оборотов линейно растёт по мере увеличения оборотов. Для точного определения мощности (P) электродвигателя в качестве его технической характеристики выбирается оптимальная точка на графике, которая определяет номинальную мощность (Pном) на номинальных оборотах (N).

Увеличивая номинальные обороты синхронного электродвигателя, можно пропорционально увеличивать его номинальную мощность, что, в свою очередь, приводит и к росту удельной мощности.

В погоне за мощностью

Большинство проектировщиков и изготовителей электрических машин стараются достичь высокой мощности путём увеличения номинальных оборотов до нескольких тысяч или даже десятков тысяч оборотов в минуту. Однако, по мере увеличения оборотов электрической машины лавинообразно нарастают сразу несколько неприятных проблем: начиная с механической балансировки ротора и заканчивая высокочастотными потерями в статоре. Основные высокочастотные проблемы — это так называемый «скин-эффект» в обмотках, вихревые токи Фуко в сердечнике и быстродействие силовых ключей частотных преобразователей. Преодоление этих проблем приводит к существенному увеличению стоимости электродвигателя.

Вращающая сила

Для тяговых электроприводов необходимо, в первую очередь, обеспечить требуемую вращающую силу, которую называют также «моментом силы» или «крутящим моментом» (М). В таких системах вращающая сила должна достигать максимальных значений, начиная со старта.

В отличие от асинхронных, именно у синхронных электродвигателей номинальный и максимальный крутящие моменты остаются постоянными во всём рабочем диапазоне оборотов. Постоянный номинальный крутящий момент — одно из важнейших преимуществ синхронных электродвигателей и обеспечивается даже на минимальной мощности. На графике соответствующие крутящие моменты обозначены «Mном» и «Ммакс».

К сожалению, в реальных условиях увеличение номинальных оборотов электродвигателя приводит к уменьшению удельного крутящего момента (M). Если хочется получить минимальные масса-габариты электродвигателя, то придётся выбирать между концепциями высокой удельной мощности за счёт высоких оборотов и высоким удельным крутящим моментом на малых или сверх-малых оборотах.

Преобразование мощности в крутящий момент

Перед создателем любого тягового электропривода с применением высокооборотного электродвигателя возникает необходимость преобразования мощности в крутящий момент, сопровождающийся переходом от высоких оборотов к низким. Такое преобразование осуществляется с помощью механического редуктора.

Однако, применение редуктора приводит к неизбежному увеличению сложности, масса-габаритов и стоимости электропривода на фоне снижения КПД, надёжности и рабочего ресурса. Если речь идёт о сервоприводе, то любой механический редуктор, кроме всего прочего, снижает точность позиционирования.

Избавляемся от редуктора!

Применение тяговых синхронных электродвигателей с высоким удельным крутящим моментом позволяет существенно снизить коэффициент редукции или полностью отказаться от механического редуктора, обеспечив переход на прямой привод со всеми вытекающими отсюда преимуществами.

Удельный крутящий момент синхронных электродвигателей серий EM и iEM в 5-10 раз выше, чем у аналогичных по мощности асинхронных и коллекторных электродвигателей! Столь высокий крутящий момент электродвигателей EM/iEM позволяет либо существенно снизить коэффициент редукции, либо полностью отказаться от механического редуктора!

Благодаря запатентованным технологиям, синхронные электродвигатели серий EM/iEM в 2-5 раз компактнее и легче других синхронных (в том числе, «вентильных») и коллекторных электродвигателей с таким же крутящим моментом!

Режим постоянной мощности

На графике зависимости мощности и крутящего момента от оборотов видно, что при превышении номинальных оборотов (N) синхронного электродвигателя его крутящий момент (M) начинает снижаться. Также падает и КПД. Это происходит потому, что практически любая электрическая машина обратима, и может одновременно работать как электродвигатель и как электрогенератор. При превышении номинальных оборотов, вырабатываемое электродвигателем напряжение начинает «бороться» с питающим напряжением от частотного преобразователя. Чем больше увеличиваются обороты относительно номинальных, тем сильнее электродвигатель влияет на источник питания, снижая КПД и крутящий момент электропривода.

На практике превышение оборотов на 20-30% относительно номинальных далеко не всегда рассматриваются как нежелательный или запрещённый диапазон для синхронного электропривода. Например, в электротранспорте диапазон оборотов, превышающий номинальные, часто используется для кратковременного достижения максимальной скорости, когда фактор экономичности временно отходит на задний план. При этом, современные частотные преобразователи хорошо умеют справляться с такой ситуацией, и автоматически переходят в режим обеспечения «постоянной мощности«.

