電気モーターのエアギャップがある場合トルクをどのように計算しますか

エアギャップを含むモーターのトルクを計算するには、複数のパラメータと手順が必要です。エアギャップはスターターとローターの間の空間であり、モーターの性能に大きく影響します。以下に、エアギャップを含むモーターのトルクを計算するための詳細な手順と公式を示します。

1. 基本概念

トルク (T):

トルクは、モーターのローターによって生成される回転力で、通常ニュートンメートル (N·m) で測定されます。

エアギャップ (g):

エアギャップはスターターとローターの間の距離で、磁界の分布とモーターの性能に影響を与えます。

2. 計算式

2.1 エアギャップの磁束密度

まず、エアギャップの磁束密度 (Bg) を計算します：

ここで：

Φ は総磁束 (ウェーバー, Wb)

Ag はエアギャップの面積 (平方メートル, m²)

2.2 エアギャップの磁束密度と電流の関係

エアギャップの磁束密度は、スタータ電流 (Is) とエアギャップ長 (g) を使用して以下の式で関連付けることができます：

ここで：

μ0 は真空の透磁率 (4π×10 −7 H/m)

Ns はスタータ巻線のターン数

Is はスタータ電流 (アンペア, A)

g はエアギャップ長 (メートル, m)

2.3 トルクの計算

トルクは以下の式で計算できます：

ここで：

T はトルク (ニュートンメートル, N·m)

Bg はエアギャップの磁束密度 (テスラ, T)

r はローターの半径 (メートル, m)

Ap はローターの表面積 (平方メートル, m²)

μ0 は真空の透磁率 (4π×10 −7 H/m)

3. 実用的な応用での簡略化された式

実用的な応用では、トルクを計算するために簡略化された式がよく使用されます。一般的に使用される簡略化された式は次の通りです：

ここで：

T はトルク (ニュートンメートル, N·m)

k はモーター定数（モーター設計と幾何学的パラメータに依存）

Is はスタータ電流 (アンペア, A)

Φ は総磁束 (ウェーバー, Wb)

4. 例題計算

以下のパラメータを持つモーターを想定します：

スタータ電流 

Is=10 A

エアギャップ長 

g=0.5 mm = 0.0005 m

スタータ巻線のターン数 

Ns=100

ローターの半径 

r=0.1 m

ローターの表面積 

Ap=0.01 m²

まず、エアギャップの磁束密度 Bg を計算します：

まとめ

エアギャップを含むモーターのトルクを計算するには、エアギャップの磁束密度、スタータ電流、エアギャップ長、ローター半径、およびローター表面積などの複数のパラメータが含まれます。上記の公式と手順に従って、モーターのトルクを正確に計算することができます。