공기 간극이 있는 전동기의 토크를 어떻게 계산하나요

공기 간극이 있는 모터의 토크를 계산하는 것은 여러 매개변수와 단계가 포함됩니다. 공기 간극은 스태터와 로터 사이의 공간을 의미하며, 이는 모터의 성능에 크게 영향을 미칩니다. 아래는 공기 간극이 있는 모터의 토크를 계산하기 위한 자세한 단계와 공식입니다.

1. 기본 개념

토크 (T):

토크는 모터의 로터에서 생성되는 회전력으로, 일반적으로 뉴턴미터(N·m)로 측정됩니다.

공기 간극 (g):

공기 간극은 스태터와 로터 사이의 거리를 의미하며, 자기장의 분포와 모터의 성능에 영향을 미칩니다.

2. 계산 공식

2.1 공기 간극 자기 유속 밀도

먼저, 공기 간극의 자기 유속 밀도 (Bg)를 계산합니다:

여기서:

Φ는 전체 자기 유속 (베버, Wb)

Ag는 공기 간극의 면적 (제곱미터, m²)

2.2 공기 간극 자기 유속 밀도와 전류의 관계

공기 간극 자기 유속 밀도는 스태터 전류 (Is)와 공기 간극 길이 (g)와 다음과 같은 공식을 사용하여 관련될 수 있습니다:

여기서:

μ0는 자유 공간의 투자율 (4π×10 −7 H/m)

Ns는 스태터 와인딩의 회전수

Is는 스태터 전류 (암페어, A)

g는 공기 간극 길이 (미터, m)

2.3 토크 계산

토크는 다음과 같은 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다:

여기서:

T는 토크 (뉴턴미터, N·m)

Bg는 공기 간극 자기 유속 밀도 (테슬라, T)

r는 로터의 반경 (미터, m)

Ap는 로터의 표면 면적 (제곱미터, m²)

μ0는 자유 공간의 투자율 (4π×10 −7 H/m)

3. 실용적인 응용을 위한 간소화된 공식

실용적인 응용에서는 종종 모터의 토크를 계산하기 위해 간소화된 공식을 사용합니다. 일반적으로 사용되는 간소화된 공식은 다음과 같습니다:

여기서:

T는 토크 (뉴턴미터, N·m)

k는 모터 상수로, 모터 설계 및 기하학적 매개변수에 따라 달라집니다

Is는 스태터 전류 (암페어, A)

Φ는 전체 자기 유속 (베버, Wb)

4. 예시 계산

다음과 같은 매개변수를 가진 모터를 가정합니다:

스태터 전류 

Is=10 A

공기 간극 길이 

g=0.5 mm = 0.0005 m

스태터 와인딩의 회전수 

Ns=100

로터의 반경 

r=0.1 m

로터의 표면 면적 

Ap=0.01 m²

먼저, 공기 간극 자기 유속 밀도 Bg를 계산합니다:

요약

공기 간극이 있는 모터의 토크를 계산하는 것은 공기 간극 자기 유속 밀도, 스태터 전류, 공기 간극 길이, 로터 반경, 그리고 로터 표면 면적과 같은 여러 매개변수를 포함합니다. 위의 공식과 단계를 따르면 모터의 토크를 정확하게 계산할 수 있습니다.