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トルクとスピード


モーターの定格出力電力は一定ですが、速度とトルクは反​​比例します。利用可能な出力トルクは、出力速度が上昇するにつれて減少します。出力トルクが増加すると、それに応じて出力速度が低下します。

電気モーターの回転力はトルクと呼ばれ、モーターが回転できる速度は速度と呼ばれます。

有用な機械的作業を行うには、多くのトルクが必要です。トルクの性質は、負荷の種類によって決まります。それは連続的であり、速度、速度の関数、時不変、または時変の影響を受けない可能性があります。

トルク

トルクは、軸を中心にオブジェクトを回転させるために必要な力の測定値です。線形運動学では、力によって物体が加速します。角度運動学では、トルクによってオブジェクトが (角度的に) 加速します。

トルクは、ドアを開けたことのある人なら誰でも直感的に理解できます。ドアを開けるとき、人はヒンジから最も離れたドアの側面を押します。ヒンジに近い側を押すには、より多くの力が必要です。

トルクには、静的と動的の 2 種類があります。

「静的トルク」という用語は、角加速度を発生させないトルクを指します。力を加えてもドアがヒンジを中心に回転しない場合は、誰かがドアを押して静的トルクをドアに加えます。

ダイナミック トルクは、レーシング カーがコースに沿って加速している場合、車輪の角加速度を生成する必要があるため、スタート ラインから加速するレーシング カーのドライブ シャフトによって運ばれます。

トルクを説明するために使用される語彙は、少し当惑する可能性があります。エンジニアは、モーメントと力のモーメントという用語を同じ意味で頻繁に使用します。レーシング カーでは、力が作用する半径はモーメント アーム ライズ シャフトとして知られています。

トルクの計算方法

与えられた力 F によって生成されるトルクのトルク ベクトル T の大きさは

T=F∙rsin(θ)

モーメント アームの長さは r で、力ベクトルとモーメント アームの間の角度は です。図 1 に示すドアの場合、力はモーメント アームに対して直角 (90°) であるため、正弦項は 1 で、余弦項は 0 です。

T=F・r・

トルク ベクトルの方向を決定するために、右手のグリップ規則が使用されます。図 2 に示すように、指が力の方向を指している状態で手を回転軸の周りに曲げると、トルク ベクトルは親指の方向を指します。

スピード

単位時間あたりに移動する距離は速度として知られています。これは、オブジェクトが移動する速度です。速度ベクトルの大きさは、スカラー量の速度で表されます。方向感覚がありません。より速い速度は、オブジェクトがより速い速度で移動していることを示します。速度が遅いときは、より遅いペースで移動しています。まったく動いていない場合、速度はゼロです。

式は、直線で移動するアイテムの一定の速度を計算する最も一般的なアプローチです:

r=d/t

どこ

r はレート、または速度です(速度の場合は v として寄付することもあります)

d は移動した距離です

t は移動を完了するのにかかる時間です

速度の単位

ms は、速度 (メートル/秒) の SI 単位です。通常使用される速度の最も一般的な単位は、時速キロメートルと時速マイルです。海上での一般的な速度はノット (または時速海里) です。

トルクと速度の公式

私たちはそれを知っているので

力=トルク/半径

したがって、

力=(力×直線距離)/時間

そして

パワー=((トルク/半径)×半径×角速度×時間)/時間

そして

パワー=トルク×角速度

したがって、

トルク=力/角速度

または

T=P/ω

どこで、

P は電力 (単位時間あたりの仕事) です

Tはトルク(体の回転能力)です

ω は角速度 (角変位の変化率)

トルク速度曲線

速度とトルクの関係は、モーターの種類やメーカーによって大きく異なります。これは、問題のモーターの機械設計に一部起因しますが、材料の選択や製造公差などの他の要因も影響する可能性があります。

結論

速度とトルクは反​​比例しますが、モーターの定格出力電力は一定のままです。出力速度が増加すると、利用可能な出力トルクが減少します。出力トルクが増加すると、それに応じて出力速度が低下します。

軸を中心に物体を回転させるのに必要な力は、トルクとして測定されます。力はアイテムを線形運動学で加速させます。トルクは、回転運動学でオブジェクトを加速させます。

速度は、単位時間あたりの移動距離として定義されます。何でも動く速さです。スカラー量 speed は、速度ベクトルの大きさを表します。それはどこに向かっているのかわからない。より速い速度で移動するオブジェクトは、より高速であると言われます。速度が遅い場合は、速度が遅くなります。まったく動いていない場合、速度は 0 です。



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