Що таке рівняння моменту зсуву постійного струму?

Що таке рівняння моменту сили для ДП двигуна?

Визначення моменту сили

Момент сили в ДП двигуні визначається як тенденція сили викликати або змінити обертальний рух.

Коли ДП машина завантажена як двигун або генератор, провідники ротора несуть струм. Ці провідники знаходяться в магнітному полі повітряного зазору.

Таким чином, кожен провідник досить силу. Провідники розташовані біля поверхні ротора на однаковій відстані від його центру. Тому момент сили виробляється на ободі ротора, і ротор починає обертатися. Термін "момент сили" найкраще пояснив д-р Хьюдж д'Юнг, який описав його як кількісну міру тенденції сили викликати обертальний рух або змінити його. Насправді, це момент сили, який виробляє або змінює обертальний рух.

Рівняння моменту сили задається наступним чином,

де F - сила у лінійному напрямку.

R - радіус об'єкта, який обертається,

а θ - кут, який сила F утворює з вектором R.

ДП двигун - це обертовий механізм, де момент сили є ключовим параметром. Розуміння рівняння моменту сили ДП двигуна є важливим для визначення його експлуатаційних характеристик.

Для встановлення рівняння моменту сили спочатку розглянемо основну схему електричної кола ДП двигуна та його рівняння напруги. Звернувшись до схеми, можна побачити, що якщо E - питома напруга, Eb - ЕДС самоіндукції, Ia, Ra - відповідно струм і опір якоря, то рівняння напруги виглядає так,

Для виведення рівняння моменту сили ДП двигуна множимо обидві сторони рівняння напруги на Ia.

Тепер Ia2.Ra - це втрати потужності через нагрівання якоря, а справжня механічна потужність, необхідна для виробництва бажаного моменту сили ДП машини, задається наступним чином,

Механічна потужність Pm пов'язана з електромагнітним моментом сили Tg так,

де ω - швидкість в рад/сек.

Тепер, прирівнюючи рівняння (4) і (5), отримуємо,

Тепер, для спрощення рівняння моменту сили ДП двигуна, підставляємо.

де P - кількість полюсів,

φ - флюкс на полюс,

Z - кількість провідників,

A - кількість паралельних шляхів,

а N - швидкість ДП двигуна.

Підставляючи рівняння (6) і (7) в рівняння (4), отримуємо:

Отриманий момент сили відомий як електромагнітний момент сили ДП двигуна. Віднімаючи механічні та обертові втрати, отримуємо механічний момент сили. Тому,

Це рівняння моменту сили ДП двигуна. Воно може бути подальше спростовано як:

Яке є сталим для певної машини, тому момент сили ДП двигуна змінюється лише з φ і струмом Ia.

Рівняння моменту сили ДП двигуна також можна пояснити, враховуючи нижче наведену схему.

Струм/провідник Ic = Ia A

Тому, сила на провідник = fc = BLIa/A

Тепер момент сили Tc = fc. r = BLIa.r/A

Тому, загальний момент сили, вироблений ДП машинію, є,

Це рівняння моменту сили ДП двигуна може бути подальше спростовано як:

Яке є сталим для певної машини, тому момент сили ДП двигуна змінюється лише з φ і струмом Ia.