何謂負載轉矩?

教教我吧!馬姐
教教我吧!馬姐
  • 馬姐

    達弟,怎麼了嗎?是不是目錄有看不懂的地方呢?

  • 達弟

    啊!馬姐。目錄裡出現負載轉矩這個詞,我不是很了解,好苦惱!

  • 馬姐

    負載轉矩 ~ 這指的是「馬達動作時必要的轉矩」…。
    話說回來,你對轉矩有充分的了解嗎?

  • 達弟

    轉矩是指運轉的力量吧。

  • 馬姐

    沒錯。為求保險,來簡單複習一下吧!
    請看下面這張圖。

    轉矩可由「力:F」與「運轉半徑:r」的積求出。

    假設「力:F」為20N,「運轉半徑:r」為5cm……

    轉矩 = 20N × 0.05m = 1.0N・m(牛頓米)

    可計算出。

    トルク
  • 達弟

    力的單位為「牛頓」對吧!此次例子中提出的20 N,實際的力量如何呢?

  • 馬姐

    20 N 是提起約 2 kg左右物品所需的力道。

  • 達弟

    原來如此。我可以具體想像轉矩大小了!

  • 馬姐

    太好了!
    關於負載轉矩,你知道負載轉矩是以什麼力為基礎嗎?

  • 達弟

    這個嘛……不好意思!請告訴我。

  • 馬姐

    負載轉矩的基礎力是重力和摩擦力。你看看下圖。

    負荷トルクの概要
  • 達弟

    原來是這樣!運作方向朝下的力是重力。
    剛剛說明轉矩的圖中發生的力(20 N)是重力吧!

    重力和物體的重量成正比吧。
    摩擦力呢……看來也是較重的物體比較大,對嗎?

  • 馬姐

    沒錯。摩擦力也是和物體重量成正比,
    而且與物體接觸面是否容易滑動也有關係。

  • 達弟

    原來如此。
    負載轉矩基礎的重力與摩擦力大小,取決於物體重量和接觸面是否容易滑動。

  • 馬姐

    接著關於負載轉矩,我以實際機構為例進行說明吧!

    首先,就從利用輸送帶機構水平驅動的狀況開始說明吧!
    下圖中,你認為哪裡產生了負載轉矩呢?

    コンベアの機構における負荷トルク
  • 達弟

    相對於行進方向,在相反方向產生了摩擦力。

  • 馬姐

    沒錯。這個摩擦力就是剛剛計算轉矩時的「力 : F」。
    然後,皮帶輪的半徑就是「旋轉半徑 : r」。

  • 達弟

    像這樣透過圖片比較容易理解耶 !

  • 馬姐

    接著也來說明分度盤的狀況吧!那下圖你覺得如何?

    インデックステーブルにおける負荷トルク
  • 達弟

    嗯~~分度盤還真有點複雜呢。力是在何處產生的……?

  • 馬姐

    此種狀況是在「滾珠滾輪和工作台的接觸點」產生摩擦力喔!

  • 達弟

    原來如此。由於這個摩擦力是「力 : F」……
    因此「運轉半徑:r」就是「馬達的旋轉軸」到「滾珠滾輪與工作台的接觸點」的距離囉?

  • 馬姐

    你說的對!達弟。你了解負載轉矩的概念了吧!負載轉矩是選購馬達時相當重要的概念,事前要確實理解喔!

  • 達弟

    是的,我明白了!不過馬姐,有個問題讓我很在意……

  • 馬姐

    什麼問題?

  • 達弟

    摩擦的情形會跟著使用狀況而有所變化,對吧?這樣一來,負載轉矩不也會跟著改變嗎?

  • 馬姐

    唉呀,達弟,你注意到重點了。沒錯。受經年變化的影響,摩擦會逐漸增加,負載轉矩也會因此增大。

  • 達弟

    可是這麼一來,馬達不就會因為超出設計階段時推算的值而鎖定嗎?

  • 馬姐

    沒錯。所以在設計階段就會考慮到安全率了喔。這樣才能讓馬達轉矩留有餘裕。然後還有一點,也可以確認一下負載率喔。如此一來,就能在馬達鎖定之前,提早發現負載即將到達上限,並做出適當的處理。

  • 達弟

    原來如此。原來還有這種方法呀。我記得具備負載率顯示功能的產品是……嗯……是哪個呀?

  • 馬姐

    你要振作一點啊!無刷馬達、αstep、伺服馬達等,有很多呢。 依產品不同,確認方法也有所不同,你快去看Q&A「是否有方法可以確認發生轉矩(負載轉矩)?」認真研究一下吧。

  • 達弟

    好,我知道了!

  • 2021年2月15日 已更新於最新資訊。

相關內容

教教我吧!馬姐「瞬時最大轉矩和容許轉矩的區別是什麼?」

教教我吧!馬姐「減速比越大,輸出轉矩越大?」

教教我吧!馬姐 問題募集中

馬姐

「教教我吧!馬姐」正在募集大家的問題。
請告訴我們想要讓馬姐解說的問題、或是經常遇到的馬達相關疑問。

※您提交的意見可能會作為「教教我吧!馬姐」的主題。 
我們不會直接回覆您提交的內容,敬請見諒。