Механічні та електричні характеристики асинхронних електродвигунів

У цій статті висвітлимо тему механічних та електричних характеристик електродвигунів. На прикладі асинхронного двигуна розглянемо такі параметри як потужність, робота, ККД, косинус фі, крутний момент, кутова швидкість, лінійна швидкість і частота. Всі ці характеристики виявляються важливими при проектуванні обладнання, в якому електродвигуни є як приводні.

Механічні характеристики електродвигуна є залежність кутової швидкості від розвивається ним моменту на валу, тобто. ω = f(M). Розрізняють природні та штучні механічні характеристики електродвигуна.

Природна механічна характеристика відповідає роботі електродвигуна з номінальними параметрами за нормальної схеми включення. Штучна механічна характеристика відповідає роботі електродвигуна з параметрами, що відрізняються від номінальних, наприклад, при введенні опору, зміні напруги живлення, частоти та ін.

Механічні характеристики електродвигунів: 1 - абсолютно жорстка характеристика; 2 - жорстка характеристика; 3 - м'яка механічна характеристика.

Сьогодні особливо широко поширені у промисловості саме асинхронні електродвигуни, тому на їх характеристиках і зупинимося.

Природна механічна характеристика асинхронного двигуна

Наприклад розглянемо АИР80В2У3.

Номінальна механічна потужність асинхронного електродвигуна

На шильдику (на паспортній табличці) електродвигуна завжди вказується номінальна механічна потужність на валу даного двигуна.Це не та електрична потужність, яку цей електродвигун споживає з мережі.

Так, наприклад, для двигуна АИР80В2У3, номінал в 2200 Вт відповідає саме механічної потужності на валу.

Номінальна активна електрична потужність асинхронного електродвигуна

Щоб визначити номінальну активну електричну потужність асинхронного електродвигуна, спираючись на дані з шильдика, необхідно взяти до уваги ККД. Так, для даного електродвигуна ККД становить 83%.

Це означає, що тільки частина активної потужності, що подається з мережі на обмотки статора двигуна, і безповоротно споживаної двигуном, перетворюється на механічну потужність на валу. , що P1 = 2200, ККД = 83%. 2200/0,83 = 2650 Вт.

Номінальна повна електрична потужність асинхронного електродвигуна

Повна електрична потужність, що подається на статор електродвигуна від мережі, завжди більше механічної потужності на валу і більше активної потужності, що безповоротно споживається електродвигуном.

Для знаходження повної потужності достатньо активну потужність розділити на косинус фі. Таким чином, повна потужність S = P/Cosφ. .

Номінальна реактивна електрична потужність асинхронного електродвигуна

Частина повної потужності, що подається на обмотки статора асинхронного електродвигуна, повертається до мережі.

Реактивна потужність пов'язана з повною потужністю через sin, і пов'язана з активною і з повною потужністю через квадратний корінь. Для нашого прикладу:

Q = √ (3046 2 - 2650 2) = 1502 ВАР

Реактивна потужність Q вимірюється у ВАР - у вольт-амперах реактивних.

Тепер давайте розглянемо механічні характеристики нашого асинхронного двигуна: номінальний робочий момент на валу, кутову швидкість, лінійну швидкість, частоту обертання ротора та її зв'язок із частотою живлення електродвигуна.

Частота обертання ротора асинхронного електродвигуна

Швидкість обертального руху практично часто оцінюється частотою обертання, тобто числом оборотів валу двигуна за хвилину. Кутова швидкість виявляється у радіанах на секунду (рад/с). Кутовою швидкістю зручніше користуватися при виведенні формул та проведенні розрахунків, частотою обертання – при практичній оцінці швидкісних властивостей двигунів.

На шильдику бачимо, що з живленні змінним струмом частотою 50 Гц, ротор двигуна здійснює при номінальному навантаженні 2870 обертів на хвилину, позначимо цю частоту як n1.

