Koppel, vermogen en toerental: de relaties begrijpen

Drie verschillende grootheden

Koppel T, uitgedrukt in N·m, geeft het draaimoment aan waarmee een kracht een as kan roteren. Toerental n, doorgaans in omw/min, telt het aantal omwentelingen per minuut. Vermogen P, in W of kW, beschrijft de snelheid waarmee mechanische energie wordt overgedragen.

Twee motoren met hetzelfde vermogen kunnen daarom een heel verschillend koppel leveren wanneer zij met verschillende toerentallen draaien.

De fundamentele relatie

De formule P = T·ω gebruikt hoeksnelheid ω in rad/s. Geeft het typeplaatje het toerental n in omw/min, gebruik dan eerst ω = 2πn/60 voordat u met het koppel vermenigvuldigt.

Een snelle technische controle is T(N·m) ≈ 9550 × P(kW) / n(omw/min).

Wat een tandwielkast werkelijk doet

Een reductie verlaagt het uitgaande toerental en verhoogt het theoretische koppel ongeveer volgens de overbrengingsverhouding. Er wordt geen energie gecreëerd: door verliezen is het uitgaande vermogen lager dan het ingangsvermogen.

Houd de kinematische overbrengingsverhouding, die de toerentallen koppelt, gescheiden van het mechanische rendement, dat de verliezen beschrijft.

Veelgemaakte fouten

De meest voorkomende fouten ontstaan door onjuiste eenhedenconversies of door koppels bij verschillende toerentallen rechtstreeks te vergelijken.

• omw/min rechtstreeks gebruiken in P = T·ω;
• twee koppelwaarden vergelijken zonder het bijbehorende toerental te vergelijken;
• nominaal motorvermogen verwarren met werkelijk overgedragen vermogen;
• het rendement van motor, tandwielkast of riemaandrijving negeren.