电 机 转 矩 、 功 率 、 转 速 之 间 的 关 系 及 计 算 公 式电 动 机 输 出 转 矩 ：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 与 功 率 及 转 速 的 关 系 ： 转 矩 (T)=9550*功 率 (P)/转 速 (n) 即 :T=9550P/n—公 式 【 1】由 此 可 推 导 出 ：转 矩 =9550*功 率 /转 速 《 ＝ ＝ ＝ 》 功 率 =转 速 *转 矩 /9550， 即 P=Tn/9550——公 式 【 2】方 程 式 中 ：P—功 率 的 单 位 （ kW） ；n—转 速 的 单 位 （ r/min)；T—转 矩 的 单 位 （ N.m） ；9550 是 计 算 系 数 电 机 扭 矩 计 算 公 式 T=9550P/n 是 如 何 计 算 的 呢 ？分 析 ：功 率 =力 *速 度 即 P=F*V---————公 式 【 3】转 矩 (T)=扭 力 (F)*作 用 半 径 (R) 推 出 F=T/R---——公 式 【 4】线 速 度 (V)=2π R*每 秒 转 速 (n 秒 )=2π R*每 分 转 速 (n 分 )/60=π R*n 分 /30---——公 式 【 5】将 公 式 【 4】 、 【 5】 代 入 公 式 【 3】 得 ：P=F*V=T/R*π R*n 分 /30 =π /30*T*n 分-----P=功 率 单 位 W， T=转 矩 单 位 N.m， n 分 =每 分 钟 转 速 单 位 转 /分 钟如 果 将 P 的 单 位 换 成 KW， 那 么 就 是 如 下 公 式 ：P*1000=π /30*T*n30000/π *P=T*n30000/3.1415926*P=T*n9549.297*P=T*n这 就 是 为 什 么 会 有 功 率 和 转 矩 *转 速 之 间 有 个 9550 的 系 数 关 系 。
电 动 机 转 矩 、 转 速 、 电 压 、 电 流 之 间 的 关 系由 于 电 功 率 P=电 压 U*电 流 I， 即 P=UI————公 式 【 6】由 于 公 式 【 2】 中 的 功 率 P 的 单 位 为 kw， 而 电 压 U 的 单 位 是 V， 电 流 I 的 单 位 是 A， 而 UI 乘积 的 单 位 是 V.A， 即 w， 所 以 将 公 式 【 6】 代 入 到 公 式 【 2】 中 时 ， UI 需 要 除 以 1000 以 统 一单 位 则 ：P=Tn/9550=UI/1000————公 式 【 7】＝ ＝ 》 Tn/9.55=UI————公 式 【 8】＝ ＝ 》 T=9.55UI/n————公 式 【 9】＝ ＝ 》 U=Tn/9.55I————公 式 【 10】＝ ＝ 》 I=9.55U/Tn————公 式 【 11】方 程 式 【 7】 、 【 8】 、 【 9】 、 【 10】 、 【 11】 中 ：P—功 率 的 单 位 （ kW） ；n—转 速 的 单 位 （ r/min)；T—转 矩 的 单 位 （ N.m） ；U—电 压 的 单 位 （ V） ；I—电 流 的 单 位 （ A） ；9.55 是 9500÷1000 之 后 的 值 。
转 矩 的 类 型转 矩 可 分 为 静 态 转 矩 和 动 态 转 矩 ※ 静 态 转 矩静 态 转 矩 是 值 不 随 时 间 延 长 而 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 延 长 而 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 矩动 态 转 矩 是 值 随 时 间 延 长 而 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 。
选 择 电 动 机 时 ， 如 何 选 择 功 率 与 转 矩 ？电 动 机 的 功 率 ， 应 根 据 生 产 机 械 所 需 要 的 功 率 来 选 择 ， 尽 量 使 电 动 机 在 额 定 负 载 下运 行 选 择 时 应 注 意 以 下 两 点 ：① 如 果 电 动 机 功 率 选 得 过 小 ． 就 会 出 现 “小 马 拉 大 车 ”现 象 ， 造 成 电 动 机 长 期 过载 ． 使 其 绝 缘 因 发 热 而 损 坏 ． 甚 至 电 动 机 被 烧 毁 ② 如 果 电 动 机 功 率 选 得 过 大 ． 就 会 出 现 “大 马 拉 小 车 ”现 象 ． 其 输 出 机 械 功 率 不能 得 到 充 分 利 用 ， 功 率 因 数 和 效 率 都 不 高 ， 不 但 对 用 户 和 电 网 不 利 而 且 还 会 造 成电 能 浪 费 要 正 确 选 择 电 动 机 的 功 率 ， 必 须 经 过 以 下 计 算 或 比 较 ：P=F*V/1000(P=计 算 功 率 KW， F=所 需 拉 力 N， 工 作 机 线 速 度 M/S)对 于 恒 定 负 载 连 续 工 作 方 式 ， 可 按 下 式 计 算 所 需 电 动 机 的 功 率 ：P1(kw)： P=P/n1n2式 中 n1 为 生 产 机 械 的 效 率 ； n2 为 电 动 机 的 效 率 ， 即 传 动 效 率 。
