Vsebina
Od dvigal do dvigal, so motorji z enosmernim tokom (DC) povsod okoli vas. Kot vsi motorji DC motorji pretvorijo električno energijo v drugo obliko energije, običajno mehansko gibanje, kot je dviganje gredi dvigala. Opišete lahko, koliko energije proizvedejo tako, da izračunate navor teh enosmernih motorjev, merilo rotacijske sile.
Enačba navora
Motor z enosmernim navorom deluje tako, da skozi tuljavo v magnetnem polju skozi električni tok prehaja električni tok. Tuljava je oblikovana v pravokotnem obrisu med obema magnetoma, preostali del tuljave pa sega navzven in stran od magnetov. Navor je magnetna sila, zaradi katere se tuljava vrti in ustvarja energijo.
Enačba navora enosmernih motorjev je enaka navor = IBA_sin_θ za vsak obrat motorja z električnim tokom jaz v amperih, magnetnem polju B v teslah, območje, ki ga je začrtala tuljava A v m2 in kot, pravokoten na tuljavo žice tuljave θ. Če želite uporabiti izračunski navor modelov enosmernih motorjev, ne pozabite razumeti, kako deluje osnovna fizika.
Električni tok opisuje tok električnega naboja in ga usmerite v nasprotni smeri pretoka elektronov v enotah amperov (ali naboja / časa). Magnetno polje opisuje nagnjenost magnetnega predmeta, da s pomočjo enot tesla vpliva na silo na premikajoč se napolnjen delček, prav tako kot električno polje opisuje silo, ki bi vplivala na električni naboj. Magnetna sila opisuje to temeljno silo, ki omogoča, da magneti izkažejo lastnosti, kot je navor.
DC Motor Design
Pri enosmernem motorju magnetna sila povzroči premik tuljave žice, ker pa bi se tuljava sicer premikala naprej in nazaj, ker se smer sile nenehno obrača nanjo, DC motorji uporabljajo a komutator, razcepni material, da obrnete tok in ohranite tuljavo, ki se vrti v eno smer.
Komutator uporablja "krtače", ki ostanejo v stiku z električnim tokom, da obrnejo smer. Večina današnjih motorjev dela te dele iz ogljika in uporablja vzmetno obremenjene mehanizme za nenehno obračanje smeri.
Pravilo na desni strani lahko uporabite tudi za izračun smeri navora. The desničarsko pravilo je način, kako vam z desno roko povem smer magnetne sile. Če iztegnete palec, kazalec in srednji prst navzven na desni roki, bo palec ustrezal smeri toka, kazalec vam bo pokazal smer magnetnega polja, srednji prst pa smer magnetne sile.
Izvedba enačbe navora
Enačbo za navor lahko izpeljete iz Lorentzove enačbe, F = qE + qv x B za elektromagnetno silo F, električno polje E, električni naboj q, hitrost napolnjenega delca v in magnetno polje B. V enačbi je x se nanaša na navzkrižni izdelek, ki bo pojasnjen pozneje.
Tok obravnavajte kot linijo gibljivih nabitih delcev, ki ustvarjajo silo iz magnetnega polja. To vam omogoča, da ponovno pišete qv (ki ima enote polnilne razdalje / časa) kot rezultat polnilnega toka in dolžine žice (kar bi bilo tudi števec naboja / čas).
Ker se ukvarjate samo z magnetno silo, lahko ignorirate qE električna komponenta in enačbo napišite kot F = IL x B f = tok I in dolžina žice _L. Po definiciji a navzkrižni izdelek, lahko enačbo ponovno napišete kot F = I | L || B | _sin_θ s črtami, ki obkrožajo vsako spremenljivko in označujejo absolutno vrednost. Za enosmerni motor ga lahko zapišete kot navor = IBA_sin_θ.
Če želite izvesti izračun navora motorja na spletu, lahko uporabite spletni kalkulator za vaše posebne namene. jCalc.net ponuja tak, ki oddaja navor motorja za vhodni motor motorja v kW in hitrost motorja v vrtljajih.