Що це означає? Оскільки магнітне поле в обмотках статора створюється змінним струмом частотою 50 Гц, то для двигуна з однією парою полюсів (яким є АІР80В2У3) частота «обертання» магнітного поля, синхронна частота n, виявляється рівною 3000 оборотів на хвилину, що тотожно 50 оборотів.

Але оскільки двигун асинхронний, то поява в обмотці ротора ЕРС і моменту, що обертає, можлива тільки за наявності різниці між швидкостями магнітного поля і ротора. Цю різницю називають ковзанням (s). Ротор обертається з відставанням на величину ковзання.

Значення s можна визначити, розділивши різницю синхронної та асинхронної частот на синхронну частоту, і виразивши це значення у відсотках:

Для нашого прикладу s = ((3000 - 2870) / 3000) * 100% = 4,3%.

Кутова швидкість асинхронного двигуна

Кутова швидкість виражається в радіанах в секунду. Для визначення кутової швидкості достатньо частоту обертання ротора n1 перевести в оберти в секунду (f), і помножити на 2 Пі, оскільки один повний оберт становить 2 Пі або 2*3,14159 радіан. Для двигуна АИР80В2У3 асинхронна частота n1 становить 2870 обертів на хвилину, що відповідає 2870/60 = 47,833 обертів на секунду.

Помножуючи на 2 Пі, маємо: 47,833 * 2 * 3,14159 = 300,543 рад / с. Можна перевести в градуси, для цього замість 2 Пі підставити 360 градусів, тоді для нашого прикладу вийде 360 * 47,833 = 17220 градусів за секунду. Однак подібні розрахунки зазвичай ведуть саме у радіанах за секунду. Тому кутова швидкість ω = 2*Пі*f де f = n1/60.

Лінійна швидкість асинхронного електродвигуна

Лінійна швидкість v відноситься до обладнання, на якому асинхронний двигун встановлений як привод. Так, якщо на вал двигуна встановлено шків або, скажімо, наждачний диск, відомого радіусу R, то лінійна швидкість точки на краю шківа або диска може бути знайдена за формулою:

Номінальний крутний момент асинхронного двигуна

Кожен асинхронний електродвигун характеризується номінальним крутним моментом Мн. Обертальний момент М пов'язаний з механічною потужністю P1 через кутову швидкість наступним чином:

Обертаючий момент або момент сили, що діє на певній відстані від центру обертання, для двигуна зберігається, причому зі зростанням радіуса зменшується сила, а чим радіус менше, тим більше сила, оскільки:

Так, що більше радіус шківа, то менша сила діє з його краю, а найбільша сила діє безпосередньо на валу електродвигуна.

Для наведеного як приклад двигуна АИР80В2У3 потужність P1 дорівнює 2200 Вт, а частота n1 дорівнює 2870 оборотів за хвилину або f = 47,833 обороти за секунду. Отже кутова швидкість становить 2*Пі*f, тобто 300,543 рад/с, і номінальний крутний момент Мн дорівнює P1/(2*Пі*f). Мн = 2200 / (2 * 3,14159 * 47,833) = 7,32 Н * м.

Таким чином, виходячи з даних, зазначених на шильдику асинхронного електродвигуна, можна знайти всі основні електричні та механічні параметри.

Сподіваємося, що дана стаття допомогла вам розібратися в тому, як пов'язані між собою кутова швидкість, частота, момент, що обертає, активна, корисна і повна потужність, а також ККД електродвигуна.

Для забезпечення надійності роботи трифазних електродвигунів при обриві однієї фази ми рекомендуємо застосувати ряд заходів. Докладніше про це можна дізнатися в нашій статті про заходи, що зменшують можливість пошкодження обмоток трифазних двигунів: Обрив однієї фази трифазного електродвигуна та його наслідки

Сподіваюся, що ця стаття була для вас корисною. Дивіться також інші статті в категорії На допомогу електрикам-початківцям, Електродвигуни та їх застосування

Підписуйтесь на наш канал у Telegram: Домашня електрика

Тут можна залишити коментар, поставити запитання і просто поспілкуватися:
Чат з електротехнічної тематики

