Miten lasketaan sähkömoottorin ilmavälin torsi?

Moottorin liikemäärän laskeminen ilmavälin kanssa sisältää useita parametreja ja vaiheita. Ilmaväli on statorin ja rottorin välissä oleva tila, ja se vaikuttaa merkittävästi moottorin suorituskykyyn. Alla ovat yksityiskohtaiset vaiheet ja kaavat moottorin liikemäärän laskemiseksi ilmavälillä.

1. Peruskäsitteet

Liikemäärä (T):

Liikemäärä on moottorin rotorin tuottama kiertovoima, joka mitataan yleensä newton-metreinä (N·m).

Ilmaväli (g):

Ilmaväli on statorin ja rotorin välinen etäisyys, joka vaikuttaa magneettikentän jakautumiseen ja moottorin suorituskykyyn.

2. Laskenta-kaavat

2.1 Ilmavälin magneettivirttiitiheyden laskenta

Lasketaan ensin ilmavälin magneettivirttiitiheys (Bg):

missä:

Φ on kokonaismagneettivirtti (Weber, Wb)

Ag on ilmavälin pinta-ala (neliömetriä, m²)

2.2 Ilmavälin magneettivirttiitiheyden ja sähkövirtauksen välinen yhteys

Ilmavälin magneettivirttiitiheys voidaan yhdistää statorin virtaukseen (Is) ja ilmavälin pituuteen (g) seuraavan kaavan avulla:

missä:

μ0 on vapaan avaruuden tihenevyys (4π×10 −7 H/m)

Ns on statorin kulmakierrosten lukumäärä

Is on statorin virtaus (ampereina, A)

g on ilmavälin pituus (metreinä, m)

2.3 Liikemäärän laskenta

Liikemäärä voidaan laskea seuraavan kaavan avulla:

missä:

T on liikemäärä (newton-metreinä, N·m)

Bg on ilmavälin magneettivirttiitiheys (Tesla, T)

r on rotorin säde (metreinä, m)

Ap on rotorin pinta-ala (neliömetriä, m²)

μ0 on vapaan avaruuden tihenevyys (4π×10 −7 H/m)

3. Yksinkertaistettu kaava käytännön sovellutuksissa

Käytännössä moottorin liikemäärää laskettaessa käytetään usein yksinkertaistettua kaavaa. Yleisesti käytetty yksinkertaistettu kaava on:

missä:

T on liikemäärä (newton-metreinä, N·m)

k on moottorin vakio, joka riippuu moottorin suunnittelusta ja geometrisista parametreista

Is on statorin virtaus (ampereina, A)

Φ on kokonaismagneettivirtti (Weber, Wb)

4. Esimerkki laskennasta

Oletetaan, että moottori on seuraavilla parametreilla:

Statorin virtaus 

Is=10 A

Ilmavälin pituus 

g=0.5 mm = 0.0005 m

Statorin kulmakierrosten lukumäärä 

Ns=100

Rotorin säde 

r=0.1 m

Rotorin pinta-ala 

Ap=0.01 m²

Lasketaan ensin ilmavälin magneettivirttiitiheys Bg:

Yhteenveto

Moottorin liikemäärän laskeminen ilmavälin kanssa sisältää useita parametreja, mukaan lukien ilmavälin magneettivirttiitiheys, statorin virtaus, ilmavälin pituus, rotorin säde ja rotorin pinta-ala. Seuraamalla edellä mainittuja kaavoja ja vaiheita, moottorin liikemäärä voidaan laskea tarkasti.