Sisu
Alates kraanadest kuni liftideni on kõik alalisvoolumootorid teie ümber. Nagu kõik mootorid, Alalisvoolu mootorid muundada elektrienergia muuks energialiigiks, tavaliselt mehaaniliseks liikumiseks, näiteks liftišahti tõstmiseks. Võite kirjeldada, kui palju energiat nad toodavad, kui arvutate nende alalisvoolumootorite pöördemomendi, mis on pöördejõu mõõt.
Pöördemomendi võrrand
Alalisvoolu pöördemomendi mootor töötab elektrivoolu juhtimisega läbi mähise magnetväljas. Mähis on kahe magneti vahel ristkülikukujuline, ülejäänud mähis ulatub välja ja magnetidest eemale. Pöördemoment on magnetiline jõud, mis põhjustab mähise pöörlemise ja energia tekitamise.
Alalisvoolu mootori konstruktsiooni pöördemomendi võrrand on pöördemoment = IBA_sin_θ mootori iga pöörde kohta elektrivooluga Mina amprites, magnetväli B teslas - mähise poolt piiritletud ala A m2 ja nurk, mis on rull mähisega "teeta" θ. Alalisvoolu mootori konstruktsiooni arvutusmomendi kasutamiseks veenduge, et mõistaksite selle aluseks oleva füüsika toimimist.
Elektrivool kirjeldab elektrilaengu voogu ja te suunate selle elektronide voolu vastupidises suunas amprites (või laeng / aeg). Magnetväli kirjeldab magnetobjekti kalduvust mõjutada jõudu liikuvale laetud osakesele, kasutades testlasi, nii nagu elektriväli kirjeldab jõudu, mis mõjutaks elektrilaengut. Magnetiline jõud kirjeldab seda põhijõudu, mis laseb magnetitel avaldada selliseid omadusi nagu pöördemoment.
Alalisvoolu mootori disain
Alalisvoolu mootori puhul põhjustab magnetiline jõud traadi mähise liikumist, kuid kuna vastasel juhul liiguks mähis edasi-tagasi, kuna jõu suund sellel pidevalt pöördub, kasutavad alalisvoolumootorid kommutaator, jagatud rõngaga materjal, et voolu pöörata ja hoida mähis pöörlemas ühes suunas.
Kommutaator kasutab suuna muutmiseks "harju", mis püsivad kontaktis elektrivooluga. Enamik tänapäevaseid mootoreid teevad neist osadest süsinikku ja kasutavad suuna pidevaks muutmiseks vedruga koormatud mehhanisme.
Pördemomendi suuna arvutamiseks võite kasutada ka parempoolset reeglit. parempoolne reegel on viis parema käe abil magnetilise jõu suuna määramiseks. Kui sirutate parema käe pöialt, nimetissõrme ja keskmist sõrme väljapoole, vastab pöial voolu suunale, nimetissõrm näitab teile magnetvälja suunda ja keskmine sõrm on magnetilise jõu suund.
Pöördemomendi võrrandi tuletamine
Pöördemomendi võrrandi saate tuletada Lorentzi võrrandist, F = qE + qv x B elektromagnetilise jõu jaoks F, elektriväli E, elektrilaeng q, laetud osakese kiirus v ja magnetväli B. Võrrandis on x Termin "risttoode" selgitatakse hiljem.
Käsitage voolu liikuvate, laetud osakeste joonena, mis tekitavad magnetväljast jõudu. See võimaldab teil kirjutada qv (millel on laengu-vahemaa / aja ühikud) kui laadimisvoolu ja traadi pikkuse korrutis (mis oleks ka laadimismõõtur / aeg).
Kuna tegelete ainult magnetjõuga, võite seda ignoreerida qE elektriline komponent ja kirjutage võrrand ümber nii: F = IL x B f_või vool I ja traadi pikkus _L. Määratluse järgi risttoode, saate võrrandi ümber kirjutada järgmiselt F = I | L || B | _sin_θ kusjuures iga muutujat ümbritsevad jooned tähistavad absoluutväärtust. Alalisvoolumootori puhul saate selle ümber kirjutada pöördemoment = IBA_sin_θ.
Mootori pöördemomendi arvutamiseks veebis saate oma eesmärkidel kasutada veebikalkulaatorit. jCalc.net pakub sellist, mis väljastab mootori pöördemomendi sisendmootori võimsuseks kW ja mootori pöörlemissageduseks RPM.