使用方法
- 「数值」默认 50,允许 0 到 10000000,支持小数;「源单位」默认 Hz,「目标单位」默认 rpm。改任意一项立刻重算,光标停在数值框里按回车同样触发一次换算。
- 「源单位」与「目标单位」各有五个选项:Hz、kHz、MHz、GHz、rpm。前四个是频率单位,1 kHz 等于 1000 Hz;rpm 是转速单位,1 rpm 表示每分钟转一圈。
- 「小数位」默认 2,范围 0 到 10。它只影响显示,把结果四舍五入到指定位数;内部换算全程用双精度浮点数,不会因为显示位数少而降精度。
- 「电机极数」默认 4,可选 2 到 20 的偶数。它只喂给同步转速那一行,公式是 120 乘频率再除极数,不参与 Hz 与 rpm 之间的换算。
- 「批量换算」默认已经写好五行示例,每行一条「数值 + 空格 + 单位」。按 Ctrl+Enter(Mac 上 Cmd+Enter)一次算完;万一被清空,点换算时会自动填回这五行。
- 结果区给出「原值 源单位 = 结果 目标单位」这一行,下面跟着角频率、同步转速,以及同一数值展开到五种单位的清单,用来核对数量级有没有看错一位。
- 清单下面是一张 12 行的倍率表,把当前数值乘以 0.1 到 1000 逐个换算,默认显示 6 行,点「加载更多」展开全部,点「导出 CSV」存成带字节序标记的表格文件。
- 数值为负、超过上限、不是数字,或批量行写成「50H」这类识别不了的形式,都会给出针对该条的具体提示,不会拿上一次的结果冒充本次输出。
这个赫兹转转每分钟换算器能解决什么问题
电机铭牌上写 50 Hz、风机铭牌上写 1400 rpm,说的是同一台机器的转速,用的是两套单位。1 Hz 是每秒一个周期,对应每秒转一圈;一分钟有 60 秒,所以 1 Hz 恰好是 60 rpm。本页把两个口径放进同一个输入框,不用再在纸上乘 60。
第二类是把电网频率换算成同步转速。工频 50 Hz 的地区,2 极电机同步转速 3000 rpm、4 极 1500 rpm、6 极 1000 rpm、8 极 750 rpm;60 Hz 地区同一批电机是 3600、1800、1200、900 rpm。同一台机器换个电网,转速差 20%,皮带轮与减速比都得重算。
第三类是核对变频器面板与现场转速表。变频器给的是输出频率,转速表给的是 rpm,中间还夹一层转差率:4 极电机在 50 Hz 下同步 1500 rpm,异步机实测约 1440 rpm,差 4% 不是仪表坏了,是异步机必须靠转差才能出转矩。
第四类是把频率换成角频率做振动分析。振动公式里用的是 rad/s,ω = 2πf,50 Hz 对应 314.1593 rad/s。把 3000 rpm 直接当成 3000 rad/s 代进公式会差 6.28 倍,因为「转」不是 SI 单位,1 转等于 2π rad。
这个工具在本站也叫「赫兹转转每分钟」,名字里的「转」指转一整圈,下面会讲清它与弧度之间的差别。
计算原理与变量说明
换算只有一步。给每个单位配一个「一个该单位相当于多少 Hz」的因子 F:Hz 是 1、kHz 是 1000、MHz 是 10 的 6 次方、GHz 是 10 的 9 次方、rpm 是 1/60。rpm 的因子之所以是 1/60 而不是 60,是因为 1 rpm 等于每分钟转一圈,折成每秒就是 1/60 转,也就是 1/60 Hz。
第一步把输入折成 Hz:hz数 = x × F[源单位]。输入 50 Hz,得 50 Hz。第二步从 Hz 折到目标单位:结果 = hz数 ÷ F[目标单位]。接上例 50 ÷ (1/60) = 3000 rpm。两步合成一行就是 结果 = x × F[源单位] ÷ F[目标单位]。
变量一共五个:数值 x、源单位、目标单位、小数位、电机极数。前四个决定 Hz 与 rpm 的换算结果,极数只出现在同步转速那一行,改它不会影响换算结果本身。
之所以不直接写「Hz 乘 60 得 rpm」,是因为中间量能帮你抓错。看见 0.05 kHz 换成 rpm 得 3000,先把它折成 50 Hz 再乘 60,两步都能对上,说明数量级没看错;如果只记一个 60,遇到 kHz 与 MHz 的混写就很容易差一两位。
同步转速为什么是 120f / p。一对极对应电频率的一个周期,转子转一圈要走过 p/2 个电周期,所以每秒转数是 2f / p,乘 60 换成每分钟就是 120f / p。50 Hz 下 2 极得 3000.0 rpm、4 极 1500.0 rpm、6 极 1000.0 rpm、8 极 750.0 rpm。极数只能取偶数,因为磁极总是成对出现。