Таким образом, оптимальный выбор номинальных оборотов (N), а также допустимость и степень их превышения для конкретного синхронного электропривода — это продуманное решение разработчика электропривода, основывающееся на конкретных приоритетах.

Угловое движение — мощность и крутящий момент

Инженерный набор инструментов

— Ресурсы, инструменты и базовая информация для проектирования и проектирования технических приложений!

Угловая скорость и ускорение в зависимости от мощности и крутящего момента.

Рекламные ссылки

  • Работа является результатом действия силы на некотором расстоянии. Работа измеряется в джоулях (Нм) или футо-фунтах.
  • Крутящий момент — вращающая сила, создаваемая коленчатым валом двигателя. Чем больший крутящий момент производит двигатель, тем больше его способность выполнять работу. Поскольку крутящий момент представляет собой вектор, действующий в направлении, его обычно измеряют в Нм или фунто-футах.
  • Мощность — это скорость выполнения работы — работа за заданный промежуток времени. Мощность измеряется в ваттах (Дж/с) или лошадиных силах.

Мощность и крутящий момент тела при угловом движении

Мощность вращающегося тела можно выразить как

P = T ω        

   = T 2 π n об/с  

    = T π n об/мин / 30                 (1)

где

P = мощность (Вт)

T = крутящий момент или момент (Нм)

ω = угловая скорость (рад/с)

π = 3,14…

n об/с = число оборотов в секунду (об/с, 1/с)

n об/мин = число оборотов в минуту (об/мин, 1/мин)

  • рад = 360 o / 2 π =~ 57,29578.. o

Внимание! — объект — как и электродвигатель — может иметь активный момент без вращения, но без вращения ( ω = 0 ) мощность не вырабатывается.

В имперских единицах

P = Tn об/мин / 5252                 (1b)

где

P = мощность (л.с.)

T = крутящий момент (фут-фунт f

Пример — крутящий момент, создаваемый вращающимся двигателем

Электродвигатель работает с 3600 об/мин с измеренной потребляемой мощностью 2000 Вт . Момент, создаваемый двигателем (без потерь), можно рассчитать, переставив (1) в

T = 30 P / (π n об/мин )

  = 30 (2000 Вт) / (π ( 3600 об/мин))  

   = 5,3 Н·м

Калькулятор крутящего момента

P — мощность (Вт)

n м — обороты (об/мин)

Скачать и распечатать Мотор — диаграмма зависимости крутящего момента от мощности и частоты вращения

Крутящий момент тела при угловом движении

T = I α                  (2)

где

I = момент инерции (кг м 2 , фунт f фут с 2 )

α = угловое ускорение (рад/с 2 )

Рекламные ссылки

Похожие темы

Динамика

Движение — скорость и ускорение, силы и крутящий момент.

Связанные документы

Рекламные ссылки

Engineering ToolBox — Расширение SketchUp — 3D-моделирование онлайн!

Добавляйте стандартные и настраиваемые параметрические компоненты, такие как балки с полками, пиломатериалы, трубопроводы, лестницы и т. д.

Скетчап модель

с

Engineering ToolBox — расширение SketchUp

— включен для использования с удивительным, веселым и бесплатным

Сделать SketchUp

и

SketchUp Pro

. Добавьте расширение Engineering ToolBox в свой SketchUp из

SketchUp Pro

Склад расширений Sketchup!

Перевести

О Engineering ToolBox!

Мы не собираем информацию от наших пользователей. В нашем архиве сохраняются только электронные письма и ответы. Файлы cookie используются только в браузере для улучшения взаимодействия с пользователем.

Некоторые из наших калькуляторов и приложений позволяют сохранять данные приложений на локальном компьютере. Эти приложения будут — из-за ограничений браузера — отправлять данные между вашим браузером и нашим сервером. Мы не сохраняем эти данные.

Google использует файлы cookie для показа нашей рекламы и обработки статистики посетителей. Пожалуйста прочти

Конфиденциальность и условия Google

для получения дополнительной информации о том, как вы можете управлять рекламой и собираемой информацией.

AddThis использует файлы cookie для обработки ссылок на социальные сети. Пожалуйста прочти

ДобавитьЭту Конфиденциальность

Чтобы получить больше информации.

