计算驱动泵的伺服电机功率和转矩，核心是先根据泵的类型（离心泵 / 柱塞泵 / 齿轮泵）、工作参数算出泵的负载转矩和功率，再考虑机械传动效率、余量系数，最终确定伺服电机的额定转矩、额定功率（适配转速），同时需校核峰值转矩 / 峰值功率满足泵的启动 / 瞬间负载要求。
以下是通用工业级计算方法，适配离心泵、容积式泵（齿轮泵 / 柱塞泵 / 叶片泵），包含核心公式、参数取值、不同泵型差异、选型校核，可直接代入实际参数计算，附实操案例。
一、先明确泵的核心基础参数（必须获取）
计算前需确认泵的6 个关键参数（泵铭牌 / 设计手册可查），这是所有计算的前提：
泵的额定流量Q：单位m3/h（立方每小时）或L/min（升每分钟）；
泵的额定扬程H：单位m（米，液柱高度），容积式泵为额定工作压力P（单位MPa）；
泵的额定转速n：单位r/min（转每分钟），需与伺服电机输出转速匹配（含减速机传动比i）；
输送介质密度ρ：单位kg/m3（清水ρ=1000kg/m3，油液ρ=850∼900kg/m3）；
泵的总效率ηp：泵自身的水力效率 + 容积效率，铭牌标注，无标注按经验值取；
机械传动效率ηm：联轴器 / 减速机的传动效率，联轴器ηm=0.98∼0.99，减速机ηm=0.90∼0.97（速比越大效率越低）。
二、分泵型计算：负载功率 + 负载转矩
泵主要分离心泵（靠扬程做功）和容积式泵（齿轮 / 柱塞 / 叶片泵，靠压力做功），二者计算公式不同，需分开计算。
类型 1：离心泵（最常用，如清水泵、冷却泵）
步骤 1：计算泵的轴功率Pp（泵实际需要的输入功率，核心）
Pp=3600⋅1000⋅ηpρ⋅g⋅Q⋅H参数说明：g=9.81m/s2（重力加速度），结果单位为kW（千瓦）。简化公式（清水ρ=1000，直接代入更便捷）：Pp=367⋅ηpQ⋅H
步骤 2：计算泵的负载转矩Tp（泵轴端的阻力转矩）
Tp=n9550⋅Pp结果单位：（牛米），n为泵的额定转速（r/min）。
类型 2：容积式泵（齿轮 / 柱塞 / 叶片泵，液压系统核心）
步骤 1：计算泵的轴功率Pp
容积式泵靠 ** 压力P和流量Q** 做功，公式为：Pp=60⋅1000⋅ηpP⋅Q参数说明：
P：泵额定工作压力，单位MPa；
Q：泵额定流量，单位L/min；
结果单位：kW（千瓦）。
步骤 2：计算泵的负载转矩Tp
公式与离心泵一致，直接代入轴功率和转速：Tp=n9550⋅Pp
三、伺服电机的功率 + 转矩选型计算（核心）
泵的轴功率 / 转矩是纯负载值，伺服电机选型需考虑传动效率和余量系数（应对电压波动、瞬间负载、启动冲击），最终确定额定值，并校核峰值。
关键系数取值（工业通用，避免选型过小烧电机 / 过大浪费）
| 系数类型 | 符号 | 取值范围（根据工况） |
|---|---|---|
| 余量系数 | K | 轻载（恒压恒流）：1.1~1.2；重载（变压变流 / 频繁启停）：1.3~1.5；冲击工况（高压启动）：1.5~2.0 |
| 机械传动效率 | ηm | 联轴器直连：0.98~0.99；减速机传动：0.90~0.97 |
步骤 1：计算伺服电机所需额定功率Pm
Pm=K⋅ηmPp结果单位：kW，需选 ** 额定功率≥Pm** 的伺服电机。
步骤 2：计算伺服电机所需额定转矩Tm
分直连（无减速机）和带减速机两种情况，核心是匹配电机输出转速与泵的额定转速（传动比i=电机转速nm/泵转速n）。
情况 1：伺服电机与泵直连（i=1，nm=n）
Tm=K⋅ηmTp结果单位：，选 ** 额定转矩≥Tm** 的伺服电机。
情况 2：伺服电机带减速机（i>1，电机低速大转矩，适配大负载泵）
