İçerik
Kaldırma vinçlerinden asansörlere, doğru akım (DC) motorları etrafınızda. Tüm motorlar gibi DC motorlar elektrik enerjisini başka bir enerji şekline, tipik olarak bir asansör boşluğunun kaldırılması gibi mekanik hareketlere dönüştürün. Bu DC motorların torkunu (dönme kuvveti ölçüsü) hesaplayarak ne kadar enerji ürettiklerini tanımlayabilirsiniz.
Tork Denklemi
Bir DC tork motoru, manyetik bir alanda bir bobin içinden bir elektrik akımı geçirerek çalışır. Bobin, geri kalan mıknatıslardan uzağa doğru uzanarak, bobin geri kalanı ile iki mıknatıs arasında dikdörtgen bir taslak şeklindedir. Tork, bobinin dönmesine ve enerji yaratmasına neden olan manyetik kuvvettir.
DC motor tasarımlarının tork denklemi: tork = IBA_sin_θ elektrik akımı ile motorun her dönüşü için ben amper olarak, manyetik alan B teslas, bobin tarafından belirtilen alan bir m cinsinden2 ve bobin teline dik açı "teta" θ. DC motor tasarımlarının hesaplama torkunu kullanmak için, temel fiziğin nasıl çalıştığını anladığınızdan emin olun.
Elektrik akımı, elektrik yükünün akışını tanımlar ve bunu amper cinsinden (veya şarj / zaman) elektron akışının ters yönüne yönlendirirsiniz. Manyetik alan, bir manyetik nesnenin, tesla ünitelerini kullanarak hareketli yüklü bir parçacık üzerindeki kuvveti etkileme eğilimini açıklar; tıpkı elektrik alanının elektrik yükünü etkileyebilecek kuvveti nasıl tanımladığı gibi. Manyetik kuvvet, mıknatısların tork gibi özellikler göstermesini sağlayan bu temel kuvveti tanımlar.
DC Motor Tasarımı
Bir DC motor için, manyetik kuvvet tel bobininin hareket etmesine neden olur, ancak bobin aksi halde ileri ve geri hareket edeceğinden, üzerinde kuvvet yönü sürekli olarak tersine döndüğü için, DC motorları bir komütatörakımı ters çevirmek ve bobinin bir yönde dönmesini sağlamak için bir ayırma halkası malzemesidir.
Komütatör, yönü tersine çevirmek için elektrik akımı ile temasta kalan "fırçaları" kullanır. Günümüzdeki motorların çoğu bu karbon parçalarını yapar ve yönü sürekli olarak tersine çevirmek için yaylı mekanizmalar kullanır.
Torkun yönünü hesaplamak için sağdaki kuralı da kullanabilirsiniz. sağ kural Sağ elinizi kullanarak manyetik kuvvetin yönünü söylemenin bir yoludur. Baş parmağınızı, işaret parmağınızı ve orta parmağınızı sağ elinizle dışa doğru uzatırsanız, başparmak akım yönüne karşılık gelir, işaret parmağı size manyetik alanın yönünü gösterir ve orta parmak manyetik kuvvet yönü olur.
Tork Denkleminin Türetilmesi
Tork denklemini Lorentz denkleminden türetebilirsiniz, F = qE + qv x B elektromanyetik kuvvet için F, Elektrik alanı E, elektrik şarjı qyüklü parçacıkların hızı v ve manyetik alan B. Denkleminde, x daha sonra açıklanacak olan bir çapraz ürün anlamına gelir.
Akımı, manyetik alandan bir kuvvet oluşturan hareketli, yüklü parçacıkların bir çizgisi olarak kabul edin. Bu yeniden yazmanıza izin verir qv (bu şarj-mesafe / zaman ünitelerine sahiptir) şarj akımının ürünü ve telin uzunluğu (aynı zamanda şarj-metre / zaman olacaktır).
Çünkü sadece manyetik bir güçle başa çıkabiliyorsun. qE elektriksel bileşen ve denklemi şu şekilde yeniden yazın F = IL x B f_or akım I ve tel uzunluğu _L. Tanımı gereği Çapraz üründenklemi yeniden yazabilirsiniz. F = I | L || B | _sin_θ her değişkeni çevreleyen çizgiler ile mutlak değeri belirtir. Bir DC motor için, onu tekrar yazabilirsiniz. tork = IBA_sin_θ.
Çevrimiçi olarak bir motor tork hesaplaması yapmak için, özel amaçlarınız için bir çevrimiçi hesap makinesi kullanabilirsiniz. jCalc.net kW cinsinden giriş motor değeri ve RPM cinsinden motor devri için motor torku çıkaranı sunar.