异步机为什么到不了同步转速。转子转速必须略低于旋转磁场,才能感应出电流与转矩,这个差叫转差率 s,实测转速 n = (1 − s) × 120f / p。4 极 50 Hz 同步 1500.0 rpm,实测 1440 rpm 对应 s = 4%。铭牌上写 1400 或 1440 都属于这一类,不是换算出错。
频率、角频率、转速是三个量。频率 f 的单位是 Hz,角频率 ω = 2πf 的单位是 rad/s,转速 n 的单位是 rpm,三者满足 ω = 2πf = 2πn / 60。50 Hz 对应 ω = 314.1593 rad/s、n = 3000 rpm;60 Hz 对应 376.9911 rad/s、3600 rpm。
「转」不是 SI 单位,rad 才是。1 转 = 2π rad = 6.283185 rad,所以 1 Hz = 1 转/秒 = 6.283185 rad/s。Hz 与 rpm 之间那个 60 来自分钟与秒的定义,转与弧度之间那个 2π 来自角度单位的定义,两个系数不能互相替代,也不能同时用两次。
完整示例(数值仅作演示)
默认示例是 50 Hz 换成 rpm:hz数 = 50 × 1 = 50,结果 = 50 ÷ (1/60) = 3000 rpm。角频率 ω = 2π × 50 = 314.1593 rad/s;极数选 4 时同步转速 = 120 × 50 ÷ 4 = 1500.0 rpm。
把数值改成 60:60 Hz = 3600 rpm,ω = 376.9911 rad/s,4 极同步转速 1800.0 rpm。同一个 60 Hz 展开到五种单位是 60 Hz、0.06 kHz、0.00006 MHz、6.000000e-8 GHz、3600 rpm。
反过来核一遍:源单位选 rpm、目标单位选 Hz、数值填 3000,得到 50.0000 Hz,也就是 0.050000 kHz。源与目标选同一个单位时结果等于原值,可以拿来验算舍入有没有把数字改坏。
批量框默认五行,目标单位 rpm:50 Hz 得 3000 rpm;60 Hz 得 3600 rpm;3000 rpm 得 3000 rpm;0.05 kHz 得 3000 rpm;120 Hz 得 7200 rpm。第三行源与目标同单位,第四行把 0.05 kHz 先折回 50 Hz 再乘 60,两条路都得到 3000,说明折中间量的做法自洽。
赫兹与转每分钟对照表
下表把 Hz 换成 rpm,同时给出同一频率用 kHz、MHz 书写时的写法,转速列固定两位小数。
| Hz | rpm | 同值 kHz | 同值 MHz |
|---|---|---|---|
| 0.1 | 6.00 | 0.000100 | 0.000000100 |
| 0.5 | 30.00 | 0.000500 | 0.000000500 |
| 1.0 | 60.00 | 0.001000 | 0.000001000 |
| 2.0 | 120.00 | 0.002000 | 0.000002000 |
| 5.0 | 300.00 | 0.005000 | 0.000005000 |
| 10.0 | 600.00 | 0.010000 | 0.000010000 |
| 25.0 | 1500.00 | 0.025000 | 0.000025000 |
| 50.0 | 3000.00 | 0.050000 | 0.000050000 |
| 60.0 | 3600.00 | 0.060000 | 0.000060000 |
| 100.0 | 6000.00 | 0.100000 | 0.000100000 |
| 400.0 | 24000.00 | 0.400000 | 0.000400000 |
| 1000.0 | 60000.00 | 1.000000 | 0.001000000 |
同一台电机在不同电网下的同步转速,按 120f / p 算,极数越大转速越低。
| 极数 | 50 Hz 同步转速 | 60 Hz 同步转速 |
|---|---|---|
| 2 | 3000.0 rpm | 3600.0 rpm |
| 4 | 1500.0 rpm | 1800.0 rpm |
| 6 | 1000.0 rpm | 1200.0 rpm |
| 8 | 750.0 rpm | 900.0 rpm |
| 10 | 600.0 rpm | 720.0 rpm |
| 12 | 500.0 rpm | 600.0 rpm |
| 16 | 375.0 rpm | 450.0 rpm |
| 20 | 300.0 rpm | 360.0 rpm |
频率、角频率、转速三个量并列,最后两列互为对方,可以交叉验算。