Реклама в панели инструментов

Если вы хотите продвигать свои продукты или услуги в Engineering ToolBox — используйте

Гугл Адвордс.

Вы можете выбрать Engineering ToolBox с помощью

Места размещения, выбранные вручную AdWords.

Цитата

Эту страницу можно цитировать как

  • Инженерный набор инструментов (2008 г.). Угловое движение — мощность и крутящий момент . [онлайн] Доступно по адресу: https://www.engineeringtoolbox.com/angular-velocity-acceleration-power-torque-d_1397.html [День доступа, месяц, год].

Изменить дату доступа.

.

.

закрывать

Сделать ярлык на главный экран?

Калькулятор крутящего момента электродвигателя

Создано Артуро Баррантесом

Рассмотрено Стивеном Вудингом

На основе исследования

Остина Хьюза «Электрические двигатели и приводы, 3-е издание» Newnes (2006)

Последнее обновление: 05 июня 2023 г.

Содержание:

  • Как работает электродвигатель?
  • Каков крутящий момент электродвигателя?
  • Что такое скольжение в электродвигателях?
  • Как рассчитать крутящий момент электродвигателя?
  • Часто задаваемые вопросы

Удивительный калькулятор крутящего момента электродвигателя показывает соотношение между скоростью, мощностью и крутящим моментом двигателя . Вы ищете определить, какой крутящий момент вы можете получить при определенной частоте вращения? Тогда продолжайте читать. Мы обсудим, как работает электродвигатель, и укажем формулы для расчета его крутящего момента. Мы также определяем исключительно для переменного тока, что такое скольжение электродвигателя.

💡 Вы также можете проверить наш калькулятор крутящего момента и калькулятор крутящего момента в л.с. после использования этого калькулятора.

Как работает электродвигатель?

Определить, правильно ли работает электродвигатель, легко, но немногие избранные знают, как они работают. Продолжай читать; вы собираетесь стать одним из избранных.

Если вы думаете, что не видели электродвигатель, то он есть в водяном насосе вашего дома или в вентиляторе в гостиной . Электродвигатели повсюду, преобразуют электрическую энергию в механическую , заставляя вал вращаться. У нас есть два основных типа электродвигателей:

  • Электродвигатель переменного тока: Работают на переменном токе. Переменный ток имеет характеристику периодического изменения направления и величины тока с течением времени. Такая особенность делает его идеальным для создания переменных магнитных полей, вращающих двигатель.

  • Электродвигатель постоянного тока: Этот тип работает с постоянным током. Мы называем якорь его вращающейся частью, а статор — неподвижной частью. Статор содержит магниты, которые создают магнитное поле, охватывающее якорь. С другой стороны у нас есть якорь, который питается от постоянного тока. Электрический поток через якорь создает электромагнитное поле. Взаимодействие между электромагнитным полем и магнитным полем статора заставляет якорь вращаться.

Если вам интересно, какой размер кабеля использовать для вашего нового электродвигателя, вы можете проверить наш набор калькуляторов размера провода. У нас есть специальный набор инструментов для двигателей постоянного и переменного тока.

Каков крутящий момент электродвигателя?

В обоих случаях, описанных выше, вал вращается с определенной угловой скоростью, создавая крутящий момент. Мы можем использовать такой крутящий момент для вращения приводного оборудования, такого как крыльчатки водяных насосов. Другими словами, крутящий момент электродвигателя — это величина вращательного усилия, развиваемого двигателем.

В обоих типах электродвигателей крутящий момент зависит от интенсивности магнитных потоков внутри двигателя; однако их соотношение скорости и крутящего момента различно. При постоянном токе высокомоментный электродвигатель будет вращаться значительно медленнее, чем при других нагрузках. Вы можете увидеть это на рисунке ниже:

Вот почему фраза: «низкоскоростной электродвигатель с высоким крутящим моментом» в основном относится к двигателям постоянного тока. С другой стороны, электродвигатель переменного тока испытывает максимальный крутящий момент при определенной скорости вращения. Инженеры называют такой крутящий момент пробивным крутящим моментом. Проверьте это на следующей картинке:

Что такое скольжение в электродвигателях?

