同時這些對立因素的相互作用和協(xié)調(diào)，更是電機性能設(shè)計的重中之重，本期筆者對電機的各方性能的對立統(tǒng)一做一期簡單的體系化梳理，不足之處還請多多指教扭矩與轉(zhuǎn)速是電機和其他旋轉(zhuǎn)機械設(shè)備中兩個非常關(guān)鍵的物理量，它們之間的關(guān)系對于理解電機的工作原理和性能至關(guān)重要。扭矩是表示物體產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力的量，而轉(zhuǎn)速則是表示物體每分鐘旋轉(zhuǎn)的次數(shù)。增加扭矩通常會導致轉(zhuǎn)速降低，反之亦然。

電機的扭矩和轉(zhuǎn)速是由其電磁特性決定的，這如果電機輸出較大的扭矩，那么它可能無法在較高的轉(zhuǎn)速下運行，因為高轉(zhuǎn)速需要更多的功率來維持。然而，高轉(zhuǎn)速往往伴隨著扭矩的降低，因為電機在高速旋轉(zhuǎn)時可能無法提供足夠的力來驅(qū)動重載。

所以，這兩個參數(shù)之間存在著相互制約的關(guān)系，固不能同時最大化。

（功率P：kW，扭矩T：Nm，轉(zhuǎn)速n：rpm）

功率= 扭矩 × 轉(zhuǎn)速

扭矩 = 9550 × 功率 / 轉(zhuǎn)速

轉(zhuǎn)速 = 功率 / (2π × 扭矩)

當然，這不代表相互對立的性能就不能達到平衡和最優(yōu)狀態(tài)。

還是拿扭矩與轉(zhuǎn)速舉例，我們從兩個角度出發(fā)，一個是通過外部方式來平衡，另一個是通過電機本身設(shè)計來平衡，當然我們的出發(fā)點還是主要依據(jù)應(yīng)用端來看。

外求平衡

◎通過電機控制器平衡，當電機的轉(zhuǎn)速過高時，可以通過降低電壓或電流來降低轉(zhuǎn)速，同時也會降低扭矩。相反，當電機的轉(zhuǎn)速過低時，可以通過提高電壓或電流來提高轉(zhuǎn)速，同時也增加扭矩。

控制器可以根據(jù)實際需求，實時調(diào)整電機的輸出參數(shù)，以滿足特定的工況要求。比如在啟動時，控制器可以增大電流，提高電機的扭矩輸出，幫助車輛快速加速；而在高速巡航時，控制器可以降低電流，降低電機的轉(zhuǎn)速，節(jié)省能源。

因為電機的轉(zhuǎn)速與所施加的電壓和電流之間是存在直接關(guān)系的。一般來說，降低電機的供電電壓會導致電機的轉(zhuǎn)速下降。這是因為電機的轉(zhuǎn)速與電機的反電動勢和供電電壓之間的差值成正比，當供電電壓降低時，這個差值減小，從而導致轉(zhuǎn)速降低。

同樣地，降低電機的電流也可以降低轉(zhuǎn)速。電流與電機的轉(zhuǎn)矩相關(guān)，當電流減小時，電機的輸出轉(zhuǎn)矩減小，這可能導致轉(zhuǎn)速的降低。但是，僅僅降低電流可能不足以直接控制轉(zhuǎn)速，因為它更多地影響的是電機的負載能力而不是轉(zhuǎn)速本身。在實際應(yīng)用中，通常會通過控制電壓來實現(xiàn)對電機轉(zhuǎn)速的精確調(diào)節(jié)。

這樣做的好處是可以靈活地適應(yīng)不同的應(yīng)用場景，例如高速巡航時需要高轉(zhuǎn)速低扭矩，而在起步或加速時需要低轉(zhuǎn)速高扭矩。

需要注意的是，降低電壓或電流雖然可以降低電機的轉(zhuǎn)速，但也可能影響電機的效率和性能。因此，在實際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體的電機類型和應(yīng)用場景來選擇合適的控制策略，以實現(xiàn)最佳的轉(zhuǎn)速控制和能效性能。

現(xiàn)在的電機控制系統(tǒng)通常使用更復雜的控制算法和策略，如PWM（脈寬調(diào)制）控制、矢量控制等，以實現(xiàn)更精確、更高效的電機控制。

◎如果電機的轉(zhuǎn)速和扭矩不能通過調(diào)速技術(shù)得到理想的效果，這就輪到變速齒輪箱發(fā)揮作用了。通過齒輪的組合，可以改變電機的輸出轉(zhuǎn)速和扭矩。