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电机的惯量，扭矩，转速、功率都是怎么计算？

更新时间：2025-03-17

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一、惯量计算公式：

J为转动惯量

M为质量

r为转动结构的半径

实心圆柱绕轴线旋转=J=1/2Mr²

空心圆柱绕轴线旋转=J=Mr²

直线运动机构=J=Mr²

单位：kg/m²

二、匀速扭矩计算公式

1. 基本公式

T为匀速扭矩

F为负载力

r为转动结构的半径（转动力臂）

匀速扭矩计算T=Fr

2. 考虑夹角

当力与力臂方向不垂直时：比如带角度的输送机

力与力臂之间的夹角θ

匀速扭矩T=F*r*sinθ

三、转速计算

单位rpm：每分钟多少转？

N为转速

L为旋转机构一圈的周长

V为线速度

转速N=V/L

注意统一单位如分钟与秒，米与毫米的关系。

四、功率与扭矩的关系

功率（P）的单位是瓦特（W），扭矩（T）的单位是牛顿米（N·m）。

1. 功率 P = 扭矩 T × 转速 n / 9549

2. 扭矩 T = 9549 × 功率 P / 转速 n

五、启动时扭矩的计算（加速扭矩）

启动扭矩就是电机启动到所需的转速，这个启动的时间也叫加速时间，一般伺服步进电机都是0.2s。

计算加速扭矩（启动放大扭矩）

T1加速扭矩

ω为角速度

α角加速度

J惯量

Π圆周率

n转速

t加速时间

加速扭矩公式T1=J*α

计算公式角速度=ω=2Πn/60

角加速度=α=ω/t

总的选型扭矩需要，加速扭矩+匀速扭矩

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