SIMETRIUM .COM
1 min⁻¹ = 1/60 s⁻¹
RU|36 языков
rpm SYMBOL PLATE ISO 80000-3 z 20 z 12 3000 ω = 2πn/60
Что происходит на плите

Два зубчатых колеса на двадцать и двенадцать зубьев сцеплены и вращаются навстречу друг другу, причём малое крутится ровно в пять третей быстрее большого, как и требует передаточное отношение. Справа качается стрелка тахометра у красной зоны, под ней медленно вертится щелевой диск энкодера с мигающим датчиком, а внизу метка доезжает по шкале до трёх тысяч.

Паспорт величины
Внесистемная · механика вращения лист 1/1 · ред. 2026-09

Оборот в минуту

Внесистемная единица · величина: частота вращения n · 1 min⁻¹ = 1/60 s⁻¹

Единица, которую читают с таблички мотора, а проверяют вспышкой лампы

На табличке любого электродвигателя, рядом с киловаттами и вольтами, выбито число вроде 1450: столько раз вал обернётся за минуту под номинальной нагрузкой. Эту величину легче всего представить и труднее всего увидеть, потому что уже при нескольких сотнях оборотов в минуту глаз перестаёт различать спицы, а колесо сливается в размытый диск.

Поэтому мерить её пришлось хитростью. Механический тахометр раскручивал грузики центробежной силой, электрический — генератор, а стробоскоп поступил проще всех: он освещает вал короткими вспышками, и когда их частота совпадает с частотой вращения, метка на валу замирает, будто вал стоит. Но замирает она и при вдвое более редких вспышках, и на этой ловушке споткнулся не один наладчик.

В Международной системе единиц оборота в минуту нет, есть обратная секунда и радиан в секунду, но станки, моторы и проигрыватели продолжают говорить минутами, поскольку в них удобно помещаются круглые числа: 1500 у четырёхполюсного двигателя от сети пятьдесят герц, 3000 у двухполюсного, тридцать три с третью у долгоиграющей пластинки.

Обозначениеmin⁻¹ · r/min · об/мин · rpm
В единицах СИ1/60 s⁻¹ ≈ 0,01667 s⁻¹
Угловая скорость2π/60 rad/s ≈ 0,10472 rad/s
Синхронные скорости3000 · 1500 · 1000 · 750 при 50 Гц
ИсточникISO 80000-3 · IEC 60034-1
Переводов готово⁦36 / 36⁩
К пересчёту К историческому разделу
Регистр

В стандартах пишут min⁻¹ или r/min, в русских текстах — об/мин, а rpm строчными живёт на табличках и в каталогах; прописное RPM встречается, но стандарты его не любят. Число оборотов обозначают буквой n, а угловую скорость — буквой ω, в радианах в секунду.

Не путать

Частоту вращения в оборотах в секунду и угловую скорость в радианах в секунду разделяет множитель 2π: вал на 3000 об/мин делает пятьдесят оборотов в секунду, но его угловая скорость — около 314 рад/с. Записать её как «50 Гц» для ω — значит ошибиться в шесть с лишним раз.

01 · Определение
вал · передача · вспышка · ловушка

Оборот в минуту — частота вращения, при которой тело совершает один полный оборот за шестьдесят секунд. Он равен одной шестидесятой обратной секунды, а угловая скорость такого вращения составляет 2π/60 радиана в секунду, то есть около одной десятой.

Частота вращения удобна тем, что её можно сосчитать, а не измерить: достаточно знать, сколько оборотов сделано за известное время. Поэтому она легко переносится через зубчатые передачи — пара колёс делит или умножает её в отношении чисел зубьев, — и поэтому же её так любят на производстве, где каждый станок описывают набором ступеней шпинделя.

Стробоскоп измеряет частоту вращения совпадением: при частоте вспышек, равной частоте вращения, отмеченная точка вала в каждый момент вспышки оказывается на одном месте и кажется неподвижной. Однако то же самое случится, если вспышки будут реже в целое число раз: вал успеет обернуться два, три или четыре раза между ними, а глаз этого не заметит. Проверяют это удвоением частоты вспышек — при истинном совпадении тогда появятся две метки, а при кратном неподвижность сохранится.

