Dari derek pengangkat hingga elevator, motor arus searah (DC) ada di sekitar Anda. Seperti semua motor,motor DCmengubah energi listrik menjadi bentuk energi lain, biasanya gerakan mekanis seperti pengangkatan poros elevator. Anda dapat menggambarkan berapa banyak energi yang mereka hasilkan dengan menghitung torsi motor DC ini, ukuran gaya rotasi.
Persamaan Torsi
Motor torsi DC bekerja dengan melewatkan arus listrik melalui sebuah kumparan dalam medan magnet. Kumparan dibentuk dalam garis persegi panjang antara dua magnet dengan sisa kumparan memanjang keluar dan menjauh dari magnet. Torsi adalah gaya magnet yang menyebabkan kumparan berputar dan menghasilkan energi.
Persamaan torsi desain motor DC adalah
torsi = IBA\sin{\theta}
untuk setiap putaran motor dengan arus listriksayadalam amp, medan magnetBdi teslas, luas yang digariskan oleh kumparanSEBUAHdalam m2 dan sudut tegak lurus terhadap kumparan kawat "theta"θ. Untuk menggunakan torsi hitung desain motor DC, pastikan Anda memahami cara kerja fisika yang mendasarinya.
Arus listrik menggambarkan aliran muatan listrik, dan Anda mengarahkannya ke arah yang berlawanan dari aliran elektron dalam satuan ampere (atau muatan/waktu). Medan magnet menggambarkan kecenderungan benda magnet untuk mempengaruhi gaya pada muatan yang bergerak partikel menggunakan satuan teslas seperti bagaimana medan listrik menggambarkan gaya yang akan mempengaruhi listrik biaya. Gaya magnet menggambarkan gaya fundamental yang memungkinkan magnet mengerahkan sifat seperti torsi.
Desain Motor DC
Untuk motor DC, gaya magnet menyebabkan kumparan kawat bergerak, tetapi karena kumparan akan sebaliknya bergerak maju mundur karena arah gaya terus menerus membalikkannya, motor DC Gunakanpembalik, bahan split-ring, untuk membalikkan arus dan menjaga kumparan berputar dalam satu arah.
Komutator menggunakan "sikat" yang tetap bersentuhan dengan arus listrik untuk membalikkan arah. Sebagian besar motor masa kini membuat bagian karbon ini dan menggunakan mekanisme pegas untuk terus membalikkan arah.
Anda juga dapat menggunakan aturan tangan kanan untuk menghitung arah torsi. Ituaturan tangan kananadalah cara untuk memberi tahu Anda arah gaya magnet menggunakan tangan kanan Anda. Jika Anda mengulurkan ibu jari, jari telunjuk dan jari tengah ke luar di tangan kanan Anda, ibu jari akan sesuai dengan arah arus, jari telunjuk menunjukkan arah medan magnet dan jari tengah akan menjadi gaya magnet arah.
Menurunkan Persamaan Torsi
Anda dapat menurunkan persamaan torsi dari persamaan Lorentz,
F=qE+qv\kali B
untuk gaya elektromagnetikF, Medan listrikE, muatan listrikq, kecepatan partikel bermuatanvdan medan magnetB. Dalam persamaan,xmengacu pada produk silang, yang akan dijelaskan nanti.
Perlakukan arus sebagai garis bergerak, partikel bermuatan yang menciptakan gaya dari medan magnet. Itu memungkinkan Anda menulis ulangqv(yang memiliki satuan jarak muatan/waktu) sebagai produk arus muatan dan panjang kawat (yang juga akan menjadi meter muatan/waktu).
Karena Anda hanya berurusan dengan gaya magnet, Anda dapat mengabaikanqEkomponen listrik dan menulis ulang persamaan sebagai
F=IL\kali B
fatau arus I dan panjang kawatL. Dengan definisiproduk silang, Anda dapat menulis ulang persamaan sebagai
F=I|L||B|\sin{\theta}
dengan garis-garis yang mengelilingi setiap variabel yang menunjukkan nilai absolut. Untuk motor DC, Anda dapat menulis ulang sebagaitorsi = IBAdosaθ.
Untuk melakukan perhitungan torsi motor secara online, Anda dapat menggunakan kalkulator online untuk tujuan spesifik Anda. jCalc.net menawarkan satu yang mengeluarkan torsi motor untuk masukan peringkat motor dalam kW dan kecepatan motor dalam RPM.