电机和扭矩计算公式

电机转速和扭矩（转矩） 计算公式

含义： 1 kg=9.8N 1 千克的物体受到地球的吸引力是 9.8 牛顿。

含义： 9.8N·m 推力点垂直作用在离磨盘中心 1 米的位置上的力为了 9.8N。

转速公式： n＝60f/P

(n＝转速， f＝电源频率， P＝磁极对数)

扭矩公式： T=9550P/n

T 是扭矩， 单位 N·m

P 是输出功率， 单位 KW

n 是电机转速， 单位 r/min

扭矩公式： T=973P/n

T 是扭矩， 单位 Kg·m

P 是输出功率， 单位 KW

n 是电机转速， 单位 r/min

形象的比喻:

功率与扭矩哪一项最能具体代表车辆性能？ 有人说： 起步靠扭矩， 加速靠功率， 也有人说： 功率大代表极速高， 扭矩大代表加速好， 其实这些都是片面的错误解释， 其实车辆的前进一定是靠发动机所发挥的扭力，所谓的「扭力」 在物理学上应称为「扭矩」 ， 因为以讹传讹的结果， 大家都说成「扭力」 ， 也就从此流传下来， 为导正视听， 我们以下皆称为「扭矩」 。

扭矩的观念从小学时候的「杠杆原理」 就说明过了， 定义是「垂直方向的力乘上与旋转中心的距离」 ， 公制单位为牛顿-米(N-m)， 除以重力加速度 9.8m/sec2 之后， 单位可换算成国人熟悉的公斤-米(kg-m)。 英制单位则为磅-呎(lb-ft)， 在美国的车型录上较为常见， 若要转换成公制， 只要将 lb-ft 的数字除以 7.22 即可。汽车驱动力的计算方式： 将扭矩除以车轮半径即可由发动机功率－扭矩输出曲线图可发现， 在每一个转速下都有一个相对的扭矩数值， 这些数值要如何转换成实际推动汽车的力量呢？ 答案很简单， 就是「除以一个长度」 ， 便可获得「力」 的数据。 举例而言， 一部 1.6 升的发动机大约可发挥 1 5.0kg-m 的最大扭矩， 此时若直接连上 1 85/ 60R1 4 尺寸的轮胎， 半径约为 41 公分， 则经由车轮所发挥的推进力量为 1 5/0.41 =36.6公斤的力量(事实上公斤并不是力量的单位， 而是重量的单位， 须乘以重力加速度 9.8m/sec2 才是力的标准单位「牛顿」 )。

36 公斤的力量怎么推动一公吨的车重呢？ 而且动辄数千转的发动机转速更不可能恰好成为轮胎转速， 否则车子不就飞起来了？ 幸好聪明的人类发明了「齿轮」 ， 利用不同大小的齿轮相连搭配， 可以将旋转的速度降低， 同时将扭矩放大。 由于齿轮的圆周比就是半径比， 因此从小齿轮传递动力至大齿轮时， 转动的速度降低的比率以及扭矩放大的倍数， 都恰好等于两齿轮的齿数比例， 这个比例就是所谓的「齿轮比」 。举例说明， 以小齿轮带动大齿轮， 假设小齿轮的齿数为 1 5 齿， 大齿轮的齿数为 45 齿。 当小齿轮以 3000rpm的转速旋转， 而扭矩为 20kg-m 时， 传递至大齿轮的转速便降低了 1 /3， 变成 1 000rpm； 但是扭矩反而放大三倍， 成为 60kg-m。 这就是发动机扭矩经由变速箱可降低转速并放大扭矩的基本原理。

在汽车上， 发动机输出至轮胎为止共经过两次扭矩的放大， 第一次由变速箱的档位作用而产生， 第二次则导因于最终齿轮比（或称最终传动比） 。 扭矩的总放大倍率就是变速箱齿比与最终齿轮比的相乘倍数。 举例来说， 手排的一档齿轮比为 3.250， 最终齿轮比为 4.058， 而发动机的最大扭矩为 1 4.6kgm/5500rpm，于是我们可以算出第一档的最大扭矩经过放大后为 1 4.6×3.250×4.058=1 92.55kgm， 比原发动机放大了 1 3倍。 此时再除以轮胎半径约 0.41 m， 即可获得推力约为 470 公斤。 然而上述的数值并不是实际的推力， 毕竟机械传输的过程中必定有磨耗损失， 因此必须将机械效率的因素考虑在内。