轉速

轉速(Rotational Speed或Rev)是做圓周運動的物體單位時間內沿圓周繞圓心轉過的圈數（與頻率不同）。常見的轉速有額定轉速和最大轉速等。

硬碟轉速以每分鐘多少轉來表示，單位表示為RPM，RPM是Revolutions Per minute的縮寫，是轉/每分鐘。RPM值越大，內部傳輸率就越快，訪問時間就越短，硬碟的整體性能也就越好。

基本介紹

• 中文名：轉速
• 外文名：Rotational Speed
• 表示：用符號n
• 常見的轉速：額定轉速和最大轉速等

概念

用符號"n"表示；其國際標準單位為rps （轉/秒）或 rpm （轉/分），也有表示為RPM (轉/分 ，主要為日本和歐洲採用，我國採用國際標準)。當單位為r/S時，數值上與頻率相等，即n=f=1/T，T為作圓周運動的周期。圓周上某點對應的線速度為：v=2π*R*n，R為該點對應的旋轉半徑。常見的轉速有：額定轉速和最大轉速等。離心機的國際單位是g,轉速r/min變為g的公式：RCF=1.12*10^(-5)*r*(r/min)^2

磁碟

額定轉速

額定轉速是指額定功率條件下的最大轉速，通常出廠時，作為產品的主要參數，標註在產品的明顯部位。

最大轉速

最大轉速是在特定條件下，轉速所能達到的最大值。如硬碟內電機主軸轉速，也就是硬碟碟片在正常工作電壓條件下，所能達到的最大轉速。轉速的快慢是標示硬碟檔次的重要參數之一，它是決定硬碟內部傳輸率的關鍵因素之一，在很大程度上直接影響到硬碟的速度。硬碟的轉速越快，硬碟尋找檔案的速度也就越快，相對的硬碟的傳輸速度也就得到了提高。

特點

硬碟的主軸馬達帶動碟片高速旋轉，產生浮力使磁頭飄浮在碟片上方。要將所要存取資料的扇區帶到磁頭下方，轉速越快，則等待時間也就越短。因此轉速在很大程度上決定了硬碟的速度。家用的普通硬碟的轉速一般有5400rpm、7200rpm幾種，伺服器用戶對硬碟性能要求高，伺服器中使用的SCSI硬碟轉速基本都採用10000rpm，甚至還有15000rpm的，性能要超出家用產品很多。較高的轉速可縮短硬碟的平均尋道時間和實際讀寫時間，但隨著硬碟轉速的不斷提高也帶來了溫度升高、電機主軸磨損加大、工作噪音增大等負面影響。筆記本硬碟轉速低於台式機硬碟，一定程度上是受到這個因素的影響。筆記本內部空間狹小，筆記本硬碟的尺寸（2.5寸）也被設計的比台式機硬碟（3.5寸）小，轉速提高造成的溫度上升，對筆記本本身的散熱性能提出了更高的要求；噪音變大，又必須採取必要的降噪措施，這些都對筆記本硬碟製造技術提出了更多的要求。同時轉速的提高，而其它的維持不變，則意味著電機的功耗將增大，單位時間內消耗的電就越多，電池的工作時間縮短，這樣筆記本的便攜性就受到影響。所以筆記本硬碟一般都採用相對較低轉速的5400rpm硬碟。

在機械設備中，轉速是重要的技術參數。下列表格羅列了常用工業機械的速度範圍：

項目	設備名稱	速度範圍（r/min）	套用
1	透平膨脹機	10000 ~ 450000	空氣分離，深製冷
2	牙鑽	200000 ~ 400000	醫療
3	氣動馬達	0 ~ 150000	氣動工具
4	渦輪增壓器	0 ~ 100000	汽車，船舶
5	直流電機	0 ~ 20000	電動工具，精密機械
6	發動機	0 ~ 10000	車輛，船舶
7	交流電機	1500 ~ 3000	機械，動力設備
8	減速機	0 ~ 500	機械設備

