Tartalom
Az emelődaruktól a felvonókig az egyenáramú (DC) motorok körül vannak. Mint minden motor, DC motorok konvertálni az elektromos energiát egy másik energia formává, jellemzően mechanikus mozgással, például a felvonótengely felemelésével. Leírhatja, hogy mekkora energiát termelnek ezekkel az egyenáramú motorok nyomatékának kiszámításával, amely a forgási erő mértéke.
Nyomaték-egyenlet
Az egyenáramú nyomatékú motor úgy működik, hogy egy elektromos áramot egy mágneses mezőben lévő tekercsen átvezet. A tekercs téglalap alakú, a két mágnes közötti vázlatban van kialakítva, a tekercs többi része kinyúlik és a mágnesektől távol van. A nyomaték a mágneses erő, amely a tekercs forog és energiát hoz létre.
Az egyenáramú motorok nyomaték-egyenlete: nyomaték = IBA_sin_θ a motor minden fordulatánál az elektromos árammal én amperben, mágneses mezőben B teslasban, a tekercs által körvonalazott terület A m-ben2 és a teta tekercs huzalára merőleges szög θ. Az egyenáramú motorok nyomatékának kiszámításához használjon győződjön meg arról, hogy a mögöttes fizika hogyan működik.
Az elektromos áram az elektromos töltés áramlását írja le, és az elektronáram ellenkező irányába irányítja amperben (vagy töltés / idő) egységekben. A mágneses mező azt írja le, hogy egy mágneses objektum mennyire képes befolyásolni egy erőt a mozgó töltött részecskén, teslas egységek felhasználásával, ugyanúgy, ahogyan az elektromos mező leírja az erőt, amely befolyásolja az elektromos töltést. A mágneses erő leírja ezt az alapvető erőt, amely lehetővé teszi a mágnesek olyan tulajdonságok kifejtését, mint a nyomaték.
DC motor kialakítása
Egy egyenáramú motor esetében a mágneses erő a huzaltekercs mozgását okozza, de mivel a tekercs egyébként előre-hátra mozogna, mert az erõ iránya folyamatosan megfordul rajta, az egyenáramú motorok a kommutátor, egy osztott gyűrűs anyag, az áram megfordításához és a tekercs egy irányba történő forgatásának tartásához.
A kommutátor „keféket” használ, amelyek érintkezésben maradnak az elektromos árammal az irány megfordításához. A legtöbb mai motor előállítja ezeket a részeket szénből, és rugóval működtetett mechanizmusok segítségével folyamatosan megfordítja az irányt.
A nyomaték irányának kiszámításához a jobb oldali szabályt is felhasználhatja. A jobb oldali szabály a jobb kezével a mágneses erő irányának megmutatására szolgál. Ha kinyújtja a hüvelykujját, az mutatóujját és a középső ujját a jobb kezén, a hüvelykujj megfelel az áram irányának, az mutatóujja megmutatja a mágneses tér irányát, a középső ujj pedig a mágneses erő irányát.
A nyomaték egyenlet meghatározása
A nyomaték egyenletét a Lorentz-egyenletből származtathatja, F = qE + qv x B az elektromágneses erő számára F, elektromos mező E, elektromos töltés q, a töltött részecske sebessége v és a mágneses mező B. Az egyenletben a x Egy kereszttermékre utal, amelyet később magyarázunk.
Kezelje az áramot mozgó, töltött részecskék vonalaként, amelyek erőt generálnak a mágneses mezőből. Ez lehetővé teszi az átírást qv (amelyben töltési távolság / idő egységek vannak), mint a töltési áram és a huzal hosszának szorzata (amely szintén töltés-méter / idő lenne).
Mivel csak a mágneses erővel foglalkozik, figyelmen kívül hagyhatja a qE elektromos alkatrész és írja be az egyenletet úgy, hogy: F = IL x B f_vagy I áram és a huzal hossza _L. Az a meghatározása szerint kereszt termék, újraírhatja az egyenletet mint F = I | L || B | _sin_θ az egyes változókat körülvevő vonalak jelzik az abszolút értéket. Egy egyenáramú motor esetében átírhatja nyomaték = IBA_sin_θ.
A motor nyomatékának online kiszámításához használhat egy online számológépet saját céljaihoz. A jCalc.net egy olyan, amely a motor nyomatékát adja ki a bemeneti motor névleges teljesítményének megadása kW-ban és a motor fordulatszáma RPM-ben megadva.