چگونه گشتاور برای موتور الکتریکی با فاصله هوا محاسبه می‌شود
محاسبه گشتاور موتور با فاصله هوا شامل پارامترها و مراحل متعددی است. فاصله هوا، فاصله بین استاتور و روتور است که به طور قابل توجهی عملکرد موتور را تحت تاثیر قرار می دهد. در ادامه مراحل و فرمول های دقیق برای محاسبه گشتاور موتور با فاصله هوا آمده است.
1. مفاهیم اساسی
گشتاور (T):
گشتاور نیروی چرخشی تولید شده توسط روتور موتور است که معمولاً به نیوتن-متر (N·m) اندازه گرفته می شود.
فاصله هوا (g):
فاصله هوا فاصله بین استاتور و روتور است که توزیع میدان مغناطیسی و عملکرد موتور را تحت تاثیر قرار می دهد.
2. فرمول های محاسبه
2.1 چگالی جریان مغناطیسی فاصله هوا
ابتدا چگالی جریان مغناطیسی (Bg) در فاصله هوا را محاسبه کنید:
که در آن:
Φ جریان مغناطیسی کل (وبر، Wb) است
Ag مساحت فاصله هوا (متر مربع، m²) است
2.2 رابطه بین چگالی جریان مغناطیسی فاصله هوا و جریان
چگالی جریان مغناطیسی فاصله هوا می تواند با جریان استاتور (Is) و طول فاصله هوا (g) با استفاده از فرمول زیر مرتبط باشد:
که در آن:
μ0 نفوذپذیری فضای خالی (4π×10 −7 H/m) است
Ns تعداد دورهای سیم پیچ استاتور است
Is جریان استاتور (آمپر، A) است
g طول فاصله هوا (متر، m) است
2.3 محاسبه گشتاور
گشتاور می تواند با استفاده از فرمول زیر محاسبه شود:
که در آن:
T گشتاور (نیوتن-متر، N·m) است
Bg چگالی جریان مغناطیسی فاصله هوا (تسلا، T) است
r شعاع روتور (متر، m) است
Ap مساحت سطح روتور (متر مربع، m²) است
μ0 نفوذپذیری فضای خالی (4π×10 −7 H/m) است
3. فرمول ساده‌شده برای کاربردهای عملی
در کاربردهای عملی، اغلب از یک فرمول ساده‌شده برای محاسبه گشتاور موتور استفاده می شود. یک فرمول ساده‌شده رایج عبارت است از:
که در آن:
T گشتاور (نیوتن-متر، N·m) است
k ثابت موتور است که به طراحی و پارامترهای هندسی موتور بستگی دارد
Is جریان استاتور (آمپر، A) است
Φ جریان مغناطیسی کل (وبر، Wb) است
4. مثال محاسبه
فرض کنید یک موتور با پارامترهای زیر داریم:
جریان استاتور
Is=10 A
طول فاصله هوا
g=0.5 mm = 0.0005 m
تعداد دورهای سیم پیچ استاتور
Ns=100
شعاع روتور
r=0.1 m
مساحت سطح روتور
Ap=0.01 m²
ابتدا چگالی جریان مغناطیسی Bg را محاسبه کنید:
خلاصه
محاسبه گشتاور موتور با فاصله هوا شامل پارامترهای مختلفی از جمله چگالی جریان مغناطیسی فاصله هوا، جریان استاتور، طول فاصله هوا، شعاع روتور و مساحت سطح روتور است. با دنبال کردن فرمول ها و مراحل فوق، گشتاور موتور به صورت دقیق محاسبه می شود.
