ตั้งแต่เครนยกไปจนถึงลิฟต์ มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (DC) อยู่รอบตัวคุณ เช่นเดียวกับมอเตอร์ทั้งหมดมอเตอร์กระแสตรงเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานรูปแบบอื่น ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะเป็นการเคลื่อนที่เชิงกล เช่น การยกเพลาลิฟต์ คุณสามารถอธิบายจำนวนพลังงานที่ผลิตได้โดยการคำนวณแรงบิดของมอเตอร์กระแสตรงเหล่านี้ ซึ่งเป็นการวัดแรงในการหมุน
สมการแรงบิด
มอเตอร์ทอร์ก DC ทำงานโดยส่งกระแสไฟฟ้าผ่านขดลวดในสนามแม่เหล็ก ขดลวดมีรูปร่างเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าระหว่างแม่เหล็กทั้งสองโดยให้ส่วนที่เหลือของขดลวดยื่นออกมาจากแม่เหล็ก แรงบิดคือแรงแม่เหล็กที่ทำให้ขดลวดหมุนและสร้างพลังงาน
สมการแรงบิดของการออกแบบมอเตอร์กระแสตรงคือ
แรงบิด = IBA\sin{\theta}
สำหรับการหมุนของมอเตอร์แต่ละครั้งด้วยกระแสไฟฟ้าผมเป็นแอมป์สนามแม่เหล็กบีในเทสลาส พื้นที่ที่กำหนดโดยขดลวดอาใน m2 และมุมตั้งฉากกับเส้นลวด "ทีต้า"θ. หากต้องการใช้การคำนวณแรงบิดของการออกแบบมอเตอร์กระแสตรง คุณต้องเข้าใจวิธีการทำงานของฟิสิกส์พื้นฐาน
กระแสไฟฟ้าอธิบายการไหลของประจุ และคุณกำหนดทิศทางการไหลของอิเล็กตรอนในหน่วยแอมแปร์ (หรือประจุ/เวลา) ในทิศทางตรงกันข้าม สนามแม่เหล็กอธิบายแนวโน้มที่วัตถุแม่เหล็กจะส่งผลต่อแรงที่มีต่อประจุที่กำลังเคลื่อนที่ อนุภาคที่ใช้หน่วยของเทสลาสเช่นเดียวกับที่สนามไฟฟ้าอธิบายแรงที่จะส่งผลต่อไฟฟ้า ค่าใช้จ่าย แรงแม่เหล็กอธิบายแรงพื้นฐานนี้ที่ทำให้แม่เหล็กใช้คุณสมบัติเช่นแรงบิด
การออกแบบมอเตอร์กระแสตรง
สำหรับมอเตอร์กระแสตรง แรงแม่เหล็กทำให้ขดลวดเคลื่อนที่ แต่เนื่องจากขดลวดจะ มิฉะนั้นจะเคลื่อนที่ไปมาเนื่องจากทิศทางของแรงจะย้อนกลับอย่างต่อเนื่อง มอเตอร์กระแสตรง ใช้สับเปลี่ยนซึ่งเป็นวัสดุวงแหวนแยกเพื่อย้อนกลับกระแสและให้คอยล์หมุนไปในทิศทางเดียว
ตัวสับเปลี่ยนใช้ "แปรง" ที่ยังคงสัมผัสกับกระแสไฟฟ้าเพื่อย้อนกลับทิศทาง มอเตอร์ส่วนใหญ่ในปัจจุบันผลิตชิ้นส่วนเหล่านี้จากคาร์บอนและใช้กลไกแบบสปริงโหลดเพื่อย้อนกลับทิศทางอย่างต่อเนื่อง
คุณยังสามารถใช้กฎมือขวาเพื่อคำนวณทิศทางของแรงบิดกฎมือขวาเป็นวิธีบอกทิศทางของแรงแม่เหล็กโดยใช้มือขวา หากคุณกางนิ้วโป้ง นิ้วชี้ และนิ้วกลางออกไปทางขวามือ นิ้วโป้งจะตรงกับ ทิศทางของกระแส นิ้วชี้แสดงทิศทางของสนามแม่เหล็ก และนิ้วกลางจะเป็นแรงแม่เหล็ก ทิศทาง.
การหาสมการแรงบิด
คุณสามารถหาสมการแรงบิดได้จากสมการลอเรนซ์
F=qE+qv\ครั้ง B
สำหรับแรงแม่เหล็กไฟฟ้าF, สนามไฟฟ้าอี, ค่าไฟฟ้าq, ความเร็วของอนุภาคที่มีประจุวีและสนามแม่เหล็กบี. ในสมการxหมายถึงผลิตภัณฑ์ข้ามซึ่งจะอธิบายในภายหลัง
ถือว่ากระแสเป็นแนวการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุที่สร้างแรงจากสนามแม่เหล็ก ที่ให้คุณเขียนใหม่ได้qv(ที่มีหน่วยของประจุ-ระยะทาง/เวลา) เป็นผลคูณของกระแสประจุและความยาวของเส้นลวด (ซึ่งก็จะเป็นประจุ-เมตร/ครั้งด้วย)
เนื่องจากคุณจัดการกับแรงแม่เหล็กเท่านั้น คุณไม่ต้องสนใจqEส่วนประกอบทางไฟฟ้าและเขียนสมการใหม่เป็น
F=IL\ครั้งB
ฉหรือกระแส I และความยาวของเส้นลวดหลี่. โดยนิยามของข้ามผลิตภัณฑ์คุณสามารถเขียนสมการใหม่เป็น
F=I|L||B|\sin{\theta}
โดยเส้นรอบ ๆ แต่ละตัวแปรแสดงถึงค่าสัมบูรณ์ สำหรับมอเตอร์กระแสตรง คุณสามารถเขียนใหม่เป็นแรงบิด = IBAบาปθ.
ในการคำนวณแรงบิดของมอเตอร์ทางออนไลน์ คุณสามารถใช้เครื่องคำนวณออนไลน์เพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะของคุณได้ jCalc.net เสนอหนึ่งรายการ ที่ให้แรงบิดของมอเตอร์สำหรับพิกัดมอเตอร์อินพุตเป็นกิโลวัตต์และความเร็วมอเตอร์เป็น RPM
