Comment calcule-t-on le couple pour un moteur électrique avec un entrefer

Le calcul du couple d'un moteur avec un entrefer implique de nombreux paramètres et étapes. L'entrefer est l'espace entre le stator et le rotor, et il affecte considérablement les performances du moteur. Voici les étapes détaillées et les formules pour calculer le couple d'un moteur avec un entrefer.

1. Concepts de base

Couple (T) :

Le couple est la force rotative générée par le rotor du moteur, généralement mesurée en newton-mètres (N·m).

Entrefer (g) :

L'entrefer est la distance entre le stator et le rotor, influençant la distribution du champ magnétique et les performances du moteur.

2. Formules de calcul

2.1 Densité de flux magnétique dans l'entrefer

Tout d'abord, calculez la densité de flux magnétique (Bg) dans l'entrefer :

où :

Φ est le flux magnétique total (Weber, Wb)

Ag est la surface de l'entrefer (mètres carrés, m²)

2.2 Relation entre la densité de flux magnétique de l'entrefer et le courant

La densité de flux magnétique de l'entrefer peut être liée au courant du stator (Is) et à la longueur de l'entrefer (g) en utilisant la formule suivante :

où :

μ0 est la perméabilité du vide (4π×10 −7 H/m)

Ns est le nombre de spires dans le bobinage du stator

Is est le courant du stator (Ampères, A)

g est la longueur de l'entrefer (mètres, m)

2.3 Calcul du couple

Le couple peut être calculé en utilisant la formule suivante :

où :

T est le couple (Newton-mètres, N·m)

Bg est la densité de flux magnétique de l'entrefer (Tesla, T)

r est le rayon du rotor (mètres, m)

Ap est la surface du rotor (mètres carrés, m²)

μ0 est la perméabilité du vide (4π×10 −7 H/m)

3. Formule simplifiée pour les applications pratiques

Dans les applications pratiques, une formule simplifiée est souvent utilisée pour calculer le couple d'un moteur. Une formule simplifiée couramment utilisée est :

où :

T est le couple (Newton-mètres, N·m)

k est une constante de moteur, dépendante de la conception et des paramètres géométriques du moteur

Is est le courant du stator (Ampères, A)

Φ est le flux magnétique total (Weber, Wb)

4. Exemple de calcul

Supposons un moteur avec les paramètres suivants :

Courant du stator 

Is=10 A

Longueur de l'entrefer 

g=0.5 mm = 0.0005 m

Nombre de spires dans le bobinage du stator 

Ns=100

Rayon du rotor 

r=0.1 m

Surface du rotor 

Ap=0.01 m²

Tout d'abord, calculez la densité de flux magnétique de l'entrefer Bg :

Résumé

Le calcul du couple d'un moteur avec un entrefer implique de nombreux paramètres, y compris la densité de flux magnétique de l'entrefer, le courant du stator, la longueur de l'entrefer, le rayon du rotor et la surface du rotor. En suivant les formules et les étapes ci-dessus, le couple du moteur peut être calculé avec précision.