Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Калькулятор рассчитывает крутящий момент на валу электродвигателя по мощности и частоте вращения, определяет пусковой, минимальный и максимальный моменты по ГОСТ 28327-89, пересчитывает момент и обороты через редуктор с учётом КПД, а также оценивает время разгона привода. Все единицы момента выводятся одновременно в Н·м, кгс·м и lb·ft.
Крутящий момент — это мера вращательного усилия на валу. Именно он, а не мощность, определяет, сможет ли привод тронуть нагрузку с места и преодолеть сопротивление. Частая ошибка при подборе — ориентироваться только на киловатты: два двигателя одинаковой мощности, но с разной частотой вращения развивают разное усилие. Тихоходный двигатель при той же мощности даёт во столько раз больший момент, во сколько раз ниже его обороты.
Калькулятор работает в двух режимах. Базовый показывает усилие на валу сразу в трёх системах единиц. Инженерный добавляет пусковые характеристики по ГОСТ, пересчёт через редуктор, сервис-фактор и оценку времени разгона — то, что нужно при реальном проектировании привода.
Связь мощности и усилия при вращении выводится из определения мощности вращательного движения:
Угловая скорость связана с частотой вращения n (об/мин) соотношением ω = 2π·n / 60. Подставив это и перейдя к киловаттам, получаем рабочую формулу:
Коэффициент 9549,3 — не «магическое число», а результат перевода единиц: 60 · 1000 / (2π) = 9549,296… Его часто округляют до 9550, что даёт погрешность менее 0,01 %. В англоязычных источниках встречается аналог с коэффициентом 5252 для имперской системы (lb·ft и hp).
«Лошадиная сила» — это не одна единица, а минимум две. Их путаница даёт систематическую погрешность около 1,4 % и иногда приводит к двойному пересчёту:
Калькулятор разделяет PS и HP явно — выберите в селекторе ту единицу, которая указана в паспорте оборудования. По умолчанию для российского рынка используется метрическая л.с. (PS).
В российских паспортах ещё встречается внесистемная единица кгс·м, в импортной документации — lb·ft и lb·in. Коэффициенты перевода (по ГОСТ 8.417-2024):
Номинальный момент — значение в установившемся режиме. При пуске двигатель должен преодолеть инерцию покоя и развить усилие выше номинального. ГОСТ 28327-89 (соответствует МЭК 34-12) нормирует три величины в долях от номинала:
Кратности зависят от мощности и числа полюсов. Для исполнения N (нормальный пусковой момент) с ростом мощности кратность пускового момента снижается. Примеры значений из таблицы 1 ГОСТ 28327:
Для исполнения H (повышенный пусковой момент) пусковая кратность примерно в 1,5 раза выше, но не менее 2,0. Калькулятор автоматически подставляет точные значения из полных таблиц 1 и 4 ГОСТ для выбранного диапазона мощности, числа полюсов и исполнения.
Редуктор понижает обороты и во столько же раз (с учётом потерь) повышает момент:
КПД сильно зависит от типа передачи. Особенно важно это для червячных редукторов, где потери растут с передаточным числом и при больших i могут достигать половины подводимой мощности. Типовые значения КПД одной ступени (по справочным данным Дунаева и ГОСТ Р 50891):
Калькулятор подставляет КПД автоматически по выбранному типу передачи, а для червячных — корректирует его по передаточному числу. Значение всегда можно изменить вручную, если известен паспортный КПД конкретного редуктора.
Время разгона привода оценивается из основного уравнения вращательного движения Mдин = J · dω/dt. При постоянном избыточном моменте:
Если сопротивление нагрузки превышает пусковой момент, разгон невозможен — калькулятор выдаёт предупреждение. Это типичная причина «не стартует под нагрузкой», хотя в установившемся режиме мощности хватает. В расчёте берётся средний разгонный момент как среднее трёх нормируемых точек кривой пуска по ГОСТ 28327 — это точнее оценки только по пусковому значению.
Сервис-фактор — это запас, на который подбирается редуктор сверх рабочего момента, чтобы учесть ударность нагрузки и продолжительность работы. По стандарту ANSI/AGMA 6010 оборудование делят на три класса нагрузки, а множитель зависит ещё и от числа часов работы в сутки:
Калькулятор по выбранному типу оборудования определяет класс, по часам работы — множитель, и показывает расчётный момент, по которому следует подбирать редуктор. Важно: при питании двигателя от частотного преобразователя сервис-фактор по запасу момента, как правило, не используется — запас закладывается иначе.
При питании от ЧП доступный момент зависит от частоты. Ниже базовой частоты (обычно 50 Гц) при законе U/f момент сохраняется примерно постоянным, но у самовентилируемого двигателя (TEFC) падает охлаждение — вентилятор сидит на валу. Ниже 15–20 Гц возникает «тепловая мёртвая зона»: ток момента есть, а отвод тепла почти прекращается. Выше базовой частоты двигатель переходит в режим постоянной мощности, и момент падает обратно пропорционально частоте:
Калькулятор показывает доступный момент выше базовой частоты и выдаёт тепловое предупреждение при работе на низких частотах.
