Kāda ir DC motora momenta vienādojuma formula?
Momenta definīcija
DC motorā moments definē kā spēka tendence izraisīt vai mainīt rotācijas kustību.
Ja DC mašīna tiek iebāzta kā motors vai dzinējs, rotorā esošie vedēji pārnes strāvu. Šie vedēji atrodas gaisa gabala magnetlaukā.
Tādējādi katrs vedējs pieredz spēku. Vedēji atrodas tuvā rotora virsmai ar kopīgu rādiusu no tā centra. Tādēļ rotora apļā līnijā tiek radīts moments, un rotors sāk rotēt. Moments, kā labi to izskaidroja Dr. Huge d Young, ir kvantitatīvs mērs, kas attiecas uz spēka tendenci izraisīt rotācijas kustību vai tās izmainīt. Tas ir spēka moments, kas veido vai maina rotācijas kustību.
Moments tiek aprakstīts ar šādu vienādojumu:
kur F ir lineārā virzienā darbojošais spēks.
R ir rotējošā objekta rādiuss,
un θ ir leņķis, ko F veido ar R vektoru.
DC motors ir rotācijas mašīna, kur momentums ir būtisks parametrs. DC motoru momenta vienādojuma saprašana ir svarīga, lai noteiktu tā darbības raksturlielumus.
Lai izveidotu momenta vienādojumu, vispirms apsvērsim pamata shēmu un DC motoru sprieguma vienādojumu. Apsverot blakus esošo diagrammu, ja E ir piegādes spriegums, Eb ir ģenerētais pretspriegums, Ia un Ra ir attiecīgi armatūras strāva un armatūras pretestība, tad sprieguma vienādojums ir dots kā:
Lai iegūtu DC motoru momenta vienādojumu, abi sprieguma vienādojuma pusi reizinām ar Ia.
Tagad Ia2.Ra ir jaudas zudumi, kas rodas no armatūras spulgas sildīšanās, un patiesā efektīvā mehāniskā jauda, kas nepieciešama, lai radītu vēlamu DC mašīnas momentu, ir dota ar:
Mehāniskā jauda Pm ir saistīta ar elektromagnētisko momentu Tg šādi:
kur, ω ir ātrums radiānos sekundē.
Tagad vienādojam (4) un (5) vienādojumus, iegūstam:
Tagad, lai vienkāršotu DC motoru momenta vienādojumu, aizstājam:
kur, P ir polu skaits,
φ ir plūsmas daudzums katrā polā,
Z ir vedēju skaits,
A ir paralēlo ceļu skaits,
un N ir DC motoru ātrums.
Aizstājot (6) un (7) vienādojumus (4) vienādojumā, iegūstam:
Iegūtais moments ir pazīstams kā DC motoru elektromagnētiskais moments. Mekhānisko un rotācijas zudumu atņemot, iegūstam mehānisko momentu.
Tātad,
Šis ir DC motoru momenta vienādojums. To var vēl vairāk vienkāršot kā:
Kas ir konstants konkrētai mašīnai, tāpēc DC motoru moments mainās tikai ar plūsmu φ un armatūras strāvu Ia.
DC motoru momenta vienādojumu var arī izskaidrot, ņemot vērā zemāk redzamo figūru
Strāva/conductors I c = Ia A
Tātad, spēks katram conductors = fc = BLIa/A
Tagad moments Tc = fc. r = BLIa.r/A
Tātad, kopējais DC mašīnas izveidots moments ir,
Šis DC motoru momenta vienādojums var tikt vēl vairāk vienkāršots kā:
Kas ir konstants konkrētai mašīnai, tāpēc DC motoru moments mainās tikai ar plūsmu φ un armatūras strāvu Ia.