负载转矩是什么?

教教我吧!马姐
教教我吧!马姐
  • 马姐

    达弟,怎么了吗? 是不是目录有看不懂的地方呢?

  • 达弟

    啊! 马姐。 目录里出现负载转矩这个词,我不是很了解,好苦恼!

  • 马姐

    负载转矩 ~ 这指的是「电动机动作时必要的转矩」...。
    话说回来,你对转矩有充分的了解吗?

  • 达弟

    转矩是指运转的力量吧。

  • 马姐

    没错。 为求保险,来简单复习一下吧!
    请看下面这张图。

    转矩可由「力:F」与「运转半径:r」的积求出。

    假设“力:F”为 20N,「运转半径:r」为 5cm......

    转矩 = 20N × 0.05m = 1.0N・m(牛顿・米)

    可计算出。

    转矩
  • 达弟

    力的单位为“牛顿”对吧! 此次例子中提出的 20 N,实际的力量如何呢?

  • 马姐

    20 N 是提起约 2 kg 左右物品所需的力道。

  • 达弟

    原来如此。 我可以具体想象转矩大小了!

  • 马姐

    太好了!
    关于负载转矩,你知道负载转矩是以什么力为基础吗?

  • 达弟

    这个嘛...... 不好意思! 请告诉我。

  • 马姐

    负载转矩的基础力是重力和摩擦力。 你看看下图。

    负载转矩的概要
  • 达弟

    原来是这样! 运作方向朝下的力是重力。
    刚刚说明转矩的图中发生的力(20 N)是重力吧!

    重力和物体的重量成正比吧。
    摩擦力呢...... 看来也是较重的物体比较大,对吗?

  • 马姐

    没错。 摩擦力也是和物体重量成正比,
    而且与物体接触面是否容易滑动也有关系。

  • 达弟

    原来如此。
    负载转矩基础的重力与摩擦力大小,取决于物体重量和接触面是否容易滑动。

  • 马姐

    接着关于负载转矩,我以实际机构为例进行说明吧!

    首先,就从利用输送带机构水平驱动的状况开始说明吧!
    下图中,你认为哪里产生了负载转矩呢?

    皮带输送机构中的负载转矩
  • 达弟

    相对于行进方向,在相反方向产生了摩擦力。

  • 马姐

    没错。 这个摩擦力就是刚刚计算转矩时的「力 : F」。
    然后,皮带轮的半径就是「旋转半径 : r」。

  • 达弟

    像这样通过图片比较容易理解耶 !

  • 马姐

    接着也来说明分度盘的状况吧! 那下图你觉得如何?

    索引桌中的负载转矩
  • 达弟

    嗯~~分度盘还真有点复杂呢。 力是在何处产生的......?

  • 马姐

    此种状况是在滚珠滚轮和工作台接触点产生摩擦力喔!

  • 达弟

    原來如此。由於這個摩擦力是「力 : F」……
    因此“运转半径:r”就是“电动机的旋转轴”到“滚珠滚轮与工作台的接触点”的距离啰?

  • 马姐

    你说的对! 达弟。 你了解负载转矩的概念了吧! 负载转矩是选购电动机时相当重要的概念,事前要确实理解喔!

  • 达弟

    是的,我明白了! 不过马姐,有个问题让我很在意......

  • 马姐

    什么问题?

  • 达弟

    摩擦的情形会跟着使用状况而有所变化,对吧? 这样一来,负载转矩不也会跟着改变吗?

  • 马姐

    唉呀,达弟,你注意到重点了。 没错。 受经年变化的影响,摩擦会逐渐增加,负载转矩也会因此增大。

  • 达弟

    可是这么一来,电动机不就会因为超出设计阶段时推算的值而锁定吗?

  • 马姐

    没错。 所以在设计阶段就会考虑到安全率了喔。 这样才能让电动机转矩留有余裕。 然后还有一点,也可以确认一下负载率喔。 如此一来,就能在电动机锁定之前,提早发现负载即将到达上限,并做出适当的处理。

  • 达弟

    原来如此。 原来还有这种方法呀。 我记得具备负载率显示功能的产品是...... 嗯...... 是哪个呀?

  • 马姐

    你要振作一点啊! 无刷电动机、αstep、伺服电动机等,有很多呢。 依产品不同,确认方法也有所不同,你快去看 Q&A「是否有方法可以确认发生转矩(负载转矩)?」认真研究一下吧。

  • 达弟

    好,我知道了!

  • 2021年2月15日 更新了最新信息。

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