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校友网站建设的重要性,个人网页制作价格,个人注册公司查询,品牌网站建设 意义扭矩越大的电机#xff0c;体积越大。你知道为什么吗#xff1f;让我们从理论上分析一下。 Torque and motor volume. 在一个电机中#xff0c;转子线圈的方向是轴向的#xff0c;所以电流(current)的方向是轴向的(axial)。 电机内的磁场#xff08;磁通量Flux#xff…扭矩越大的电机体积越大。你知道为什么吗让我们从理论上分析一下。Torque and motor volume.在一个电机中转子线圈的方向是轴向的所以电流(current)的方向是轴向的(axial)。电机内的磁场磁通量Flux方向和电流方向垂直是径向的。Flux direction is radial。从工程设计的角度讲一个电机的类型和尺寸这样的基本条件会影响电机的性能。进入电机内部影响电机工作的关键参数是磁负荷magnetic loading和电符合electric loading。这样的参数不会给用户知道但这两个参数再加上电机尺寸共同决定了电机可以提供的扭矩。解释一下loading的含义Electric Loading (电负荷)指电机绕组中的电流负荷即沿电枢表面单位周长上的安培导体数单位为 A/m。比如电机转子表面的10cm周长中包含了100根导线每根导线通过电流2A则电负荷为 100*2/0.1 2000A/m。Magnetic Loading (磁负荷)指电机气隙中的磁通密度水平即空载时沿气隙表面的平均磁通密度单位为 T特斯拉。现在让我们来分别分析一下这三个因素。1Specific loadings我们用B̅表示径向的平均磁场强度flux density的平均值这个也就是magnetic loading。这个是转子表面和定子中间空隙的磁通密度。我们用A̅表示转子轴向线圈的表面周长的每米电流也就是electric loading。从转子角度讲影响这两个参数的因素主要是使用的导磁材料和导电材料还有线圈发热需要的散热系统。导磁材料一般是铁芯导电线圈一般是铜。关于平均磁场强度对于大部分电机的钢芯上限值差不多所以不同的电机区别不大。但平均电流差异很大这取决于冷却系统。电流经过铜线产生热量当温度过高时就会损毁线圈铜线表面的绝缘层。所以冷却系统越高效就能允许更大的电流通过。所以内部带风扇的电机的线圈就可以通过更大的电流。这也是为什么线圈铜线表面用一层绝缘漆包裹而不是通过空气绝缘的裸线。这层绝缘漆不仅给导线提供了一定机械刚性还提供了非常好的热传导路径线圈接触转子直接将热量传给转子。这时电机大的好处就显现出来了体积越大的电机散热能力越强所以允许通过的电流会更大一些。总结一下不同种类的电机的平均磁场强度和平均电流在特定尺寸和冷却系统正常的情况下这两个负载值其实是差不多的。也就是说尺寸相似的电机都具有大致相似的扭矩能力这个我们下一步继续说明。2Torque and rotor volume首先考虑转子表面的宽度为w长度为L的面积来计算产生的相应力矩。使用公式BIL。通电导体在正交方向磁场中收到的切向力。总的轴向电流为 wA̅所以线圈受力为B̅ * wA̅ * L.表面积为wL所以单位面积的受力为B̅ * A̅。也就是两个平均负载的乘积表示了转子表面上的平均切向应力。为了获得总的切向应力需要乘以转子的曲面面积为了获得总扭矩再将力乘以转子的半径。因此一个直径为D长度为L的占族总的力矩计算公式为T (B̅A̅) * (πDL) * (D/2) (π/2) (B̅A̅) D2L在这个公式中D2L是和转子的体积成正比的所以说对于给定的磁负荷和电负荷电机产生的力矩是和尺寸成正比的。至于选取长一些细一些的电机还是短一些肥一些的电机取决于你。另外还需要说明的是我们上面讨论的都是转子的尺寸而一般的讲即使是不同的电机类型电机的整体尺寸和转子尺寸是紧密相关的。所以就认为电机的整体尺寸大小决定了所能产生的最大力矩。