Часто исходными являются не киловатты, а требуемый момент на исполнительном органе. Калькулятор решает обратную задачу: по требуемому моменту и оборотам на выходе, с учётом передаточного числа и КПД редуктора, определяет момент и обороты на валу двигателя, требуемую мощность и подсказывает ближайшую стандартную мощность из ряда асинхронных двигателей.
Дано: P = 5,5 кВт; n = 1500 об/мин; 4 полюса; исполнение N; редуктор цилиндрический 2-ступенчатый, i = 10, η = 0,96.
Момент на валу: M = 9549,3 · 5,5 / 1500 = 35,01 Н·м (то же — 3,570 кгс·м или 25,82 lb·ft).
Пусковые моменты (диапазон >4,0…6,3 кВт, 4 полюса, исп. N: Tl=1,6; Tu=1,1; Tb=2,0): Mп = 35,01 · 1,6 = 56,02 Н·м; Mmin = 38,51 Н·м; Mmax = 70,02 Н·м.
На выходном валу редуктора: Mвых = 35,01 · 10 · 0,96 = 336,1 Н·м; nвых = 1500 / 10 = 150 об/мин; потери = 5,5 · (1 − 0,96) = 0,22 кВт.
Дано: P = 15 кВт; n = 3000 об/мин; червячный редуктор, i = 20, η = 0,70.
Момент на валу: M = 9549,3 · 15 / 3000 = 47,75 Н·м.
На выходном валу: Mвых = 47,75 · 20 · 0,70 = 668,5 Н·м; nвых = 3000 / 20 = 150 об/мин. Потери в червячной передаче = 15 · (1 − 0,70) = 4,5 кВт — почти треть мощности уходит в тепло, что требует проверки теплового режима редуктора.
Подбирайте по моменту, а не по мощности. Сначала определите требуемый момент на исполнительном органе, затем через передаточное число и КПД приведите его к валу двигателя — и только потом выбирайте двигатель. Подбор «по киловаттам плюс запас» нередко даёт двигатель с недостаточным пусковым моментом.
Проверяйте пусковой момент относительно нагрузки. Для тяжёлых пусков (конвейеры с грузом, поршневые компрессоры, дробилки) пускового момента исполнения N может не хватить — рассмотрите исполнение H, двигатель с фазным ротором или частотный пуск.
Учитывайте КПД редуктора честно. Для червячных передач при больших передаточных числах теряется значительная часть мощности. Не используйте «универсальные» 95 % для червяка — берите КПД по типу и передаточному числу.
Для ДВС формула даёт момент только в одной точке. У двигателей внутреннего сгорания момент меняется по оборотам и определяется внешней скоростной характеристикой. Формула M = 9549·P/n корректна для электродвигателя с постоянной мощностью в рабочей зоне, но для ДВС даёт лишь значение в конкретной рабочей точке.
Момент в ньютон-метрах равен мощности в киловаттах, умноженной на 9549,3 и делённой на частоту вращения в об/мин. Например, для двигателя 7,5 кВт при 1000 об/мин момент составит 9549,3 · 7,5 / 1000 = 71,62 Н·м.
Зависит от оборотов. При синхронных 1500 об/мин (4 полюса) номинальный момент равен примерно 70 Н·м, при 3000 об/мин (2 полюса) — около 35 Н·м, при 1000 об/мин (6 полюсов) — около 105 Н·м. Чем ниже обороты, тем выше момент при той же мощности.
Номинальный момент двигатель развивает в установившемся режиме, а пусковой — в момент трогания с места при заторможенном роторе. По ГОСТ 28327 пусковой момент асинхронного двигателя обычно в 1,3–2,2 раза выше номинального (исполнение N) и до 2,5–3 раз (исполнение H).
Один кгс·м равен 9,80665 Н·м, один lb·ft равен 1,35582 Н·м. То есть 50 Н·м — это около 5,1 кгс·м, а 100 Н·м — около 73,8 lb·ft. Калькулятор выводит все единицы момента одновременно.
Момент на выходном валу равен моменту двигателя, умноженному на передаточное число и КПД передачи. При этом обороты на выходе во столько же раз снижаются. Для червячных редукторов важно учитывать реальный КПД — при больших передаточных числах он падает до 0,45–0,55.
Метрическая л.с. (PS) равна 735,5 Вт и применяется в России и Европе, механическая л.с. (HP) равна 745,7 Вт и используется в США. Разница около 1,4%, поэтому при расчёте важно выбрать правильную единицу — калькулятор разделяет их явно.
Если момент сопротивления нагрузки превышает пусковой момент двигателя, разгон невозможен, хотя в установившемся режиме мощности может хватать. В таких случаях нужен двигатель с повышенным пусковым моментом (исполнение H), двигатель с фазным ротором или частотный пуск.
ООО «Иннер Инжиниринг»