减速机的转矩放大系数 = 传动比i，转速缩小系数 = 1/i，公式为：Tm=K⋅i⋅ηmTp关键：电机额定转速nm=i⋅n，需在伺服电机的额定转速范围内（伺服电机额定转速多为 1000/1500/2000/3000r/min）。
步骤 3：峰值转矩 / 峰值功率校核（伺服电机关键指标）
泵的启动转矩约为额定负载转矩的1.5~2.5 倍（容积式泵启动冲击更大，取 2.0~2.5），伺服电机的峰值转矩需满足：Tm−max≥(1.5∼2.5)⋅Tm注：伺服电机的峰值转矩一般为额定转矩的2~3 倍（工业通用款），若泵启动冲击大，需选峰值转矩倍数更高的型号。
四、经验值参考（无详细参数时快速估算）
若暂时无泵的精准参数，可按以下工业经验值快速初选，后续再精准核算：
小型离心泵（Q≤10m3/h，H≤50m）：0.1~0.75kW 伺服电机，转矩 0.3~2.5N・m；
中型离心泵（Q=10∼50m3/h，H=50∼100m）：0.75~3.0kW 伺服电机，转矩 2.5~10N・m；
小型液压齿轮泵（Q≤20L/min，P≤10MPa）：0.75~2.2kW 伺服电机，转矩 2.5~7N・m；
中型柱塞泵（Q=20∼50L/min，P=10∼31.5MPa）：2.2~7.5kW 伺服电机，转矩 7~25N・m。
五、实操案例（齿轮泵 + 伺服电机直连，快速理解）
已知参数：液压齿轮泵，额定流量Q=40L/min，额定压力P=20MPa，额定转速n=1500r/min，泵效率ηp=0.85；联轴器直连ηm=0.98；重载工况K=1.4；输送液压油ρ=900kg/m3。
步骤 1：计算泵的轴功率Pp
？修正：公式中单位，
\text{L/min}，正确计算为\boldsymbol{P_p=\frac{P×Q}{60×1000×\eta_p}=\frac{20×40}{60×1000×0.85}≈0.0157×1000？}$ 工业正确简化公式（容积式泵轴功率）：P_p=600⋅η_pP⋅Q（修正后，避免单位错误）重新计算：$P_p=\frac{20×40}{600×0.85}=\frac{800}{510}≈\boldsymbol{1.57\text{kW}}$。
步骤 2：计算泵的负载转矩Tp
步骤 3：计算伺服电机额定功率 / 转矩（直连i=1）
额定功率：Pm=1.4×0.981.57≈2.24kW，选2.2kW伺服电机；
额定转矩：；
峰值转矩校核：泵启动转矩取 2.0 倍，，选额定转矩 15N・m、峰值转矩≥30N・m的 2.2kW 伺服电机（伺服电机 2.2kW/3000r/min 额定转矩≈7N・m，需配减速机i=2.5，则电机转矩，匹配标准 2.2kW 伺服）。
六、选型额外注意事项（工业实操关键，避免匹配失败）
转速匹配：伺服电机的额定转速需与泵的转速（含减速机）匹配，避免电机在低速区长期运行（伺服电机低速转矩波动大，可配减速机提转矩、避低速）；
惯量匹配：伺服电机的转子惯量需与泵的负载惯量匹配，惯量比（负载惯量 / 转子惯量）建议≤5（直连）/≤20（带减速机），过大易导致定位不准、振动；
泵的类型特殊要求：柱塞泵启动冲击大，优先选峰值转矩倍数 3 倍的伺服电机；计量泵需精准流量控制，选 ** 高分辨率编码器（2048 线以上）** 的伺服电机；
供电与驱动器：伺服电机功率确定后，需匹配对应功率的伺服驱动器，驱动器需支持转矩模式 / 速度模式（泵一般用速度模式，恒压恒流用工控器闭环）；
散热：若泵长期满负载运行，伺服电机需选带强制风冷的型号，避免过热保护。
七、快速选型工具
若有泵的具体铭牌参数（流量、扬程 / 压力、转速、泵类型），直接代入上述公式即可算出精准值；也可参考伺服电机厂家选型手册（如松下、台达、汇川、西门子），厂家会提供泵类负载专用选型曲线，直接匹配更便捷。
