หลักการและสูตรสำคัญหลายประการของมอเตอร์

สารบัญ

1 หลักการของมอเตอร์

2 โครงสร้างมอเตอร์

3 สูตรคำนวณมอเตอร์หลายสูตร

4 2. สูตรคำนวณความเร็วของมอเตอร์อะซิงโครนัส AC

5 3. ความสัมพันธ์ระหว่างแรงบิดของมอเตอร์กับความเร็วของมิเตอร์กำลัง

6 4. กำลังมอเตอร์ (กำลังไฟฟ้าเข้า)

7 ส่วนอื่นๆ ของมอเตอร์

จำหลักการของมอเตอร์และสูตรสำคัญหลายๆ สูตร แล้วดูว่าการหามอเตอร์ไฟฟ้านั้นง่ายแค่ไหน!

มอเตอร์ไฟฟ้า โดยทั่วไปหมายถึงมอเตอร์หรือที่เรียกว่ามอเตอร์ เป็นสิ่งที่พบได้ทั่วไปในอุตสาหกรรมและชีวิตสมัยใหม่ และยังเป็นอุปกรณ์ที่สำคัญที่สุดในการเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล

มอเตอร์ไฟฟ้าถูกติดตั้งในรถยนต์ รถไฟความเร็วสูง เครื่องบิน กังหันลม หุ่นยนต์ ประตูอัตโนมัติ ปั๊มน้ำ ฮาร์ดไดรฟ์ และแม้แต่โทรศัพท์มือถือที่เรามีอยู่ทั่วไป

Many people who are new to motors or have just learned the knowledge of motor drag may feel that the knowledge of motors is not easy to understand, and even have a big head when they see related courses, and they are called "credit killers".

ต่อไปนี้คือการแบ่งปันแบบกระจัดกระจาย ซึ่งช่วยให้มือใหม่เข้าใจหลักการของมอเตอร์อะซิงโครนัสแบบ AC ได้อย่างรวดเร็ว

หลักการของมอเตอร์

หลักการของมอเตอร์นั้นง่ายมาก พูดง่ายๆ ก็คือเป็นอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานไฟฟ้าเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กที่กำลังหมุนอยู่บนขดลวดและดันโรเตอร์ให้หมุน ใครก็ตามที่เคยศึกษากฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าจะรู้ดีว่าขดลวดที่มีพลังงานจะหมุนตามแรงในสนามแม่เหล็ก และหลักการพื้นฐานของมอเตอร์จะเป็นเช่นนี้ ซึ่งเป็นความรู้เกี่ยวกับฟิสิกส์ระดับมัธยมศึกษาตอนต้น

โครงสร้างมอเตอร์

ใครก็ตามที่ได้ถอดชิ้นส่วนมอเตอร์จะรู้ดีว่ามอเตอร์นั้นส่วนใหญ่ประกอบด้วยสองส่วน คือ ส่วนสเตเตอร์คงที่ และส่วนโรเตอร์หมุน ดังนี้

1. สเตเตอร์ (ส่วนที่อยู่กับที่)

แกนสเตเตอร์: ส่วนสำคัญของวงจรแม่เหล็กของมอเตอร์และวางขดลวดสเตเตอร์ไว้

ขดลวดสเตเตอร์: นั่นคือขดลวดซึ่งเป็นส่วนวงจรของมอเตอร์ที่เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟใช้ในการสร้างสนามแม่เหล็กหมุน

กรอบ: แก้ไขแกนสเตเตอร์และฝาครอบปลายมอเตอร์ และมีบทบาทในการป้องกัน การกระจายความร้อน ฯลฯ

2. โรเตอร์ (ส่วนที่หมุน)

แกนโรเตอร์: ส่วนสำคัญของวงจรแม่เหล็กของมอเตอร์ ขดลวดโรเตอร์จะอยู่ในร่องแกน

ขดลวดของโรเตอร์: ตัดสเตเตอร์เพื่อหมุนสนามแม่เหล็กเพื่อสร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ และสร้างแรงบิดแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อหมุนมอเตอร์