Поділіться цією статтею з друзями:

Розрахунок потужності електродвигуна формули приклади розрахунків

Ефективне функціонування електродвигунів у різних технічних пристроях безпосередньо залежить від правильного розрахунку та визначення необхідної потужності.У цій статті ми розглянемо основні принципи та формули для розрахунку потужності електродвигуна, які необхідні для роботи насосів, вентиляторів, компресорів та інших пристроїв. Розуміння цієї теми дозволить інженерам та спеціалістам у галузі електротехніки ефективно проектувати та підтримувати роботу технічних систем, забезпечуючи їх надійну та безвідмовну роботу.

Основні типи електродвигунів

Електродвигуни поділяються на кілька основних типів залежно від принципу роботи та конструкції. Серед них виділяються асинхронні, синхронні та постійного струму.

Асинхронні електродвигуни є найбільш поширеними і застосовуються в найрізноманітніших пристроях завдяки своїй простоті та надійності. Вони працюють на змінному струмі і мають два основні типи – короткочасну та довготривалу дію.

Синхронні електродвигуни працюють на змінному струмі і мають сувору відповідність між частотою обертання ротора і частотою напруги, що подається. Вони використовуються у пристроях, де потрібна точна синхронізація обертання.

Електродвигуни постійного струму характеризуються сталістю швидкості обертання та застосовуються у пристроях, де необхідне постійне обертання без зміни швидкості. Вони мають просту конструкцію та управління, що робить їх зручними для використання в різних технічних пристроях.

Думка експерта:

Експерти зазначають, що розрахунок потужності електродвигуна є ключовим етапом під час проектування електротехнічних систем. Необхідно враховувати як номінальні параметри двигуна, а й умови експлуатації, тип навантаження, запас за потужністю, ефективність перетворення енергії.Правильно розрахована потужність забезпечує стабільну роботу обладнання, економічне споживання електроенергії та продовжує термін служби пристрою. Тому фахівці рекомендують звертатися до досвідчених інженерів для точного розрахунку потужності електродвигуна та уникнення непередбачених ситуацій у майбутньому.

Розрахунок потужності електродвигуна для насоса

Для розрахунку потужності електродвигуна, необхідної роботи насоса, слід враховувати кілька ключових чинників. По-перше, визначається потужність, необхідна подолання опору, створюваного насосом при перекачуванні рідини. Це включає облік висоти підйому рідини, довжини трубопроводів, діаметра труб та інших параметрів системи. Далі необхідно враховувати втрати енергії на тертя та інші втрати в системі, які впливають на розрахунок потужності електродвигуна. Крім того, важливо враховувати ефективність роботи насоса та коефіцієнт потужності електродвигуна при розрахунку та виборі необхідної потужності. Всі ці параметри дозволяють визначити оптимальну потужність електродвигуна для насоса, забезпечуючи його ефективну роботу та тривалий термін служби.

Цікаві факти

1. Потужність електродвигуна може бути вказана в різних одиницях вимірювання:кіловатах (кВт), кінських силах (к. с.) або у ватах (Вт).Для переведення з однієї одиниці до іншої використовуються такі коефіцієнти: 1 кВт = 1,34 л.
2. Електродвигуни бувають двох основних типів:синхронні та асинхронні. Синхронні двигуни працюють із постійною швидкістю, а асинхронні двигуни можуть працювати з різною швидкістю залежно від навантаження.
3. При розрахунку потужності електродвигуна необхідно враховувати такі фактори, як:споживаний струм, напруга, коефіцієнт корисної дії та коефіцієнт потужності. Коефіцієнт корисної дії показує, який відсоток споживаної енергії перетворюється на механічну енергію, а коефіцієнт потужності відображає, наскільки ефективно двигун використовує електричний струм.

Розрахунок потужності двигуна формула для компресора

Для розрахунку потужності електродвигуна, необхідної для роботи компресора, використовується спеціальна формула, що враховує особливості даного технічного устрою. але й ефективність перетворення електричної енергії на механічну. Це дозволяє визначити необхідну потужність двигуна для забезпечення належної роботи. компресора з урахуванням усіх втрат та ефективності.

