Обновлено: 28 апреля 2026 г.

Рассчитать электродвигатель

Рассчитать электродвигатель – значит определить его мощность, потребляемый ток и крутящий момент для конкретных условий работы. Эти три параметра связаны формулами, и ошибка в одном ведёт к перегреву, недогрузке или выбиванию автоматов. Ниже – все формулы, таблицы коэффициентов и примеры расчёта для разных механизмов.

Калькулятор электродвигателя

Параметры сети и двигателя

Тип питания

Однофазное (220В) Трёхфазное (380В)

Напряжение (В) КПД (η) Cos φ

Ток (А) Мощность на валу (кВт)

Заполните Ток для расчёта мощности, либо Мощность для расчёта тока.

Механические характеристики (для момента)

Частота вращения (об/мин)

Дисклеймер: расчёт носит справочный характер. Для выбора промышленного оборудования руководствуйтесь проектной документацией и ГОСТ.

Формулы расчёта мощности электродвигателя

Формула зависит от типа сети – однофазной или трёхфазной.

Трёхфазный двигатель (380 В):

$$P = \sqrt{3} \times U \times I \times \cos\varphi \times \eta$$

Однофазный двигатель (220 В):

$$P = U \times I \times \cos\varphi \times \eta$$

Где:

P – мощность на валу, Вт
U – напряжение сети, В (380 для трёхфазной, 220 для однофазной)
I – потребляемый ток, А
cos φ – коэффициент мощности (отношение активной мощности к полной)
η (эта) – КПД двигателя (от 0,65 до 0,95 в зависимости от мощности)

Важно: на шильдике электродвигателя указана полезная мощность на валу, а не потребляемая из сети. Потребляемая всегда выше на величину потерь: Pпотр = Pвал / η.

Обратные формулы: ток и момент

Если мощность известна, а нужно найти ток:

$$I = \frac{P}{\sqrt{3} \times U \times \cos\varphi \times \eta} \quad \text{(трёхфазный)}$$$$I = \frac{P}{U \times \cos\varphi \times \eta} \quad \text{(однофазный)}$$

Крутящий момент на валу:

$$M = 9550 \times \frac{P}{n}$$

Где P – мощность в кВт, n – частота вращения в об/мин, M – момент в Н·м.

Механическая мощность через угловую скорость:

$$P = M \times \omega = M \times \frac{2\pi \times n}{60}$$

Таблица КПД и cos φ по мощности двигателя

Значения КПД и cos φ зависят от мощности двигателя. При недогрузке оба параметра снижаются – двигатель на 30% нагрузке теряет до 15% КПД.

Мощность, кВт	КПД (η)	cos φ
0,06–0,12	0,65–0,70	0,70–0,75
0,18–0,37	0,70–0,75	0,75–0,80
0,55–0,75	0,75–0,80	0,78–0,82
1,1–2,2	0,80–0,84	0,82–0,85
3,0–5,5	0,83–0,87	0,84–0,86
7,5–15	0,87–0,90	0,85–0,88
18,5–37	0,90–0,93	0,86–0,89
45–110	0,92–0,95	0,87–0,90
132–400	0,94–0,96	0,88–0,92

Для синхронных двигателей КПД выше на 2–5%, а cos φ может достигать 1,0 – они даже способны компенсировать реактивную мощность в сети.

Пример: рассчитать электродвигатель на 380 В

Дано: трёхфазный двигатель, напряжение 380 В, потребляемый ток 12 А, cos φ = 0,86, КПД = 0,89.

Потребляемая мощность:

$$P_{\text{потр}} = \sqrt{3} \times 380 \times 12 \times 0{,}86 = 6{,}81 \text{ кВт}$$

Мощность на валу:

$$P_{\text{вал}} = 6{,}81 \times 0{,}89 = 6{,}06 \text{ кВт}$$

Крутящий момент при 1500 об/мин:

$$M = 9550 \times \frac{6{,}06}{1500} = 38{,}6 \text{ Н·м}$$

Из стандартного ряда мощностей выбираем ближайшее значение – 7,5 кВт.

Как рассчитать электродвигатель для конкретного механизма

Формула мощности на валу зависит от типа приводимого оборудования.

Для насоса

$$P = \frac{Q \times H \times \rho \times g}{1000 \times \eta_{\text{нас}} \times \eta_{\text{пр}}}$$

Где Q – расход жидкости (м³/с), H – напор (м), ρ – плотность (кг/м³), g = 9,81 м/с², η_нас – КПД насоса (0,4–0,85), η_пр – КПД передачи.

Для вентилятора

$$P = \frac{Q \times p}{1000 \times \eta_{\text{вент}} \times \eta_{\text{пр}}}$$

Где Q – производительность (м³/с), p – полное давление (Па), η_вент – КПД вентилятора (0,5–0,8).

Для конвейера и лебёдки

$$P = \frac{F \times v}{1000 \times \eta_{\text{пр}}}$$

Где F – тяговое усилие или вес груза (Н), v – скорость перемещения (м/с).

КПД передаточных механизмов

После расчёта мощности на рабочем органе результат нужно разделить на КПД передачи:

Тип передачи	КПД
Цилиндрическая зубчатая	0,97–0,98
Коническая зубчатая	0,95–0,97
Червячная	0,50–0,90
Ременная	0,94–0,98
Цепная	0,95–0,97
Фрикционная	0,85–0,95

При последовательном соединении передач КПД перемножается: две цилиндрические пары дадут η = 0,97 × 0,97 = 0,94.

Как определить мощность двигателя без шильдика

Если табличка на корпусе стёрлась или отсутствует, мощность определяют тремя способами.

