Mikä on sähkömoottorin liikevoimatehtävä?

Mikä on DC-moottorin torkiyhtälö?

Torstin määritelmä

DC-moottorissa torsti määritellään voiman suuntautumiseksi aiheuttaa tai muuttaa pyörimisliikettä.

Kun DC-laitteita käytetään joko moottorina tai generaattorina, rottori johtimet kuljettavat sähkövirtaa. Nämä johtimet sijaitsevat ilmapuolen magneettikentässä.

Tällöin jokainen johtin kokee voiman. Johtimet sijaitsevat lähellä rottorin pintaa yhteisellä säteellä sen keskipisteestä. Tämän seurauksena torsti tuotetaan rottorin kehällä ja rottori alkaa pyöriä. Dr. Huge d Young selitti parhaiten, että torsti on kvantitatiivinen mittari voiman taipumukselle aiheuttaa pyörimisliikettä tai muuttaa pyörimisliikettä. Se on itse asiassa voiman momentti, joka tuottaa tai muuttaa pyörimisliikettä.

Torstin yhtälö on

Missä F on lineaarinen suuntainen voima.

R on pyörivän objektin säde,

ja θ on kulma, jonka voima F muodostaa R-vektorin kanssa

DC-moottori on pyörimismekanismi, jossa torsti on ratkaiseva parametri. DC-moottorin torstin yhtälön ymmärtäminen on olennaista sen toiminnallisten ominaisuuksien määrittämiseksi.

Torstin yhtälön perustamiseksi tarkastelemme ensin DC-moottorin peruspiirikaaviota ja sen jännitysyhtälöä.Viittaamalla viereiseen kaavioon näemme, että jos E on tarjottava jännite, Eb on tuottamaan vastajännite ja Ia, Ra ovat armatuuri virta ja armatuuri vastus vastaavasti, niin jännitysyhtälö on

DC-moottorin torstin yhtälön johdannaisessa kerromme jännitysyhtälön molemmat puolet Ia:lla.

Nyt Ia2.Ra on teho menetyksenä armatuuri kieruksen lämmittymisen vuoksi, ja todellinen tehokas mekaaninen teho, joka vaaditaan tuottamaan haluttu torsti DC-laitteessa on

Mekaaninen teho Pm on liittyvä elektromagneettinen torsti Tg seuraavasti:

Missä ω on nopeus rad/s.

Yhtälöiden (4) ja (5) asettamisella yhtä saamme:

Nyt DC-moottorin torstin yhtälön yksinkertaistamiseksi korvaamme.

Missä P on polttopainojen määrä,

φ on fluxti per polku,

Z on johtimien määrä,

A on rinnakkaispolkujen määrä,

ja N on DC-moottorin nopeus.

Sijoittamalla yhtälöt (6) ja (7) yhtälöön (4), saamme:

Saatu torsti tunnetaan DC-moottorin elektromagneettisena torstinak. Mekaanisten ja pyörimisvaikeuksien vähentämisen jälkeen saamme mekaanisen torstin.

Joten,

Tämä on DC-moottorin torstin yhtälö. Sitä voidaan edelleen yksinkertaistaa seuraavasti:

Joka on vakio tietylle laitteelle, ja siksi DC-moottorin torsti vaihtelee vain fluxin φ ja armatuuri virtan Ia mukaan.

DC-moottorin torstin yhtälöä voidaan myös selittää alla olevan kuvion avulla

Johtimen kautta kulkeva virta Ic = Ia A

Joten, voima per johtin = fc = BLIa/A

Nyt torsti Tc = fc. r = BLIa.r/A

Niinpä, DC-laitteen tuottama kokonaistorsti on,

Tätä DC-moottorin torstin yhtälöä voidaan edelleen yksinkertaistaa seuraavasti:

Joka on vakio tietylle laitteelle, ja siksi DC-moottorin torsti vaihtelee vain fluxin φ ja armatuuri virtan Ia mukaan.