Sisältö
Nosturista hisseihin tasavirtamoottorit ovat ympäri. Kuten kaikki moottorit, DC-moottorit muuntaa sähköenergia toiseen energiamuotoon, tyypillisesti mekaaniseen liikkeeseen, kuten hissin akselin nostamiseen. Voit kuvata kuinka paljon energiaa ne tuottavat laskemalla näiden tasavirtamoottoreiden vääntömomentti, kiertovoiman mitta.
Vääntömomenttiyhtälö
DC-vääntömomenttimoottori toimii johtamalla sähkövirta magneettikentän kelan läpi. Kela on muotoiltu suorakulmaiseksi ääriviivaksi kahden magneetin välillä, muun kelan ollessa ulkona magneetteista ja poispäin. Vääntömomentti on magneettinen voima, joka aiheuttaa käämin pyörimisen ja energian luomisen.
Tasavirtamoottorien vääntömomentiyhtälö on vääntömomentti = IBA_sin_θ jokaiselle moottorin kierrokselle sähkövirralla minä ampeereina, magneettikenttä B teslassa, kelan rajaama alue m2 ja kulma, joka on kohtisuora kelalankaan "theta" nähden θ. Jotta voisit käyttää tasavirtamoottorin suunnittelumäärää, varmista, että ymmärrät, kuinka taustalla oleva fysiikka toimii.
Sähkövirta kuvaa sähkövarauksen virtausta, ja sinä ohjaat sitä elektronivirtauksen vastakkaiseen suuntaan ampeereina (tai varauksenaikana). Magneettikenttä kuvaa magneettisen esineen taipumusta vaikuttaa voimaan liikkuvalle varautuneelle hiukkaselle käyttämällä teslayksiköitä samalla tavalla kuin kuinka sähkökenttä kuvaa voimaa, joka vaikuttaisi sähkövaraukseen. Magneettinen voima kuvaa tätä perusvoimaa, jonka avulla magneetit käyttävät vääntömomenttia.
DC-moottorin suunnittelu
Tasavirtamoottorilla magneettinen voima saa aikaan langan kelan liikkumisen, mutta koska kela muuten liikkuisi edestakaisin, koska voiman suunta jatkuvasti kääntyy sitä vastaan, tasavirtamoottorit käyttävät virrankääntäjä, jaettu rengasmateriaali, virran kääntämiseksi ja kelan pitämiseksi pyörivänä yhteen suuntaan.
Kommuttori käyttää "harjoja", jotka pysyvät kosketuksissa sähkövirran kanssa suunnan kääntämiseksi. Useimmat nykypäivän moottorit tekevät näistä osista hiiltä ja käyttävät jousikuormitteisia mekanismeja suunnan jatkuvaan kääntämiseen.
Voit myös käyttää oikeanpuoleista sääntöä vääntömomentin suunnan laskemiseen. oikeanpuoleinen sääntö on tapa kertoa magneettisen voiman suunnan oikealla kädelläsi. Jos laajennat peukaloasi, etusormeasi ja keskisormeasi ulospäin oikealla kädellä, peukalo vastaa virran suuntaa, etusormi näyttää magneettikentän suunnan ja keskisormi on magneettisen voiman suunta.
Vääntömomenttiyhtälön johtaminen
Voit johtaa vääntömomentin yhtälön Lorentzin yhtälöstä, F = qE + qv x B sähkömagneettiselle voimalle F, sähkökenttä E, sähkövaraus q, varautuneen hiukkasen nopeus v ja magneettikenttä B. Yhtälössä x viittaa ristituotteeseen, joka selitetään myöhemmin.
Käsittele virtaa liikkuvien, varautuneiden hiukkasten linjana, jotka luovat voiman magneettikentästä. Sen avulla voit kirjoittaa uudelleen qv (jossa on latauksen, etäisyyden / ajan yksiköitä) latausvirran ja johtimen pituuden tuloksena (mikä olisi myös latausmetri / aika).
Koska käsittelet vain magneettista voimaa, voit jättää huomioimatta qE sähkökomponentti ja kirjoita kaava uudelleen seuraavasti: F = IL x B f_tai virta I ja vaijerin pituus _L. Määritelmällä ristituote, voit kirjoittaa yhtälön uudelleen nimellä F = I | L || B | _sin_θ jokaista muuttujaa ympäröivien viivojen ollessa absoluuttinen arvo. Tasavirtamoottorissa voit kirjoittaa sen nimellä vääntömomentti = IBA_sin_θ.
Voit suorittaa moottorin vääntömomentin laskennan verkossa käyttämällä online-laskuria erityisiä tarkoituksiasi varten. jCalc.net tarjoaa yhden, joka antaa moottorin vääntömomentin syöttömoottorin nimellisarvolle kW ja moottorin nopeudelle RPM.