Связь между крутящим моментом и габаритами электродвигателя

Источник:WEIMA Electric Дата:2026-11-10 14:08:56 Просмотры:

Сначала объясним теоретически, почему по объёму двигателя можно оценить его момент. Рассмотрим ротор двигателя шириной по окружности W и длиной L. Полную касательную силу на поверхности ротора находим через площадь поверхности ротора: предполагая, что по ширине W протекает осевой ток I = WA, где A — ток на единицу ширины, и весь этот ток находится в радиальном магнитном поле с индукцией B, касательная сила равна B*WA*L, что соответствует формуле магнитной силы F=BIL. Площадь поверхности ротора равна WL, поэтому сила на единицу площади составляет F/WL = B*A. Как видим, произведение этих двух удельных нагрузок (магнитной и электрической) представляет собой среднее касательное напряжение на поверхности ротора. Чтобы получить полную касательную силу, нужно умножить эту величину на площадь окружности ротора, а чтобы получить полный момент — умножить полную силу на радиус ротора. Таким образом, для ротора диаметром D и длиной L полный момент равен   

T = ( B(—) A(—))× (π D L) × D / 2 = (B(—) A(—)) D² L

Этот результат весьма важен: член D²L пропорционален объёму ротора, поэтому при заданных удельной магнитной нагрузке B и удельной электрической нагрузке A момент любого двигателя пропорционален объёму ротора. Мы можем выбрать длинный и тонкий либо короткий и толстый ротор, но как только объём ротора и удельные нагрузки определены, момент фактически определён. Стоит подчеркнуть, что мы не привязываемся к какому-то конкретному типу двигателя, а рассматриваем создание момента с совершенно общей точки зрения. По сути, приведённый вывод отражает тот факт, что все электродвигатели изготовлены из железа и меди, а различается лишь способ обработки этих материалов. Однако на практике важны не габариты ротора, а общие габариты двигателя. И практика вновь показывает: независимо от типа двигателя, для двигателей с сопоставимым моментом между общими габаритами и объёмом ротора существует довольно тесная связь.

Можно смело и точно утверждать, что общие габариты двигателя определяются моментом, который он должен создавать, то естьчем больше объём, тем больше момент; разумеется, из этого правила бывают исключения, но как общий принцип выбора двигателя оно весьма полезно.