發展

轉速是隨著硬碟電機的提高而改變的，液態軸承馬達（Fluid dynamic bearing motors）已全面代替了傳統的滾珠軸承馬達。液態軸承馬達通常是套用於精密機械工業上，它使用的是黏膜液油軸承，以油膜代替滾珠。這樣可以避免金屬面的直接摩擦，將噪聲及溫度被減至最低；同時油膜可有效吸收震動，使抗震能力得到提高；更可減少磨損，提高壽命。

測量

電子類轉速測量儀表，由轉速感測器和表頭(顯示器)組成。大多輸出脈衝信號，只要通過頻率電流轉換就能與電壓電流輸入型的指針表和數字表匹配，或直接送PLC;頻率電流轉換的方法有阻容積分法、電荷泵法和專用積體電路法，前兩種方法在磁電轉速儀中也有運用。專用積體電路大都數是阻容積分法、電荷泵法的綜合。在顯示精度、可靠性、成本和使用靈活性上有一定要求時，就可直接採用脈衝頻率運算型轉速儀。頻率運算方法，有定時計數法(測頻法)、定數計時法(測周法)和同步計數計時法。

定時計數法(測頻法)在測量上有±1的誤差，低速時誤差較大；定數計時法(測周法)也有±1個時間單位的誤差，在高速時，誤差也很大。同步計數計時法綜合了上述兩種方法的優點，在整個測量範圍都達到了很高的精度，萬分之五以上的測量轉速儀表基本都是用這種方法。為保證發電機性能可靠，電機測速發電機的輸出電動勢具有斜率高、特性成線性、無信號區小或剩餘電壓小、正轉和反轉時輸出電壓不對稱度小、對溫度敏感低等特點。此外，直流電機測速發電機要求在一定轉速下輸出電壓交流分量小，無線電干擾小；交流電機測速發電機要求在工作轉速變化範圍內輸出電壓相位變化小。

電機測速發電機廣泛用於各種速度或位置控制系統。在自動控制系統中作為檢電機測速度的元件，以調節電動機轉速或通過反饋來提高系統穩定性和精度；在解算裝置中可作為微分、積分元件，也可作為加速或延遲信號用或用來測量各種運動機械在擺動或轉動以及直線運動時的速度。電機測速發電機分為直流和交流兩種。直流電機測速發電機有永磁式和電磁式兩種。其結構與直流發電機相近。永磁式採用高性能永久磁鋼勵磁，受溫度變化的影響較小,輸出變化小，斜率高,線性誤差小。這種電機在80年代因新型永磁材料的出現而發展較快。電磁式採用他勵式，不僅複雜且因勵磁受電源、環境等因素的影響，輸出電壓變化較大，用得不多。用永磁材料製成的直流電機測速發電機還分有限轉角電機測速發電機和直線電機測速發電機。它們分別用於測量旋轉或直線運動速度，其性能要求與直流電機測速發電機相近，但結構有些差別。交流電機測速發電機有空心杯轉子異步電機測速發電機、籠式轉子異步電機測速發電機和同步電機測速發電機3種。①空心杯轉子異步電機測速發電機：主要由內定子、外定子及在它們之間的氣隙中轉動的杯形轉子所組成。勵磁繞組、輸出繞組嵌在定子上,彼此在空間相差90°電角度。杯形轉子是由非磁性材料製成。當轉子不轉時，勵磁後由杯形轉子電流產生的磁場與輸出繞組軸線垂直，輸出繞組不感應電動勢；當轉子轉動時，由杯形轉子產生的磁場與輸出繞組軸線重合，在輸出繞組中感應的電動勢大小正比於杯形轉子的轉速，而頻率和勵磁電壓頻率相同，與轉速無關。反轉時輸出電壓相位也相反。杯形轉子是傳遞信號的關鍵，其質量好壞對性能起很大作用。由於它的技術性能比其他類型交流電機測速發電機優越，結構不很複雜，同時噪聲低，無干擾且體積小，是套用最為廣泛的一種交流電機測速發電機。②籠式轉子異步電機測速發電機：與交流伺服電動機相似，因輸出的線性度較差，僅用於要求不高的場合。③同步電機測速發電機：以永久磁鐵作為轉子的交流發電機。由於輸出電壓和頻率隨轉速同時變化，又不能判別旋轉方向,使用不便，在自動控制系統中用得很少,主要供轉速的直接測量用。