为什么重要
功率、转矩、转速是电机世界里的「铁三角」：选型、减速机匹配、故障分析都绕不开。把它们的换算关系算清楚，能避免两类高频错误——「功率选大了却带不动」和「转矩够了但转速上不去」。
核心概念与公式
从物理量到工程式。 机械功率等于转矩乘角速度（P = Tω），而角速度 ω = 2πn/60。代入并把功率换算成 kW：
P(kW) = T(N·m) × n(rpm) / 9550（精确常数 60000/2π ≈ 9549.3）反解另外两个量：T = 9550 × P / n，n = 9550 × P / T。三者关系可以随时用 功率·转矩·转速计算 互算。
数字示例。
- P = 1.5 kW、n = 1450 rpm → T ≈ 9.88 N·m；
- T = 10 N·m、n = 1000 rpm → P ≈ 1.047 kW；
- P = 0.75 kW、T ≈ 2.39 N·m → n ≈ 3000 rpm。
再看一个「同样功率、不同转速」的对照：1.5 kW 在 2900 rpm 时额定转矩只有约 4.94 N·m；而在 500 rpm 时可达约 28.7 N·m。这就是为什么低速直驱设备往往体积更大——不是功率不够，而是需要更多材料去承受大转矩。
效率把输入与输出分开。 铭牌功率是输出轴功率，电网侧看到的是输入电功率：
输入电功率 = 轴功率 ÷ 效率示例：15 kW 轴功率、效率 90% 时，输入电功率约 16.7 kW——电机电流计算 就是按这个口径估算电流的。效率越低，同样轴功率下电流与发热越大，参见 电机发热、损耗与温升。
单位别混。 转矩常见 N·m、kgf·m、lb·ft，功率常见 kW、PS（公制马力）、hp（英制马力）。1 kgf·m = 9.80665 N·m；1 kW ≈ 1.36 PS ≈ 1.341 hp。拿不准时用 电机单位换算 核对，完整表格见 常用公式与单位。
从额定值到实际负载
选型时可以用「额定点」和「运行点」两个口径互相校验。以 15 kW、1440 rpm 的异步电机为例：额定转矩约 99.5 N·m，额定电流约 29.8 A。如果实测电流是 24 A，负载率约八成，对应输出转矩大约 80 N·m，此时转速可能略高于额定值（转差变小）。反过来，如果工艺要求 120 N·m 持续输出，这台电机就超额定转矩了，中长期运行温升会超标——正确做法是换更大机座或加减速机，而不是「先跑起来再说」。
这里有一个容易被忽略的量：加速转矩。负载从静止到工作转速需要额外转矩，T_a = 2πJ·Δn/(60·t)（J 为折算到电机轴的转动惯量）。加速时间定得越短，需要的加速转矩越大，总需求要在负载转矩上叠加加速转矩，再乘安全系数。
常见误区
- 把 1 kgf·m 当 10 N·m 用：两者相差约 2%，小转矩场合误差可忽略，大转矩场合必须精确换算。
- 用输入电功率代入 P=Tn/9550：要先除以效率得到轴功率，否则算出的转矩偏大。
- 忽略减速机效率：减速机每级都有损耗，输出转矩要乘以效率（常见 0.9 上下），不能只按减速比折算。
- 认为低速就一定有大转矩：转矩取决于电机与驱动器能力。异步电机在变频低速段转矩会下降，步进电机高速段转矩骤降，都需要查特性曲线。
- 漏掉加速转矩：频繁启停或高惯量负载的场合，加速转矩往往比负载转矩还大，只按稳态负载选型会导致启动困难或过流跳闸；减速阶段同样需要校核，否则会出现直流母线过压或机械冲击。
工程建议
- 计算前先统一单位，养成「先标单位再算数」的习惯，尤其是进口设备手册里的 lb·ft。
- 选型时以负载最大转矩而不是平均转矩为基准，并确认启动与加速阶段也能覆盖。
- 需要大转矩低转速时，优先考虑减速机方案并校核其效率与寿命，而不是单纯放大电机功率。
- 算出结果后与 铭牌 的额定点比对：长期运行点建议不超过额定转矩。