При розрахунку потужності електродвигуна для компресора важливо враховувати такі параметри, як робочий тиск, об'єм газу або рідини, який необхідно стиснути, а також ефективність роботи компресора.

Розуміння формули розрахунку потужності електродвигуна для компресора дозволить інженерам та спеціалістам у галузі електротехніки правильно підбирати обладнання для конкретних технічних завдань, забезпечуючи оптимальну роботу системи та економію енергоресурсів.

Формула розрахунку для вентиляторів

Для розрахунку потужності електродвигуна, що використовується у системах вентиляції, необхідно враховувати особливості роботи вентиляторів. Основним завданням вентиляторів є створення потоку повітря, що потребує певного рівня потужності електродвигуна.

Формула розрахунку потужності електродвигуна для вентиляторів виглядає так:

$$P = \rho \cdot Q \cdot H \cdot g \cdot \eta$$

• $$P$$ - потужність електродвигуна (Вт);
• $$\rho$$ – щільність повітря (кг/м³);
• $$Q$$ – об'ємна витрата повітря (м³/с);
• $$H$$ - напір вентилятора (м);
• $$g$$ – прискорення вільного падіння (м/с²);
• $$\eta$$ – коефіцієнт корисної дії вентилятора.

Дана формула дозволяє визначити необхідну потужність електродвигуна для роботи вентилятора з урахуванням об'ємних витрат повітря, напору та інших параметрів. Правильний розрахунок потужності забезпечить ефективну роботу вентиляційної системи та запобігає перевантаженню або нестачі потужності у електродвигуна.

Розрахунок пускового струму електродвигуна

Пусковий струм електродвигуна - це струм, який протікає через обмотки двигуна в момент запуску, коли двигун ще не досяг повної швидкості обертання. Пусковий струм може бути значно вищим за номінальний струм роботи двигуна і може створювати додаткове навантаження на електричну систему. Для розрахунку пускового струму необхідно враховувати електричні параметри двигуна, такі як його індуктивність та опір.

Пусковий струм електродвигуна визначається формулою, яка враховує напругу живлення, реактивний опір обмоток та інші параметри двигуна. Розрахунок пускового струму важливий для вибору відповідного обладнання та захисту електричної мережі від перевантажень та коротких замикань. Пусковий струм також впливає на довговічність та надійність роботи електродвигуна, тому його правильне визначення відіграє ключову роль у забезпеченні стабільної роботи технічних пристроїв.

Режими роботи електродвигунів

Режими роботи електродвигунів можуть бути різними та залежать від специфіки роботи технічних пристроїв, у яких вони встановлені. Основні режими роботи включають безперервний режим, коли електродвигун працює без перерви протягом тривалого часу, і режими зі змінним навантаженням, коли потужність електродвигуна змінюється в залежності від необхідної роботи пристрою. Також існує режим пуску та зупинки, коли електродвигун вмикається та вимикається з певними інтервалами часу. Кожен із цих режимів вимагає особливого підходу до розрахунку потужності електродвигуна та забезпечення його ефективної роботи.

Методи підвищення ефективності роботи електродвигуна

Для підвищення ефективності роботи електродвигуна існує кілька методів, які дозволяють покращити його продуктивність та знизити енергоспоживання.

1. Використання частотних перетворювачів:Частотні перетворювачі дозволяють регулювати швидкість обертання електродвигуна, що дозволяє оптимізувати роботу під конкретні умови. Це дозволяє знизити енергоспоживання та збільшити термін служби обладнання.

2. Застосування ефективних систем охолодження:Перегрів електродвигуна може призвести до зниження його ефективності та терміну служби. Використання ефективних систем охолодження дозволяє підтримувати оптимальну температуру роботи та запобігати перегріву.

3. Встановлення високоефективних підшипників:Високоефективні підшипники знижують тертя та рівень шуму, що сприяє підвищенню ефективності роботи електродвигуна. Це також зменшує зношування та збільшує термін служби обладнання.