สูตรคำนวณมอเตอร์หลายสูตร

1. แม่เหล็กไฟฟ้าที่เกี่ยวข้อง

1) สูตรแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำของมอเตอร์: E=4.44*f*N*Φ, E คือแรงเคลื่อนไฟฟ้าของขดลวด, f คือความถี่, S คือพื้นที่หน้าตัดของตัวนำโดยรอบ (เช่น แกนเหล็ก ) N คือจำนวนรอบ และ Φ คือฟลักซ์แม่เหล็ก

เราจะไม่เจาะลึกถึงที่มาของสูตร เราจะดูวิธีใช้เท่านั้น แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำเป็นสาระสำคัญของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า และเมื่อปิดตัวนำที่มีแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำจะถูกสร้างขึ้น

เมื่อกระแสเหนี่ยวนำอยู่ภายใต้แรงแอมแปร์ในสนามแม่เหล็ก จะเกิดโมเมนต์แม่เหล็กขึ้น ซึ่งจะดันขดลวดให้หมุน

จากสูตรข้างต้น เรารู้ว่าขนาดของแรงเคลื่อนไฟฟ้าเป็นสัดส่วนกับความถี่ของแหล่งจ่ายไฟ จำนวนรอบของขดลวด และฟลักซ์แม่เหล็ก

สูตรคำนวณฟลักซ์แม่เหล็กคือ Φ=B*S*COSθ เมื่อระนาบที่มีพื้นที่ S ตั้งฉากกับทิศทางของเส้นแม่เหล็ก

ในกรณีอื่น มุม θ คือ 0 และ COSθ เท่ากับ 1 และสูตรกลายเป็น Φ=B*S

เมื่อรวมสองสูตรข้างต้นเข้าด้วยกัน เราจะได้สูตรสำหรับคำนวณความเข้มฟลักซ์แม่เหล็กของมอเตอร์ดังนี้: B=E/(4.44*f*N*S)

2) อีกสูตรหนึ่งคือสูตรแรงแอมแปร์ เราต้องรู้ว่าขดลวดต้องรับแรงเท่าใด เราต้องการสูตรนี้ F=I*L*B*sinα โดยที่ I คือความเข้มกระแส L คือความยาวของตัวนำ

B คือความแรงของสนามแม่เหล็ก และ α คือมุมระหว่างทิศทางกระแสและทิศทางของสนามแม่เหล็ก เมื่อลวดตั้งฉากกับสนามแม่เหล็ก สูตรจะกลายเป็น F=I*L*B (ในกรณีของขดลวด N-turn ฟลักซ์แม่เหล็ก B คือฟลักซ์แม่เหล็กทั้งหมดของขดลวด N-turn โดยไม่ต้องคูณด้วย ญ) เมื่อรู้ถึงกำลัง

เรารู้แรงบิด ซึ่งเท่ากับแรงบิดคูณด้วยรัศมีการออกฤทธิ์ T=r*F=r*I*B*L (ผลคูณเวกเตอร์)

ด้วยสูตรกำลังสองสูตร = แรง * ความเร็ว (P = F * V) และความเร็วเชิงเส้น V = 2πR * ความเร็วต่อวินาที (n วินาที) สามารถสร้างความสัมพันธ์กับกำลังได้ และสูตรของลำดับหมายเลข 3 ด้านล่างสามารถเป็นได้ ได้รับ

อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าในกรณีนี้จะใช้แรงบิดเอาท์พุตจริง ดังนั้นกำลังที่คำนวณได้คือกำลังเอาท์พุต

2. สูตรคำนวณความเร็วของมอเตอร์อะซิงโครนัส AC

n=60f/p ซึ่งง่ายมาก ความเร็วเป็นสัดส่วนกับความถี่ของแหล่งจ่ายไฟ และจำนวนขั้วคู่ของมอเตอร์ (อย่าลืมว่าเป็นคู่) จะเป็นสัดส่วนผกผัน เพียงใช้สูตรโดยตรง

