Hvordan beregner du dreiemomentet for en elektrisk motor med luftspalte?

Beregning av dreiemomentet til en motor med luftspalte involverer flere parametre og trinn. Luftspalten er mellomrommet mellom stator og rotor, og den påvirker betydelig motorens ytelse. Nedenfor er de detaljerte trinnene og formlene for beregning av dreiemomentet til en motor med luftspalte.

1. Grunnleggende konsepter

Dreiemoment (T):

Dreiemoment er det rotasjonelle kreftmomentet generert av motorens rotor, vanligvis målt i Newton-meter (N·m).

Luftspalt (g):

Luftspalten er avstanden mellom stator og rotor, som påvirker fordelingen av magnetfeltet og motorens ytelse.

2. Beregningsformler

2.1 Magnetisk fluksdannethet i luftspalten

Først beregnes den magnetiske fluksdannetheten (Bg) i luftspalten:

der:

Φ er totalen av det magnetiske fluks (Weber, Wb)

Ag er arealet av luftspalten (kvadratmeter, m²)

2.2 Forholdet mellom magnetisk fluksdannethet i luftspalten og strøm

Den magnetiske fluksdannetheten i luftspalten kan relatertes til statorstrømmen (Is) og luftspaltens lengde (g) ved hjelp av følgende formel:

der:

μ0 er permeabiliteten i fritt rom (4π×10 −7 H/m)

Ns er antall viklinger i statorviklingen

Is er statorstrømmen (Amper, A)

g er luftspaltens lengde (meter, m)

2.3 Beregning av dreiemoment

Dreiemomentet kan beregnes ved hjelp av følgende formel:

der:

T er dreiemomentet (Newton-meter, N·m)

Bg er den magnetiske fluksdannetheten i luftspalten (Tesla, T)

r er radiusen til roteren (meter, m)

Ap er overflaten til roteren (kvadratmeter, m²)

μ0 er permeabiliteten i fritt rom (4π×10 −7 H/m)

3. Forenklet formel for praktiske anvendelser

I praktiske anvendelser brukes ofte en forenklet formel for å beregne dreiemomentet til en motor. En vanlig brukte forenklet formel er:

der:

T er dreiemomentet (Newton-meter, N·m)

k er en motorkonstant, avhengig av motordesign og geometriske parametre

Is er statorstrømmen (Amper, A)

Φ er totalen av det magnetiske fluks (Weber, Wb)

4. Eksempel på beregning

Anta en motor med følgende parametre:

Statorstrøm 

Is=10 A

Luftspaltlengde 

g=0.5 mm = 0.0005 m

Antall viklinger i statorviklingen 

Ns=100

Radiusen til roteren 

r=0.1 m

Overflaten til roteren 

Ap=0.01 m²

Først beregnes den magnetiske fluksdannetheten Bg i luftspalten:

Sammendrag

Beregning av dreiemomentet til en motor med luftspalte involverer flere parametre, inkludert den magnetiske fluksdannetheten i luftspalten, statorstrømmen, luftspaltlengden, roterens radius og roterens overflateareal. Ved å følge de ovennevnte formlene og trinnene, kan dreiemomentet til motoren bli nøyaktig beregnet.