Jak vypočítáte točivý moment pro elektrický motor s vzduchovou mezerou?

Výpočet točivého momentu motoru s vzduchovou mezerou zahrnuje mnoho parametrů a kroků. Vzduchová mezera je prostor mezi státorem a rotorem a významně ovlivňuje výkon motoru. Níže jsou uvedeny podrobné kroky a vzorce pro výpočet točivého momentu motoru s vzduchovou mezerou.

1. Základní koncepty

Točivý moment (T):

Točivý moment je otáčivá síla vygenerovaná rotorovým článkem motoru, obvykle měřená v newtonmetrech (N·m).

Vzduchová mezera (g):

Vzduchová mezera je vzdálenost mezi státorem a rotorem, která ovlivňuje distribuci magnetického pole a výkon motoru.

2. Výpočetní vzorce

2.1 Magnetická indukce ve vzduchové mezeře

Nejprve vypočítejte magnetickou indukci (Bg) ve vzduchové mezeře:

kde:

Φ je celkový magnetický tok (Weber, Wb)

Ag je plocha vzduchové mezeře (čtvereční metry, m²)

2.2 Vztah mezi magnetickou indukcí ve vzduchové mezeře a proudem

Magnetická indukce ve vzduchové mezeře se dá spojit se statorovým proudem (Is) a délkou vzduchové mezeře (g) pomocí následujícího vzorce:

kde:

μ0 je magnetická průchodivost volného prostoru (4π×10 −7 H/m)

Ns je počet závitů v statorovém vinutí

Is je statorový proud (Ampery, A)

g je délka vzduchové mezeře (metry, m)

2.3 Výpočet točivého momentu

Točivý moment lze vypočítat pomocí následujícího vzorce:

kde:

T je točivý moment (newtonmetry, N·m)

Bg je magnetická indukce ve vzduchové mezeře (Tesla, T)

r je poloměr rotoru (metry, m)

Ap je povrchová plocha rotoru (čtvereční metry, m²)

μ0 je magnetická průchodivost volného prostoru (4π×10 −7 H/m)

3. Zjednodušený vzorec pro praktické aplikace

V praktických aplikacích se často používá zjednodušený vzorec pro výpočet točivého momentu motoru. Běžně používaný zjednodušený vzorec je:

kde:

T je točivý moment (newtonmetry, N·m)

k je konstanta motoru, závislá na konstrukci a geometrických parametrech motoru

Is je statorový proud (Ampery, A)

Φ je celkový magnetický tok (Weber, Wb)

4. Příklad výpočtu

Předpokládejme motor se následujícími parametry:

Statorový proud 

Is=10 A

Délka vzduchové mezeře 

g=0.5 mm = 0.0005 m

Počet závitů v statorovém vinutí 

Ns=100

Poloměr rotoru 

r=0.1 m

Povrchová plocha rotoru 

Ap=0.01 m²

Nejprve vypočítejte magnetickou indukci ve vzduchové mezeře Bg:

Shrnutí

Výpočet točivého momentu motoru s vzduchovou mezerou zahrnuje mnoho parametrů, včetně magnetické indukce ve vzduchové mezeře, statorového proudu, délky vzduchové mezeře, poloměru rotoru a povrchové plochy rotoru. Postupujte podle výše uvedených vzorců a kroků, abyste přesně vypočítali točivý moment motoru.