อย่างไรก็ตาม สูตรนี้จะคำนวณความเร็วซิงโครนัส (ความเร็วสนามแม่เหล็กหมุน) และความเร็วจริงของมอเตอร์อะซิงโครนัสจะต่ำกว่าความเร็วซิงโครนัสเล็กน้อย ดังนั้น เรามักจะเห็นว่ามอเตอร์ 4 ขั้วโดยทั่วไปมีมากกว่า 1,400 รอบ และไม่อาจถึง 1,500 รอบได้

3. ความสัมพันธ์ระหว่างแรงบิดของมอเตอร์กับความเร็วของมิเตอร์กำลัง

T = 9550P/n (P คือกำลังของมอเตอร์ n คือความเร็วของมอเตอร์) ซึ่งสามารถอนุมานได้จากเนื้อหาของหมายเลขซีเรียล 1 ข้างต้น แต่เราไม่จำเป็นต้องเรียนรู้ที่จะหาค่ามา เพียงจำสูตรการคำนวณนี้ไว้

อย่างไรก็ตาม ขอย้ำอีกครั้งว่า กำลัง P ในสูตรไม่ใช่กำลังไฟฟ้าเข้า แต่เป็นกำลังไฟฟ้าเอาท์พุต และกำลังไฟฟ้าเข้าไม่เท่ากับกำลังไฟฟ้าเอาท์พุตเนื่องจากมอเตอร์สูญเสีย แต่หนังสือมักจะคิดว่ากำลังไฟฟ้าเข้าเท่ากับกำลังไฟฟ้าออก

4. กำลังมอเตอร์ (กำลังไฟฟ้าเข้า)

1) สูตรการคำนวณกำลังมอเตอร์เฟสเดียว: P=U*I*cosφ หากตัวประกอบกำลังคือ 0.8 แรงดันไฟฟ้าคือ 220V และกระแสคือ 2A ดังนั้นกำลัง P=0.22×2×0.8=0.352KW

2) สูตรการคำนวณกำลังของมอเตอร์สามเฟส: P=1.732*U*I*cosφ (cosφ คือตัวประกอบกำลัง U คือแรงดันไฟฟ้าของสายโหลด และ I คือกระแสของสายโหลด)

อย่างไรก็ตาม คุณและฉันประเภทนี้มีความเกี่ยวข้องกับวิธีการเชื่อมต่อของมอเตอร์ และเมื่อวิธีการเชื่อมต่อแบบสตาร์ เนื่องจากปลายร่วมของขดลวดทั้งสามที่คั่นด้วยแรงดันไฟฟ้า 120° เชื่อมต่อเข้าด้วยกันเพื่อสร้างจุด 0 แรงดันไฟฟ้าที่โหลด ในขดลวดโหลดจริงๆ แล้วคือแรงดันเฟส

ในการเชื่อมต่อแบบสามเหลี่ยม สายไฟจะเชื่อมต่อกับปลายแต่ละด้านของแต่ละขดลวด ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าบนขดลวดโหลดที่โหลดจึงเป็นแรงดันไฟฟ้าของสายไฟ

หากเราใช้แรงดันไฟฟ้า 3 เฟส 380V ที่ใช้กันทั่วไป ขดลวดจะเป็น 220V เมื่อใช้การต่อแบบดาว และรูปสามเหลี่ยมคือ 380V, P=U*I=U^2/R ดังนั้นกำลังของการต่อแบบสามเหลี่ยมคือ 3 คูณด้วยการเชื่อมต่อแบบสตาร์ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมมอเตอร์กำลังสูงจึงใช้การสตาร์ทดาวน์เดลต้าแบบสตาร์เดลต้า

หากคุณเชี่ยวชาญสูตรข้างต้นและเข้าใจอย่างถี่ถ้วน คุณจะไม่สับสนเกี่ยวกับหลักการของมอเตอร์ และคุณจะไม่กลัวที่จะเรียนรู้หลักสูตรการลากมอเตอร์แบบแขวนสูง