По высоте оси вращения – самый простой метод. Измерьте расстояние от пола до центра вала в миллиметрах:

Высота H, мм	Мощность, кВт	Диаметр вала, мм
56	0,06–0,09	9
63	0,12–0,18	11
71	0,25–0,37	14
80	0,55–0,75	19
90	1,1–1,5	24
100	1,5–2,2	28
112	3–4	28
132	5,5–7,5	38
160	11–15	42
180	18,5–22	48
200	30–37	55
225	37–45	60
250	55–75	65
280	75–110	75
315	132–200	80
355	250–400	90

Для двухполюсных двигателей (3000 об/мин) мощность ближе к нижней границе, для четырёхполюсных (1500 об/мин) – к верхней.

По току под нагрузкой – самый точный метод. Измерьте ток клещами, затем рассчитайте мощность по формулам выше, подставив типичные значения cos φ и КПД для данного размера.

По току холостого хода – приблизительная оценка. Ток холостого хода составляет 30–50% от номинального. Зная этот процент и замерив ток на холостом ходу, можно оценить номинальный ток и далее мощность.

Стандартный ряд мощностей электродвигателей

Мощности двигателей приводятся к стандартному ряду R10 с шагом примерно 1,25. При расчёте выбирают ближайшее большее значение:

0,06 → 0,09 → 0,12 → 0,18 → 0,25 → 0,37 → 0,55 → 0,75 → 1,1 → 1,5 → 2,2 → 3,0 → 4,0 → 5,5 → 7,5 → 11 → 15 → 18,5 → 22 → 30 → 37 → 45 → 55 → 75 → 90 → 110 → 132 → 160 → 200 → 250 → 315 → 400 кВт.

Серия АИР – основная линейка трёхфазных асинхронных двигателей общего назначения в России. Маркировка расшифровывается так: А – асинхронный, И – унифицированный, Р – с короткозамкнутым ротором. Первая цифра – высота оси вращения, буква – длина сердечника (S/M/L), последняя цифра – число полюсов.

Порядок подбора электродвигателя

Определите нагрузочный момент на валу механизма (Н·м) или усилие и скорость.
Рассчитайте мощность по формулам выше с учётом КПД передачи.
Добавьте запас: 10–15% для равномерной нагрузки, 15–25% для переменной, 25–60% для ударной.
Выберите ближайшую мощность из стандартного ряда.
Проверьте пусковые характеристики: пусковой момент двигателя должен превышать нагрузочный момент в 1,3–1,5 раза, а пусковой ток не должен превышать допустимый ток питающей сети.
Рассчитайте ток для выбора кабеля и автомата защиты.

Расчёт носит справочный характер. Для ответственных промышленных приводов обращайтесь к проектной документации и ГОСТ.

Часто задаваемые вопросы

Чем отличается потребляемая мощность от мощности на валу?

Потребляемая мощность – это энергия, которую двигатель забирает из сети. Мощность на валу (полезная) – потребляемая за вычетом потерь в обмотках, стали и на трение. Связь: P_вал = P_потр × η. На шильдике обычно указана именно мощность на валу.

Какой cos φ брать, если он не указан на шильдике?

Используйте средние значения: до 1 кВт – 0,75–0,80; от 1 до 5 кВт – 0,80–0,85; от 5 до 30 кВт – 0,85–0,88; свыше 30 кВт – 0,87–0,92. Для более точного расчёта измерьте cos φ фазометром или рассчитайте по показаниям трёх ваттметров.

Как определить мощность двигателя, если стёрся шильдик?

По высоте оси вращения (H) в миллиметрах: 71 мм – 0,25–0,37 кВт; 90 мм – 1,1–1,5 кВт; 112 мм – 3–4 кВт; 132 мм – 5,5–7,5 кВт; 160 мм – 11–15 кВт; 200 мм – 30–37 кВт. Для двухполюсных моделей берите нижнюю границу, для четырёхполюсных – верхнюю.

Какой запас мощности нужен при выборе электродвигателя?

Для равномерной нагрузки достаточно запаса 10–15%, для переменной – 15–25%, для ударной или тяжёлого пуска – 25–60%. Избыточный запас снижает cos φ и КПД, поэтому не рекомендуется брать двигатель «с двойным запасом».

Можно ли рассчитать мощность однофазного электродвигателя по той же формуле, что и трёхфазного?

Нет. Для однофазного двигателя: P = U × I × cos φ × η. Для трёхфазного: P = √3 × U × I × cos φ × η. Коэффициент √3 ≈ 1,732 появляется из-за сдвига фаз между тремя обмотками.

Что такое критическое скольжение асинхронного двигателя?

Критическое скольжение – значение, при котором развивается максимальный момент двигателя. Для обычных двигателей составляет 0,08–0,20. Скольжение рассчитывается: s = (n₀ − n) / n₀, где n₀ – синхронная частота, n – рабочая.

Как рассчитать крутящий момент электродвигателя?

Момент на валу: M = 9550 × P / n, где P – мощность в кВт, n – частота вращения в об/мин, M – момент в Н·м. Пример: двигатель 3 кВт при 1500 об/мин даёт момент M = 9550 × 3 / 1500 = 19,1 Н·м.

Какая таблица стандартных мощностей электродвигателей?

Ряд мощностей по ГОСТ: 0,06; 0,09; 0,12; 0,18; 0,25; 0,37; 0,55; 0,75; 1,1; 1,5; 2,2; 3,0; 4,0; 5,5; 7,5; 11; 15; 18,5; 22; 30; 37; 45; 55; 75; 90; 110; 132; 160; 200; 250; 315; 400 кВт. При расчёте выбирается ближайшая большая мощность из ряда.