У асинхронного двигателя частота вращения всегда немного ниже синхронной, и стробоскоп, питаемый от той же сети, показывает эту разницу как медленный уход метки назад. Сосчитав, сколько раз метка обернулась за минуту, наладчик получает скольжение прямо в оборотах, без всякого тахометра.

1/60 s⁻¹
один оборот в минуту
0,1047 rad/s
та же скорость в радианах
n = 60f / k
метка замирает при любом целом k
Интерактив · редуктор под стробоскопом
Когда метка замирает, но врёт

Оранжевое колесо сидит на валу двигателя, бирюзовое — на выходном валу, и на нём светится одна метка. Колёса всегда в зацеплении: малое крутится во столько раз быстрее большого, во сколько у него меньше зубьев, и в обратную сторону. При обычном свете они показаны замедленно; включите стробоскоп, и оба колеса предстанут такими, какими их показывают вспышки: неподвижными, медленно ползущими вперёд или назад, а иногда с двумя и тремя метками сразу.

слева: вал двигателя, z справа: выходной вал, одна метка, z
Выход
Угловая
ω выходного вала
Вспышки
в минуту, как на шкале
Метка видна

Шкала · где метка стоит
Гребёнка ложных совпадений

По оси — частота вспышек. Высокий оранжевый штрих — единственное честное совпадение, где вспышка приходится на каждый оборот; бирюзовые штрихи левее — вспышки через два, три и четыре оборота, где метка тоже стоит неподвижно; красные пунктиры правее — вспышки чаще оборота, где метка двоится и троится. Белая черта — ваша лампа.

слева: 0 вспышек в минуту подписи — вспышки в минуту · k — оборотов на вспышку
Формулы листа n — частота вращения, min⁻¹ · N — число оборотов · z — число зубьев · D — диаметр · M — момент · f — частота вспышек, Гц
Частота вращения
n = N / t
Угловая скорость
ω = 2πn / 60 ≈ n / 9,549
Зубчатая пара
n2 = n1 · z1 / z2
Окружная скорость
v = π · D · n / 60
Мощность и момент
M [Н·м] = 9550 · P [кВт] / n [об/мин]
Совпадение со вспышкой
n = 60 · f / k, k — целое
02 · Пересчёт
единицы · окружная скорость · мощность и момент

От таблички мотора до кромки фрезы

Первая вкладка переводит обороты в секундную частоту, радианы и градусы. Вторая превращает их в окружную скорость на кромке инструментов разного диаметра, а третья показывает, какой момент нужен, чтобы при этих оборотах передать заданную мощность.

Правило для памяти: чтобы получить радианы в секунду, разделите обороты в минуту на 9,55, а чтобы получить момент в ньютон-метрах, умножьте киловатты на 9550 и разделите на обороты.

Осторожно

Обороты на табличке асинхронного двигателя — номинальные, под полной нагрузкой; на холостом ходу вал крутится почти с синхронной скоростью, а под перегрузкой отстаёт сильнее. Для расчёта передачи берут номинальное число, для проверки стробоскопом — то, что есть на самом деле.

Таблица пересчёта
ВеличинаЗначениеПояснение
03 · Порядки величин · частота вращения, об/мин

Почти девять порядков отделяют вращение Земли от зубоврачебной турбинки, и все они записываются одной и той же единицей, хотя для нижнего края удобнее сутки на оборот, а для верхнего — килогерцы. Заметьте, что рекордсмен природы, быстрейший из известных пульсаров, крутится почти как шпиндель скоростного фрезерного станка, только весит он полторы-две массы Солнца и имеет два десятка километров в поперечнике.

04 · Приборы измерения
центробежный · стробоскоп · оптический · энкодер

Четыре способа сосчитать то, что не видно

Прибор · центробежная сила
Центробежный тахометр
муфта → стрелка
Грузики расходятся с ростом скорости

Два груза на шарнирах расходятся тем сильнее, чем быстрее вращается ось, и тянут за собой муфту, а муфта поворачивает стрелку. Та же схема сто лет служила регулятором паровых машин: поднявшаяся муфта прикрывала заслонку пара.

Прибор · совпадение
Стробоскоп
1500 fpm
Метка почти стоит, медленно уходя назад

Лампа вспыхивает с регулируемой частотой, и наладчик подбирает её, пока метка на валу не замрёт; шкала прибора размечена прямо во вспышках в минуту. Не касается вала вовсе, но требует проверки удвоением, иначе можно прочесть половину истинной скорости.