按 上 式 求 出 的 功 率 P1， 不 一 定 与 产 品 功 率 相 同 因 此 ． 所 选 电 动 机 的 额 定 功 率 应 等于 或 稍 大 于 计 算 所 得 的 功 率 此 外 ． 最 常 用 的 是 类 比 法 来 选 择 电 动 机 的 功 率 所 谓 类 比 法 就 是 与 类 似 生 产 机 械所 用 电 动 机 的 功 率 进 行 对 比 具 体 做 法 是 ： 了 解 本 单 位 或 附 近 其 他 单 位 的 类 似 生 产 机 械 使 用 多 大 功 率 的 电 动 机 ，然 后 选 用 相 近 功 率 的 电 动 机 进 行 试 车 试 车 的 目 的 是 验 证 所 选 电 动 机 与 生 产 机 械 是否 匹 配 验 证 的 方 法 是 ： 使 电 动 机 带 动 生 产 机 械 运 转 ， 用 钳 形 电 流 表 测 量 电 动 机 的 工 作 电 流 ，将 测 得 的 电 流 与 该 电 动 机 铭 牌 上 标 出 的 额 定 电 流 进 行 对 比 如 果 电 功 机 的 实 际 工 作电 流 与 铭 脾 上 标 出 的 额 定 电 流 上 下 相 差 不 大 ． 则 表 明 所 选 电 动 机 的 功 率合 适 。
如 果 电 动 机 的 实 际 工 作 电 流 比 铭 牌 上 标 出 的 额 定 电 流 低 70％ 左 右 ． 则 表 明电 动 机 的 功 率 选 得 过 大 ， 应 调 换 功 率 较 小 的 电 动 机 如 果 测 得 的 电 动 机 工 作 电 流 比铭 牌 上 标 出 的 额 定 电 流 大 40％ 以 上 ． 则 表 明 电 动 机 的 功 率 选 得 过 小 ， 应 调 换 功 率较 大 的 电 动 机 适 用 于 伺 服 电 机 额 定 功 率 、 额 定 转 速 和 额 定 转 矩 之 间 的 关 系 互 导 ， 但 实 际 的 额 定 转矩 值 应 该 是 实 际 测 量 出 来 为 准 ， 因 为 有 能 量 转 换 效 率 问 题 ， 基 本 数 值 大 体 一 致 ， 会有 细 微 减 小 追 问 ：如 果 我 是 用 无 极 调 速 的 呢 ？就 电 机 输 出 功 率 与 转 矩 而 言 ， 交 流 变 频 调 速 和 直 流 调 速 有 什 么 特 点 和 区 别 ？回 答 ：论 交 流 变 频 调 速 与 直 流 调 速 一 ： 变 频 器 的 发 展 直 流 电 动 机 拖 动 和 交 流 电 动 机拖 动 先 后 诞 生 与 19 世 纪 ， 距 今 已 有 100 多 年 的 历 史 ， 并 已 成 为 动 力 机 械 的主 要 驱 动 装 置 。
但 是 ， 由 于 技 术 上 的 原 因 ， 在 很 长 一 段 时 期 内 ， 占 整 个 电 力拖 动 系 统 80%左 右 的 不 变 速 拖 动 系 统 中 采 用 的 是 交 流 电 动 机 （ 包 括 异 步 电 动机 和 同 步 电 动 机 ） ， 而 在 需 要 进 行 调 速 控 制 的 拖 动 系 统 中 则 基 本 上 采 用 的 直流 电 动 机 但 是 ， 众 所 周 知 ， 由 于 结 构 上 的 原 因 ， 直 流 电 动 机 存 在 以 下 缺 点 ：（ 1） 需 要 定 期 更 换 电 刷 和 换 向 器 ， 维 护 保 养 困 难 ， 寿 命 较 短 ； （ 2） 由于 直 流 电 动 机 存 在 换 向 火 花 ， 难 以 应 用 于 存 在 易 燃 易 爆 气 体 的 恶 劣 环 境 ；（ 3） 结 构 复 杂 ， 难 以 制 造 出 大 容 量 、 高 转 速 和 高 电 压 的 直 流 电 动 机 而 与直 流 电 动 机 相 比 ， 交 流 电 动 机 则 具 有 以 下 优 点 ： （ 1） 结 构 坚 固 ， 工 作 可靠 ， 易 于 维 修 保 养 ； （ 2） 不 存 在 换 向 火 花 ， 可 以 应 用 于 存 在 易 燃 易 爆 气 体的 恶 劣 环 境 ； （ 3） 容 易 制 造 出 大 容 量 、 高 转 速 和 高 电 压 的 交 流 电 动 机 。
因此 ， 很 久 以 来 ， 人 们 希 望 在 许 多 场 合 下 能 够 用 可 调 速 的 交 流 电 动 机 来 代 替 直流 电 动 机 ， 并 在 交 流 电 动 机 的 调 速 控 制 方 面 进 行 了 大 量 的 研 究 开 发 工 作 但是 ， 直 至 20 世 纪 70 年 代 ， 交 流 调 速 系 统 的 研 究 开 发 方 面 一 直 未 能 得 到 真 正能 够 令 人 满 意 的 成 果 ， 也 因 此 限 制 了 交 流 调 速 系 统 的 推 广 应 用 也 正 是 因 为这 个 原 因 ， 在 工 业 生 产 中 大 量 使 用 的 诸 如 风 机 、 水 泵 等 需 要 进 行 调 速 控 制 的电 力 拖 动 系 统 中 不 得 不 采 用 挡 板 和 阀 门 来 调 节 风 速 和 流 量 这 种 做 法 不 但 增加 了 系 统 的 复 杂 性 ， 也 造 成 了 能 源 的 浪 费 经 历 了 20 世 纪 70 年 代 中 期 的第 2 次 石 。