Com es calcula el parell de torsió per a un motor elèctric amb forat d'aire?
El càlcul del moment de gir d'un motor amb un forat d'aire implica múltiples paràmetres i passos. El forat d'aire és l'espai entre el estator i el rotor, i afecta significativament el rendiment del motor. A continuació, es detallen els passos i fórmules per calcular el moment de gir d'un motor amb un forat d'aire.
1. Conceptes bàsics
Moment de gir (T):
El moment de gir és la força rotacional generada pel rotor del motor, normalment mesurada en newtons-metre (N·m).
Forat d'aire (g):
El forat d'aire és la distància entre el estator i el rotor, que influeix en la distribució del camp magnètic i en el rendiment del motor.
2. Fórmules de càlcul
2.1 Densitat de flux magnètic del forat d'aire
Primer, calculeu la densitat de flux magnètic (Bg) al forat d'aire:
on:
Φ és el flux magnètic total (Weber, Wb)
Ag és l'àrea del forat d'aire (metres quadrats, m²)
2.2 Relació entre la densitat de flux magnètic del forat d'aire i la corrent
La densitat de flux magnètic del forat d'aire es pot relacionar amb la corrent del estator (Is) i la longitud del forat d'aire (g) utilitzant la següent fórmula:
on:
μ0 és la permeabilitat del buit (4π×10 −7 H/m)
Ns és el nombre de voltants en el bobinat del estator
Is és la corrent del estator (Amperes, A)
g és la longitud del forat d'aire (metres, m)
2.3 Càlcul del moment de gir
El moment de gir es pot calcular utilitzant la següent fórmula:
on:
T és el moment de gir (Newton-metres, N·m)
Bg és la densitat de flux magnètic del forat d'aire (Tesla, T)
r és el radi del rotor (metres, m)
Ap és l'àrea superficial del rotor (metres quadrats, m²)
μ0 és la permeabilitat del buit (4π×10 −7 H/m)
3. Fórmula simplificada per aplicacions pràctiques
En les aplicacions pràctiques, sovint s'utilitza una fórmula simplificada per calcular el moment de gir del motor. Una fórmula simplificada comunament utilitzada és:
on:
T és el moment de gir (Newton-metres, N·m)
k és una constant del motor, depenent del disseny i els paràmetres geomètrics del motor
Is és la corrent del estator (Amperes, A)
Φ és el flux magnètic total (Weber, Wb)
4. Exemple de càlcul
Suposem un motor amb els següents paràmetres:
Corrent del estator
Is=10 A
Longitud del forat d'aire
g=0,5 mm = 0,0005 m
Nombre de voltants en el bobinat del estator
Ns=100
Radi del rotor
r=0,1 m
Àrea superficial del rotor
Ap=0,01 m²
Primer, calculeu la densitat de flux magnètic Bg del forat d'aire:
Resum
El càlcul del moment de gir d'un motor amb un forat d'aire implica diversos paràmetres, inclosa la densitat de flux magnètic del forat d'aire, la corrent del estator, la longitud del forat d'aire, el radi del rotor i l'àrea superficial del rotor. Seguint les fórmules i passos anteriors, es pot calcular amb precisió el moment de gir del motor.