Прибор · отражённый луч
Оптический тахометр
импульс на оборот
Светоотражающая метка и счёт импульсов

На вал наклеивают полоску светоотражающей плёнки, и прибор считает, сколько раз в секунду отражённый луч возвращается в фотодиод. Здесь ловушки половины нет, зато есть другая: вторая блестящая точка на валу удвоит показание.

Датчик · щелевой диск
Энкодер
1024 имп/об
Щели прерывают луч, импульсы идут в счётчик

Диск с сотнями или тысячами щелей сидит прямо на валу, и частота вращения получается делением числа импульсов на время и на число щелей. Так её мерят в каждом сервоприводе и станке с числовым управлением, сотни раз в секунду.

05 · Правила записи
min⁻¹ · r/min · об/мин · без точек

Обороты — не герцы и не радианы

Частоту вращения записывают буквой n и единицей min⁻¹ или r/min, угловую скорость — буквой ω в радианах в секунду, а русское сокращение пишут об/мин без точек.

Верно
n = 1450 min⁻¹
1450 r/min · 1450 об/мин
ω ≈ 151,8 rad/s
n ≈ 24,2 s⁻¹
шпиндель 12 000 об/мин
33⅓ об/мин
Неверно
n = 1450 Гц
ω = 24,2 Гц
1450 об./мин.
1450 rpm⁻¹
12 000 оборотов шпинделя
1450 min

Первая ошибка путает минуту с секундой и завышает частоту в шестьдесят раз. Вторая пишет угловую скорость в герцах и теряет множитель 2π. Третья расставляет точки в сокращении, где их нет. Четвёртая добавляет обратную степень к единице, в которой «в минуту» уже содержится, пятая забывает про время вовсе, а шестая превращает частоту в длительность.

06 · Соседние единицы
s⁻¹ · rad/s · л. с.

Оборот в минуту держится на трёх соседях: секундной частоте, в которую он переводится делением на шестьдесят, угловой скорости с её множителем 2π и мощности, которую вал передаёт вместе с моментом.

s⁻¹ частота
Обратная секунда

Единица СИ для частоты вращения; герц формально тоже обратная секунда, но его принято оставлять периодическим колебаниям, а не вращению.

rad/s угловая
Радиан в секунду

В ней записана вся механика вращения: мощность — это момент, умноженный на угловую скорость, а окружная скорость — угловая скорость, умноженная на радиус.

л. с. мощность
Лошадиная сила

Уатт мерил её лошадью, вращавшей ворот, то есть через обороты и усилие; на тормозном стенде мощность двигателя до сих пор получают из момента и оборотов.

Минута в секунды
1 min⁻¹ = 1/60 s⁻¹
Синхронная скорость
ns = 60 · f / p (p — пар полюсов)
Точки на диске
N точек = 60 · 2f сети / n

По соседству в каталоге стоят лошадиная сила, которую Уатт вывел из вращения ворота, и киловатт-час, где диск старого счётчика тоже считал обороты, только не вала, а энергии.

07 · Исторический раздел
архив · как научились видеть вращение

От грузиков Уатта до вспышек Эджертона

к заслонке
Центробежный регулятор Уатта
Метрологическая заметка
Скорость, которую хранит частота сети

У оборота в минуту нет собственного эталона, и он ему не нужен: достаточно секунды, а оборот считается по определению. Зато долгое время роль образцового счёта оборотов играла электрическая сеть. Синхронный двигатель вращается строго в такт её частоте, и потому на диске проигрывателя печатали стробоскопические точки: при свете лампы, мигающей сто раз в секунду, ряд из ста восьмидесяти точек стоял неподвижно ровно при тридцати трёх и трети оборотах.

Точность такой поверки была точностью сети, а энергосистемы держат суточное число колебаний так строго, что сетевые часы годами не уходят от астрономического времени больше чем на секунды. Выходит, что самый массовый эталон частоты вращения стоял не в лаборатории, а на электростанции, и всякий меломан проверял по нему свой проигрыватель, сам того не зная.

33⅓ · 50 Hz
Стробоскопические точки диска
Каталог величин
механика вращения и машины

Базовые единицы СИ

подсвечена секунда — оборот безразмерен, остаётся только время
08 · Ваш язык
каждая ссылка — настоящая страница локали

Читайте на своём языке

переведён и вычитан черновой перевод в очереди