4. Проведення регулярного технічного обслуговування:Регулярне обслуговування електродвигуна дозволяє виявляти та усувати можливі несправності та пошкодження, що сприяє його більш ефективній роботі та збільшує термін служби.

Застосування перерахованих вище методів дозволяє значно підвищити ефективність роботи електродвигуна, що у свою чергу призводить до економії енергоресурсів та поліпшення виробничих процесів.

Часті запитання

Як розрахувати потужність двигуна у кВт?

Щоб перевести кінські сили в кіловати, потрібно просто помножити кількість потужності в кінських силах на 0,7457. Наприклад візьмемо двигун на 100 л. с. Щоб отримати значення потужності в кВт, 100*0,7457 і отримуємо 74,57 кВт.

Як розрахувати потужність 3-х фазного двигуна?

Якщо мережа трифазна, то I = P/(√3xU), оскільки потрібно врахувати напругу кожної з фаз. Корінь із трьох приблизно дорівнює 1,73. Щоб перевести струм у потужність (дізнатися, скільки в 1 ампере ват), треба застосувати формулу: P = I * U або P = √3 * I * U, якщо розрахунки проводяться в 3-х фазній мережі 380 V.

Як визначити потужність електродвигуна?

Точніший спосіб визначити потужність електродвигуна - заміряти номінальний струм на обмотках за допомогою струмовимірювальних кліщів.Для цього необхідно знати величину навантаження на валу. Зазвичай цей параметр знаходять у паспорті обладнання.

Як визначити потужність двигуна формула?

Потужність двигуна безпосередньо взаємопов'язана з крутним моментом двигуна, а саме через співвідношення P=M

n/9550, де М-крутний момент двигуна. Одиниця виміру 1 Нм, n – частота обертання двигуна об/хв.

Корисні поради

РАДА №1

При розрахунку потужності електродвигуна врахуйте як номінальну потужність, а й коефіцієнти потужності, оскільки можуть істотно проводити вибір устаткування.

РАДА №2

Не забувайте враховувати запас потужності під час вибору електродвигуна, щоб забезпечити надійну роботу обладнання та уникнути перевантажень.

Як визначити потужність електродвигуна та розрахунок його ефективності

Електричний двигун є електромеханічним пристроєм, заснованим на електромагнетизмі, що дозволяє перетворювати електричну енергію, наприклад, в робочу або механічну енергію. Цей процес є оборотним і може бути використаний для вироблення електроенергії. Однак всі ці електричні машини є оборотними і можуть бути двигуном або генератором в чотирьох квадрантах площині з крутним моментом.

Ранні розробки

У 1821 році, після відкриття феномену зв'язку електрики та магнетизму, датським хіміком Ерстедом, теореми Ампера та закону Біо — Савара, англійський фізик Майкл Фарадей побудував два апарати, які він назвав «електромагнітне обертання»: безперервний круговий рух магнітної сили демонстрація першого електродвигуна

У 1822 році Пітер Барлоу побудував те, що можна вважати першим електродвигуном в історії: "колесо Барлоу".Цей пристрій є простим металевим диском, нарізаним зіркою, і кінці якого занурюються в чашку, що містить ртуть, що забезпечує поточний потік. Однак він створює лише силу, здатну її повертати, не допускаючи її практичного застосування.

Перший експериментально використовуваний комутатор був винайдений в 1832 Вільямом Стерджоном. Перший двигун постійного струму, виготовлений з метою продажу, був винайдений Томасом Давенпортом у 1834 році та запатентований у 1837 році. Ці двигуни не зазнали ніякого промислового розвитку через високу вартість батарей у той час.

Електродвигун з DC

Комутований апарат постійного струму має набір обмоток, що обертаються, намотаних на якір, встановлений на обертовому валу. На валу також є комутатор, довготривалий поворотний електричний вимикач, який періодично змінює потік струму в обмотках ротора при обертанні валу. Таким чином, кожен мостовий мотор постійного струму має змінний струм, що проходить через обмотки, що обертаються. Струм протікає через одну або кілька пар щіток, що несуть на комутаторі; щіточки з'єднують зовнішнє джерело електроенергії з арматурою, що обертається.

