扭矩是力对物体产生的旋转效应。然而，对于电机中的扭矩而言，运动是否真正发生起初并不重要。如果扭矩受到等效反作用力或力的组合抵消，则在静止状态下也可以存在扭矩。因此，扭矩不仅可以加速旋转，还可以制动旋转。

起源

另一个常用于表示扭矩的词是“力矩”——这个词最初与时间联系在一起。但电机并非如此。虽然拉丁语“动量”也有时间含义，但它还涵盖了许多其他术语。其中包括：

• 动力、压力、冲击
• 循环和过程
• 动机、意义、分量、重要性

从这些不同但又明显相关的含义中，我们也可以看出为什么扭矩这个术语用于马达。“动力”将某物带入“循环”，是“运动的原因”，是“重量”或“压力”，作用于连接到旋转轴的垂直杠杆。

也有使用更中性的术语“moment”，以及除“moment”之外，英语中常用的术语“torque”。

定义

该术语指的是牛顿力学中的一个物理量，描述定向力对物体的旋转效应。扭矩与转速一起定义了传输功率，可以用矢量表示。

扭矩是必须以直角作用于杠杆才能使车轮运动的力

可以用以下方式说明：车轮中心安装一根直杆。如果现在用这根杆转动车轮，扭矩就是必须以直角作用于杆上的力，才能使车轮转动。

符号和单位

扭矩的公式符号为“M”，单位为牛顿米 (Nm)。计算方法是将杠杆长度“r”（单位为米）乘以垂直作用力“F”（单位为牛顿）。顺时针扭矩表示为负量，逆时针扭矩表示为正量。

电机计算

计算扭矩的最简单公式是杠杆长度与垂直于杠杆施加的力F的矢量积，即：M =rxF。

实际问题在于，运动通常是动态的。转速和扭矩成反比。这意味着转速越高，扭矩越低。

除此之外，还必须考虑抵消扭矩的力。例如，这包括部件的摩擦力。还必须考虑到作用力的方向并不总是垂直于旋转轴。这是一个理想模型，在实践中并不容易实现。

电机中的实际应用

在电机的实际应用中，扭矩被称为“驱动扭矩”。该术语指的是作用于变速器输入轴并启动电机的扭矩的更具体形式。

一方面，高扭矩为必要的运动提供更多动力——例如，可以在压力机中建立很大的压力。另一方面，它提供了更快的响应速度——这意味着如果可以保持高扭矩，电机可以在静止状态下迅速加速到高速。

电机扭矩——对伺服电机的重要性

扭矩在伺服电机中起着特殊的作用。当必须实现非常精确的运动时尤其如此，例如在纺织行业。如果即使在静止状态下也能保持高扭矩，电机就可以非常迅速地加速和再次减速。这允许精确实现高动态运动。

力矩电机——高电机扭矩

力矩电机是一种能够像电动机一样施加极高扭矩的驱动器。这尤其适用于所有仅需要低转速的应用领域。例如，在工业领域，它们用于挤出机、粉碎机和伺服压力机。在所有这些领域，低速意味着非常高的力要求。

直接驱动的实际优势

直接驱动具有许多其他优势，最终可提高生产过程的效率。这些优势包括：

• 大幅降低能源成本和二氧化碳排放量
• 无需额外的隔音措施
• 减小机器尺寸或操作空间

此外，它们还提高了机器的整体效率，因为使用直接驱动时无需传动装置。这意味着既不会发生传动损失，也不会发生液压系统（例如液压机）中会发生的压力损失。

总结

扭矩是力对物体产生的旋转效应。在实践中，扭矩在电机性能中起着重要作用。虽然转速与扭矩成反比，但高扭矩允许施加较大的力，例如挤出机、粉碎机和伺服压力机所需的力。当电机保持高扭矩时，也可以实现快速响应和快速加速至高转速。