功率、轉矩、轉速之間關系

來源：北京中航科儀測控技術有限公司 2025年07月01日 07:01

功率、轉矩、轉速之間關系
平時我們都是用功率來描述電子器件所具有的帶負載能力；但是對于電機系統來說，出力的主要部分是軸，那么就出現扭力相關概念。從電機的驅動電路設計角度來說，我們更關注的是功率。因此就要解決一下功率與轉矩，和轉速之間關系，正是出于這個目的，簡單的推導了下三者之間的關系。

推導思路如下：

1）目標量：功率，轉矩

2）中間量：

輸入量：電源

電機電子部分：功率（即電壓，電流）

電機輸出部分：轉速

3）關系表：電壓，電流的作用，影響了電機轉速的變化；

電機的轉速的變化，影響了軸帶負載轉動的能力；

軸帶負載轉動的變化，影響了轉矩的變化。

具體的推導關系如下：

1）功率=力*速度

即：P=F*V 公式1

2）轉矩(T)=扭力(F)*作用半徑(R)

即：T=F*R

通過上式，可以推出

F=T/R 公式2

3）線速度(V)=2πR*每秒轉速(n秒)=2πR*每分轉速(n分)/60=πR*n分/30 公式3

將公式2、3代入公式1得：

P=F*V=T/R * πR*n分/30

=π/30*T*n分

P=功率單位W，T=轉矩單位Nm，n分=每分鐘轉速單位轉/分鐘

如果將P的單位換成KW，那么就是如下公式：

P*1000=π/30*T*n

30000/π*P=T*n

30000/3.1415926*P=T*n

9549.297*P=T*n

這就是為什么會有功率和轉矩*轉速之間有個9550的系數的關系。。。

因為有能量轉換效率問題實際的額定轉矩值應該是實際測量出來為準，基本數值大體一致，會有細微減小。

用到的一些概念定義：

畫一個圓，圓心是O，圓上有3點A，B，C。現在一個螞蟻用30秒沿著圓，從A爬到C(途經B)，那么，線速度＝弧ABC的長度÷30秒，國際單位為m/s。
角速度＝角AOC的度數÷30秒，國際單位為度/s

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