防爆电机转速、扭矩和功率的换算公式

讲解防爆电机的技术参数，有助于理解防爆电机的转速、转矩、功率之间的换算，更快更方便地理解换算公式的解释：

防爆电机速度公式：n=60f/P

N=转速，f=工频，P=磁极对数

防爆电机扭矩公式：T=9550P/n

t为扭矩，单位N m P为输出功率，单位KW n为防爆电机转速，单位r/min

防爆机电中常用扭矩、功率和转速的关系。本文的目的是帮助人们方便地记忆这些公式，并在工程应用中熟练地使用它们。

1.记住扭矩和功率的公式形式

扭矩、功率和转速的关系一般用来描述防爆电机转轴所做的功。扭矩越大，轴功率越大；转速越高，轴功率越大。扭矩和转速是产生轴功率的必要条件。扭矩或转速为零，输出轴功率为零。所以防爆电机空转或锁转是轴功率等于零的两种特殊情况。

功率与扭矩和速度成正比，扭矩和功率的关系有以下形式：

P=aTN

在上式中，a是常数，对应于：

T=(1/a)(1/N ) P

即扭矩与功率成正比，与转速成反比。

记忆方法：

记住扭矩t与功率p成正比，扭矩t与转速n成反比，系数a不需要记忆。

2.记住力做功的基本公式

提问者通常知道以上关系，问题的重点在于常数a的具体值。

如果这个公式不经常用，真的很难记住这个常数，我也是。

但只要记住扭矩和转速公式的推导方法，就可以快速推导出结果，得到系数a的准确值。

我们知道力学中力做功的功率计算公式是：

P=FV (2)

以上公式是用力做功的基本公式。然而，扭矩t和速度n并没有出现在基本公式中。

如果我们注意到扭矩实际上是一个机械力矩。扭矩t和力f之间的关系很容易联系起来。

由于力矩等于力f和力臂的乘积，即轴的半径r，因此有：

T=Fr或F=T/r(3)

记忆方法：

扭矩的单位是 N.m， N是力的单位， m是长度的单位，因此，力等于扭矩除以长度，而长度就是半径 r。

3.掌握角速度和速度的转换方法

扭矩与轴的半径有关，可是，扭矩和功率的关系式（1）中，并无轴半径的参数r，也无力做功基本公式（2）中的速度V。

这就引导我们去思考，将速度V变换为转速N后，转速N与扭矩T相乘，应该可以抵消掉轴半径r。实际正是如此：

电动机轴面上任意一点的速度与旋转的角速度及轴半径成正比，即：

V=ωr（4）

记忆方法：

圆弧的长度等于角度乘以半径，圆周运动的速度等于角速度乘以半径。

4.扭矩和功率的基本公式

将式（3）和（4）代入式（2），得到：

P=Tω（5）

式（5）为扭矩和功率的基本公式，这个公式，我们可以按照上述方式推导，不过最好的办法还是直接记住。

记忆方法：

角速度ω和转速N都可以反映转速，采用角速度时，扭矩和功率成正比，扭矩和转速成反比，且正反比的系数均为1，因此，这是扭矩和功率的基本公式。

五单位转换

至此，我们还是没有得出扭矩和功率关系式（1）中的常数a。那么，前面的推导，是否过于繁琐呢？

当然不是，实际上，式（5）和式（1）具有相同的含义，区别仅仅在于变量的单位。

而一个公式中，如果单位不确定，常数是没有意义的。

式（5）中，P、T和ω均采用标准单位，分别为瓦特（W）、牛顿.米（N.m）和弧度/秒（rad/s）。

式（1）中，若扭矩和功率的单位不变，转速N采用常用的转/分（r/min）。

由于一圈等于2π弧度，1分钟等于60秒，式（5）变换为：

P=(2π/60)TN

若功率P采用kW为单位，上式变换为：

P=(2π/60000)TN。

60000/2π≈9549代入上式得到：

P≈TN/9549

T≈9549P/N （6）

式（6）就是最常用的扭矩和功率计算公式。

若功率较小，单位采用瓦特，式（6）的常数需要除以1000。若转速单位采用转每秒，式（6）的常数需要乘以60。

式（6）和式（5）的区别仅仅在于单位的选择，而式（5）才是扭矩和功率的基本公式。

扭矩和功率及转速关系式记忆方法：

扭矩和功率的基本公式为P=Tω，角速度ω可用转速N替代，只要记住使用公式的变量和基本公式中变量的单位转换关系，就可以方便的推导出各种扭矩和功率的计算公式及相关常数的准确数值。

两个参数含义：

1kg=9.8N：1千克的物体受到地球的吸引力是9.8牛顿 。

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9.8N。

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