Kaj je enačba vrtljiva za DC motor?
Definicija vrtljive
Vrtljiva v DC motorju je definirana kot sila, ki nagnja ali spremeni vrtečo gibanje.
Ko je DC naprava opta, ali kot motor ali generator, nosilci toka na rotorju nosijo tok. Ti nosilci ležijo v magnetnem polju med zračnim preprostom.
Tako vsak nosilec doživi silo. Nosilci ležijo blizu površine rotora na skupni radij od središča. Zato se vrtljiva ustvari ob obodu rotora in rotor začne vrteči. Dr. Huge d Young najbolje razloži pojem vrtljive kot kvantitativno merilo tendence sile, da povzroči vrteče gibanje ali prinese spremembo v vrtečem gibanju. To je dejansko moment sile, ki ustvarja ali spreminja vrteče gibanje.
Enačba vrtljive je podana z:
Kjer je F sila v linearni smeri.
R je radij objekta, ki se vrti,
in θ je kot, ki ga sila F naredi s vektorjem R.
DC motor je vrteča naprava, kjer je vrtljiva ključni parameter. Razumevanje enačbe vrtljive za DC motor je ključno za določanje njegovih delovnih karakteristik.
Za ustanovitev enačbe vrtljive najprej upoštevamo osnovni električni diagram DC motora in njegovo napetostno enačbo. Glede na prikazani diagram lahko vidimo, da če je E vhodna napetost, Eb nazaj nastala EMF in Ia, Ra armaturni tok in upor armature, potem je napetostna enačba podana z:
Za izpeljavo enačbe vrtljive za DC motor pomnožimo obeh strani napetostne enačbe z Ia.
Sedaj je Ia2.Ra energija, izgubljena zaradi segrevanja armature, in resnična učinkovita mehanska moč, ki je potrebna za ustvarjanje želene vrtljive DC stroja, podana z:
Mehanska moč Pm je povezana z elektromagnetno vrtljivo Tg kot:
Kjer je ω hitrost v rad/sec.
Sedaj enačenje enačb (4) in (5) dobimo:
Zdaj za poenostavitev enačbe vrtljive za DC motor nadomestimo.
Kjer je P število polov,
φ je tok skozi vsak pol,
Z je število vodnikov,
A je število vzporednih poti,
in N je hitrost DC motorja.
Nadomeščanje enačb (6) in (7) v enačbi (4), dobimo:
Dobljena vrtljiva se imenuje elektromagnetna vrtljiva DC motorja. S odštevanjem mehanskih in vrtečih izgub dobimo mehansko vrtljivo.
Torej,
To je enačba vrtljive za DC motor. Lahko jo še bolj poenostavimo kot:
Kar je konstanta za določeno napravo, zato se vrtljiva DC motorja spreminja samo s tokom φ in armaturnim tokom Ia.
Enačba vrtljive za DC motor se lahko tudi razloži glede na spodnji prikaz
Tok/vodnik Ic = Ia A
Torej, sila na vodnik = fc = BLIa/A
Sedaj vrtljiva Tc = fc. r = BLIa.r/A
Zato je celotna vrtljiva, ki se razvije v DC stroju, enaka:
Ta enačba vrtljive za DC motor se lahko še bolj poenostavi kot:
Kar je konstanta za določeno napravo, zato se vrtljiva DC motorja spreminja samo s tokom φ in armaturnim tokom Ia.