Kaldırma vinçlerinden asansörlere kadar, doğru akım (DC) motorları her yerdedir. Tüm motorlar gibi,DC motorlarelektrik enerjisini başka bir enerji biçimine, tipik olarak bir asansör boşluğunun kaldırılması gibi mekanik harekete dönüştürmek. Dönme kuvvetinin bir ölçüsü olan bu DC motorların torkunu hesaplayarak ne kadar enerji ürettiklerini tanımlayabilirsiniz.
Tork Denklemi
Bir DC tork motoru, bir manyetik alandaki bir bobinden bir elektrik akımı geçirerek çalışır. Bobin, bobinin geri kalanı mıknatıslardan dışarı ve uzağa doğru uzanacak şekilde iki mıknatıs arasında bir dikdörtgen şeklindedir. Tork, bobinin dönmesine ve enerji yaratmasına neden olan manyetik kuvvettir.
DC motor tasarımlarının tork denklemi
tork = IBA\sin{\theta}
elektrik akımı ile motorun her dönüşü içinbenamper, manyetik alanBteslas'ta, bobin tarafından özetlenen alanbirm cinsinden2 ve bobin teline "teta" dik açıθ. DC motor tasarımlarının torkunu hesaplamak için, temel fiziğin nasıl çalıştığını anladığınızdan emin olun.
Elektrik akımı, elektrik yükünün akışını tanımlar ve siz onu amper (veya yük/zaman) biriminde elektron akışının ters yönüne yönlendirirsiniz. Manyetik alan, manyetik bir cismin hareketli bir yük üzerindeki bir kuvveti etkileme eğilimini tanımlar. elektrik alanının bir elektriği etkileyecek kuvveti nasıl tanımladığı gibi, teslas birimlerini kullanan parçacık şarj etmek. Manyetik kuvvet, mıknatısların tork gibi özellikler uygulamasını sağlayan bu temel kuvveti tanımlar.
DC Motor Tasarımı
Bir DC motor için, manyetik kuvvet tel bobininin hareket etmesine neden olur, ancak bobin hareket edeceği için aksi takdirde ileri geri hareket eder çünkü kuvvet yönü sürekli tersine döner, DC motorlar kullanınkomütatör, akımı tersine çevirmek ve bobinin bir yönde dönmesini sağlamak için ayrık halka malzemesi.
Komütatör, yönü tersine çevirmek için elektrik akımıyla temas halinde kalan "fırçalar" kullanır. Günümüz motorlarının çoğu, bu parçaları karbondan yapar ve yönü sürekli olarak tersine çevirmek için yay yüklü mekanizmalar kullanır.
Tork yönünü hesaplamak için sağ el kuralını da kullanabilirsiniz.sağ el kuralısağ elinizi kullanarak manyetik bir kuvvetin yönünü size söylemenin bir yoludur. Sağ elinizde başparmağınızı, işaret parmağınızı ve orta parmağınızı dışa doğru uzatırsanız, başparmak akımın yönü, işaret parmağı size manyetik alanın yönünü gösterir ve orta parmak manyetik kuvvet olacaktır. yön.
Tork Denklemini Elde Etme
Tork denklemini Lorentz denkleminden türetebilirsiniz,
F=qE+qv\times B
elektromanyetik kuvvet içinF, Elektrik alanıE, elektrik şarjıq, yüklü parçacığın hızıvve manyetik alanB. Denklemde,xdaha sonra açıklanacak olan bir çapraz ürünü ifade eder.
Akımı, manyetik alandan kuvvet oluşturan hareketli, yüklü parçacıklar çizgisi olarak ele alın. Bu, yeniden yazmanıza izin verirqv(şarj mesafesi/zaman birimlerine sahip olan), şarj akımının ve kablo uzunluğunun (bu da şarj-metre/zaman olacaktır) ürünü olarak.
Yalnızca manyetik bir kuvvetle uğraştığınız için,qEelektrik bileşeni ve denklemi şu şekilde yeniden yazın
F=IL\time B
fveya akım I ve telin uzunluğuL. a'nın tanımıylaÇapraz ürün, denklemi şu şekilde yeniden yazabilirsiniz:
F=I|L||B|\sin{\theta}
mutlak değeri gösteren her bir değişkeni çevreleyen çizgilerle. Bir DC motor için, bunu şu şekilde yeniden yazabilirsiniz:tork = IBAgünahθ.
Çevrimiçi motor torku hesaplaması yapmak için özel amaçlarınız için çevrimiçi bir hesap makinesi kullanabilirsiniz. jCalc.net bir tane sunuyor bu, kW cinsinden giriş motor değeri için motor torkunu ve RPM cinsinden motor hızı çıkışını verir.