Арматура, що обертається, складається з однієї або декількох котушок дроту, намотаного навколо ламінованого феромагнітного сердечника. Струм від щітки протікає через комутатор та одну обмотку якоря, роблячи його тимчасовим магнітом (електромагнітом). Магнітне поле, створюване якорем, взаємодіє зі стаціонарним магнітним полем, створюваним або PM, або іншою обмоткою (польовою котушкою), як частина каркаса двигуна.

Сила між двома магнітними полями має тенденцію обертати вал двигуна.Комутатор перемикає живлення на котушки при повороті ротора, утримуючи магнітні полюси, від колись повністю збігається з магнітними полюсами поля статора, так що ротор ніколи не зупиняється (як стрілка компаса), а скоріше обертається поки є живлення.

Хоча більшість комутаторів є циліндричними, деякі з них є плоскими дисками, що складаються з декількох сегментів (як правило, не менше трьох), встановлених на ізоляторі.

Великі щітки бажані для більшої площі контакту щітки, максимізації потужності двигуна, але невеликі щіточки бажані для малої маси, щоб максимізувати швидкість, з якою двигун може працювати, без надмірного відскоку і іскріння щіток. Більш жорсткі пружини для щіток також можуть використовуватися для створення щіток заданої маси більш високої швидкості, але за рахунок великих втрат через тертя і зносу прискореної щітки і комутатора. Тому конструкція електродвигуна постійного струму спричиняє компроміс між вихідною потужністю, швидкістю та ефективністю/зносом.

Конструкція двигунів з DC:

• Схема арматури - обмотка, в ній переноситься струм навантаження, який може бути нерухомою частиною двигуна або генератора, що обертається.
• Польова схема - набір обмоток, що створюють магнітне поле, тому електромагнітна індукція може існувати в електричних машинах.
• Комутація. Механічна техніка, в якій може бути досягнуто ректифікації, або завдяки чому може бути отриманий постійний струм.

Існує чотири основні типи електродвигунів постійного струму:

1. Електродвигун із шунтовим намотуванням.
2. Електродвигун постійного струму.
3. Комбінований двигун.
4. Двигун PM.

Базові розрахункові показники

Про те, як дізнатися потужність електродвигуна в статті буде показано на прикладі з вихідними даними.

Хороший науковий проект не зупиняється на конструюванні силового апарату. Дуже важливо зробити розрахунок потужності електродвигуна та різні електричні та механічні параметри вашого апарату та розрахувати формулу потужності електродвигуна використовуючи невідомі значення та корисні формули.

Для розрахунку електродвигуна ми використовуватимемо Міжнародну систему одиниць (СІ). Це сучасна метрична система, що офіційно прийнята в електротехніці.

Одним із найважливіших законів фізики є основний закон Ома. Він стверджує, що струм через провідник прямо пропорційний доданій напрузі і виражається як:

I = V / R

де I - Струм, в амперах (A);

V - прикладена напруга, у вольтах (V);

R - опір, в омах (Ω).

Ця формула може використовуватись у багатьох випадках. Ви можете розрахувати опір вашого двигуна, вимірявши струм, що споживається, і прикладена напруга. Для будь-якого заданого опору (у двигунах це в основному опір котушки), ця формула пояснює, що струм можна контролювати прикладеною напругою.

Електрична потужність двигуна, що споживається, визначається за наступною формулою:

Pin = I * V

де Pin - вхідна потужність, виміряна у Ват (Вт);

I - Струм, виміряний в амперах (A);

V - прикладена напруга, виміряна у вольтах (V).

Як дізнатися вихідну потужність

Двигуни, як передбачається, виконують якусь роботу, і два важливі значення, які визначають, наскільки він потужний. Це швидкість та сила повороту двигуна. Вихідна механічна потужність двигуна може бути розрахована за такою формулою:

Pout = τ * ω

де Pout - вихідна потужність, виміряна у Ват (Вт);

τ – момент сили, виміряний у метрах Ньютона (N • м);

ω - кутова швидкість, виміряна в радіанах за секунду (рад/с).