| f(Hz) | ω(rad/s) | n(rpm) | 由 n 反算 ω |
|---|---|---|---|
| 1 | 6.2832 | 60 | 6.2832 |
| 10 | 62.8319 | 600 | 62.8319 |
| 50 | 314.1593 | 3000 | 314.1593 |
| 60 | 376.9911 | 3600 | 376.9911 |
| 100 | 628.3185 | 6000 | 628.3185 |
| 400 | 2513.2741 | 24000 | 2513.2741 |
| 1000 | 6283.1853 | 60000 | 6283.1853 |
| 3000 | 18849.5559 | 180000 | 18849.5559 |
读第一张表看整数关系:每一行的 rpm 都是 Hz 的 60 倍,50 Hz 正好 3000 rpm,1000 Hz 是 60000 rpm。读第二张表看极数:同一极数下 50 Hz 与 60 Hz 两列之比恒为 1.2,也就是说同一台电机换个电网,转速差整整两成,选型时皮带轮、减速比与散热条件都要跟着重新核一遍。读第三张表看单位换算:ω 与 f 差 2π,与 n 差 2π/60,前两列与后两列完全一致,说明两条路算出来的角频率自洽。
结果边界、舍入与适用说明
- 数值框为空时提示「数值不能为空,请填 0 到 10000000 之间的数字」,不会拿上一次的结果冒充本次输出。
- 数值里带了单位符号或千分位逗号时提示该串不是有效数字,请只填数字;千分位逗号要去掉再填。
- 数值为负数时提示频率与转速没有负值,请填 0 或更大的数,不返回负数也不取绝对值。
- 数值超过 10000000 时提示超出上限,请改小或换成更大的单位,例如把 Hz 换成 MHz 再填。
- 批量行缺少单位、数值不是数字、或单位不在五种之内时,分别给出行号与具体原因,例如「批量第 2 行「50H」无法解析(单位「H」不在五种单位内)」。
- 小数位只影响显示,按四舍五入取到指定位数;末尾的零会被去掉,3000.00 显示成 3000。
- 绝对值小于 10 的负小数位次幂或大于等于 1e16 的结果改用科学计数法显示,避免一长串零把表格撑破。
- 同步转速卡按纯同步关系计算,不含转差率,不能直接当成异步电机的实测转速使用。
常见问题
1 Hz 为什么正好等于 60 rpm?中间没有误差吗?
没有误差,60 是定义值。1 Hz 是每秒一个周期,对应每秒转一圈;一分钟是 60 秒,所以每分钟转 60 圈,即 60 rpm。这个关系与测量精度无关,只取决于分钟与秒的换算。
50 Hz 的 4 极电机铭牌为什么写 1400 而不是 1500?
1500.0 rpm 是同步转速,异步电机必须靠转子与旋转磁场之间的转差才能产生转矩,所以实际转速低一些。4 极 50 Hz 下同步 1500.0 rpm,实测 1440 rpm 对应转差率 4%,铭牌写 1400 或 1440 都属于这一类。
极数为什么只能选偶数?能不能填 3?
不能。磁极总是成对出现,一个 N 极配一个 S 极,所以极数只能是 2、4、6、8 这类偶数。本页下拉框只列偶数选项,填不进奇数,也就不会出现无意义的同步转速。
把 400 Hz 换成 rpm 得到 24000,这个数合理吗?
合理。400 Hz 是航空与部分特种电源用的中频,乘 60 得 24000 rpm,正好对应高速主轴与航空电机的量级。数量级看起来大是因为 rpm 把「每秒」放大成了「每分钟」,改成 rps 就是 400。
角频率 ω 和转速 n 到底怎么互转?
用 ω = 2πn / 60。3000 rpm 代进去得 314.1593 rad/s,与 50 Hz 直接算 2πf 的结果完全一致。反过来 n = 60ω / 2π。注意 1 转 = 2π rad,把 rpm 直接当 rad/s 用会差 6.28 倍。
批量框里写「50H」为什么报错,写成「50 Hz」就行?
单位必须逐字匹配五种之一:Hz、kHz、MHz、GHz、rpm,大小写敏感。「50H」既不是 Hz 也不是 kHz,无法判断你要的是哪个量级,所以直接报行号与原因,不做猜测。
这个工具免费吗?
免费,无需注册即可使用。
输入的数据安全吗?
安全。计算在当前浏览器本地完成,不会上传输入内容。
相关工具
- 转每分钟转赫兹:本页的反方向换算,从转速表读数折回频率时用。
- 赫兹转千赫:只在频率单位内部进位,不跨到转速口径。
- 千赫转赫兹:把面板上的 kHz 读数还原成 Hz,再进本页换算。
- 兆赫转赫兹:射频与通信频段常用的量级换算。
- RC 滤波器截止频率计算器:按电阻电容算截止频率,算完可用本页折成角频率。