На приведенном выше рисунке обратите внимание на текст «slip» по оси X рядом со значением скорости 100%. Скольжение — это значение, которое применяется только к двигателям переменного тока . Он представляет собой разницу между синхронной скоростью (скоростью вращения магнитного поля внутри двигателя) и скоростью вала. Наш мощный калькулятор крутящего момента электродвигателя также может рассчитать его. Вот его формула:

s=rpmnoload−rpmloadrpmnoload×100%\small s=\rm\frac{rpm_{noload}-rpm_{load}}{rpm_{noload}} \times 100\%s=rpmnoload ​rpmnoload–rpmload​×100%

Скольжение является важным значением, поскольку оно указывает , насколько меньше скорость, которую вы получаете при работе электродвигателя, по сравнению с его синхронной скоростью. На графике видно, что максимальный крутящий момент (опрокидывающий крутящий момент) появляется при определенном значении проскальзывания, которое является данными, предоставленными производителями. Смотрите каталог известного производителя электродвигателей.

Как рассчитать крутящий момент электродвигателя?

Независимо от источника тока существует одна основная формула, связывающая число оборотов вала в минуту, крутящий момент и мощность:

T=60×P/(2×π×об/мин),\small T= 60 \times P/(2 \times \pi \times\rm об/мин),T=60×P/(2×π×rpm) ),

где:

  • TTT — Крутящий момент : также называемый крутящим моментом электродвигателя, представляет собой величину вращательного усилия, развиваемого двигателем;
  • PPP — Мощность : указывает выходную мощность, которую можно использовать на валу; и
  • об/мин\об/мин об/мин — Скорость двигателя : Измеряет скорость вращения вала.

В Электродвигатели переменного тока , у нас есть две скорости вращения: синхронная скорость или скорость магнитного поля и реальная скорость вращения:

  • rpmsynch\rm rpm_{synch}rpmsynch​ — Синхронные обороты в минуту: Указывает скорость вращения магнитного поля. Он регулируется частотой напряжения и числом полюсов электродвигателя.
  • rpmload\rm rpm_{load}rpmload​ — Скорость двигателя с нагрузкой: представляет реальную скорость вращения, когда двигатель находится под нагрузкой. Это меньше синхронной скорости.

Синхронные обороты в минуту можно рассчитать следующим образом: ,

где:

  • fff — Частота питания: указывает частоту напряжения питания; и
  • ppp — Количество полюсов: представляет количество полюсов постоянного магнита для вращающегося ротора. Парный набор магнитов с севером и югом представляет собой два полюса.

Калькулятор крутящего момента электродвигателя имеет функцию, позволяющую путем добавления максимального скольжения получить рабочую скорость вращения или наоборот. Другими словами, если вы добавите рабочую скорость двигателя, вы получите скольжение. Такая функция помогает определить, работает ли двигатель с максимальным крутящим моментом или нет.

Часто задаваемые вопросы

Какой крутящий момент создает двигатель мощностью 1 л.с. при частоте 60 Гц?

3,96 Н·м , если речь идет о моторе на 1800 об/мин, или 1,98 Н·м на 3600 об/мин. Инструмент Omni Calculator Калькулятор крутящего момента электродвигателя может обеспечить крутящий момент для различных скоростей вращения, или вы можете сделать следующее:

  1. Для случая 1800 об/мин примените соотношение мощности, крутящего момента и скорости:

    Мощность = 2 × 𝜋 × об/мин × T / 60

    Найдите T. Используйте мощность = 1 л.с. и скорость вращения = 1800 об/мин.

  2. Получаем крутящий момент (Т) = 3,96 Н·м .

Какой крутящий момент у 4-полюсного двигателя мощностью 1 кВт?

5,3 Н·м. Мы можем использовать инструмент Omni Calculator калькулятор крутящего момента электродвигателя или сделать следующим образом:

  1. Узнать скорость двигателя . Угловая скорость (w), об/мин = 120 × частота/количество полюсов. Предполагая 60 Гц, мы получаем 1800 об/мин.

  2. Применение отношения мощности, крутящего момента и скорости:

    Мощность = 2 × 𝜋 × об/мин × T / 60

    Найдите T. Используйте мощность = 1000 Вт.

  3. Получаем Крутящий момент (Т) = 5,3 Н·м.

Что такое пробивной момент в электродвигателях переменного тока?

Опрокидывающий момент — это максимальный крутящий момент, который может развить двигатель переменного тока . В электродвигателях при запуске крутящий момент увеличивается, а скорость увеличивается, пока они не достигнут точки максимального крутящего момента. Впоследствии, если двигатель сможет еще больше увеличить свою скорость, мы увидим, как резко крутящий момент уменьшается до нуля, когда он достигает полной скорости.