Легко розрахувати кутову швидкість, якщо ви знаєте швидкість обертання двигуна в об/хв:

ω = rpm * 2 * П / 60

де ω – кутова швидкість (рад/с);

об/хв - швидкість обертання в оборотах за хвилину;

П - математична константа (3.14);

60 - кількість секунд за хвилину.

Якщо двигун має 100% ККД, вся електрична енергія перетворюється на механічну енергію. Однак таких двигунів не існує.

Вимірювання моменту сили двигуна є складним завданням. Для цього потрібне спеціальне дороге обладнання.

Показники механічної ефективності

Ефективність двигуна розраховується як механічна вихідна потужність, поділена на електричну вхідну потужність:

E = Pout / Pin

Pout = Pin * E

після підстановки ми отримуємо:

Т * ω = I * V * E

Т * rpm * 2 * П / 60 = I * V * E

і формула для розрахунку моменту сили дорівнюватиме:

Т = (I * V * E * 60) / (об / хв * 2 * П)

Щоб визначити потужність двигуна необхідно підключити його до навантаження, для утворення моменту сили. Виміряйте струм, напругу і об / хв.

Оціночна 15-відсоткова ефективність є максимальною ефективність двигуна, яка відбувається тільки з певною швидкістю.Ефективність може бути яка завгодно між нулем та максимумом; у нашому прикладі нижче 1000 об/хв може бути неоптимальна швидкість, тому для розрахунків ви можете використати 10% ККД (E=0,1).

Приклад: швидкість 1000 об/хв, напруга 6, а струм 220 мА (0,22 А):

Т = (0,22 * 6 * 0,1 * 60) / (1000 * 2 * 3,14) = 0,00126 Н • м

Як результат, зазвичай він виражається в міліньютонах помножених на метри (мН • м). 1000 мН • м в 1 Н • м, тому розрахований момент, що крутить, становить 1,26 мН • м. Його можна було б перетворити далі в (г-см), помноживши результат на 10,2, в. е. Крутний момент становить 12,86 г-см.

У нашому прикладі вхідна потужність двигуна становить 0,22 A x 6 V = 1,32 Вт, механічна потужність виходу становить 1000 об/хв x 2×3,14×0,00126 Н•м/60 = 0,132 Вт.

Момент сили двигуна змінюється зі швидкістю. За відсутності навантаження максимальна швидкість і нульовий момент, що крутить. Навантаження додає механічного опору. Двигун починає споживати більше струму для подолання цього опору, і швидкість зменшується. Коли це відбувається, момент сили максимальний.

Наскільки точний розрахунок моменту, що крутить, визначається наступним чином. У той час, як напруга, струм і швидкість можуть бути точно виміряні, ефективність двигуна може бути неправильною. Це залежить від точності вашого складання, положення датчика, тертя, вирівнювання моторів та осей генератора і т.д.

Швидкість, момент, що крутить, потужність і ефективність не є постійними значеннями. Зазвичай виробник надає такі дані у спеціальних таблицях.

Лінійні двигуни

Лінійний двигун по суті є асинхронним двигуном, ротор якого «розгортається», так що замість створення обертальної сили електромагнітним полем, що обертається, він створює лінійну силу вздовж своєї довжини шляхом установки електромагнітного поля зміщення.

Акустичний шум

Акустичний шум та вібрації електродвигунів зазвичай виникає із трьох джерел:

• механічні джерела (наприклад, через підшипники);
• аеродинамічні джерела (наприклад, завдяки вентиляторам, встановленим на валу);
• магнітні джерела (наприклад, через магнітні сили, такі як сили Максвелла і магнітострикції, що діють на структури статора і ротора).

Останнє джерело, яке може відповідати за шум електродвигунів, називається електрично-збудженим акустичним шумом.