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क्रेन उठाने से लेकर लिफ्ट तक, डायरेक्ट करंट (DC) मोटरें आपके चारों ओर होती हैं। सभी मोटर्स की तरह, डीसी मोटर्स विद्युत ऊर्जा को ऊर्जा के एक अन्य रूप में परिवर्तित करें, आमतौर पर यांत्रिक गति जैसे कि लिफ्ट शाफ्ट की लिफ्टिंग। आप वर्णन कर सकते हैं कि इन डीसी मोटरों के टोक़ की गणना करके कितनी ऊर्जा का उत्पादन होता है, घूर्णी बल का एक उपाय।
टोक़ समीकरण
एक डीसी टॉर्क मोटर एक चुंबकीय क्षेत्र में एक कॉइल के माध्यम से एक विद्युत प्रवाह पारित करके काम करता है। कॉइल को दो मैग्नेटों के बीच एक आयत की रूपरेखा में आकार दिया गया है, बाकी कॉइल को मैग्नेट से बाहर और दूर तक फैलाया गया है। टोक़ चुंबकीय बल है जो कुंडल को स्पिन करने और ऊर्जा बनाने का कारण बनता है।
डीसी मोटर डिजाइन का टॉर्क समीकरण है टोक़ = IBA_sin_θ विद्युत प्रवाह के साथ मोटर के प्रत्येक मोड़ के लिए मैं amps में, चुंबकीय क्षेत्र बी teslas में, कॉइल द्वारा उल्लिखित क्षेत्र ए मी में2 और तार तार "थीटा" के लिए लंबवत कोण θ। डीसी मोटर डिजाइनों की गणना टोक़ का उपयोग करने के लिए, सुनिश्चित करें कि आप समझते हैं कि अंतर्निहित भौतिकी कैसे काम करती है।
इलेक्ट्रिक करंट विद्युत आवेश के प्रवाह का वर्णन करता है, और आप इसे एम्पीयर (या आवेश / समय) की इकाइयों में इलेक्ट्रॉन प्रवाह की विपरीत दिशा में निर्देशित करते हैं। चुंबकीय क्षेत्र एक चुंबकीय वस्तु के लिए प्रवृत्ति का वर्णन करता है ताकि टेसल की इकाइयों का उपयोग करके एक चार्ज चार्ज कण पर एक बल को प्रभावित किया जा सके कि कैसे विद्युत क्षेत्र उस बल का वर्णन करता है जो एक विद्युत आवेश को प्रभावित करेगा। चुंबकीय बल इस मौलिक बल का वर्णन करता है जो मैग्नेट को टोक़ की तरह गुण देता है।
डीसी मोटर डिजाइन
एक डीसी मोटर के लिए, चुंबकीय बल तार के कुंडल को हिलाने का कारण बनता है, लेकिन क्योंकि कुंडल अन्यथा आगे और पीछे चले जाएंगे क्योंकि बल दिशा लगातार उस पर उलट रही है, डीसी मोटर्स एक का उपयोग करते हैं कम्यूटेटर, एक स्प्लिट-रिंग मटेरियल, करंट को उलटने के लिए और कॉइल को एक दिशा में घुमाते रहें।
कम्यूटेटर "ब्रश" का उपयोग करता है जो दिशा को उलटने के लिए विद्युत प्रवाह के संपर्क में रहता है। अधिकांश वर्तमान-दिन की मोटरें कार्बन के इन भागों को बनाती हैं और दिशा को लगातार उलटने के लिए वसंत-भारित तंत्र का उपयोग करती हैं।
टोक़ की दिशा की गणना करने के लिए आप दाएं हाथ के नियम का भी उपयोग कर सकते हैं। दाहिने हाथ का नियम आपको अपने दाहिने हाथ का उपयोग करके चुंबकीय बल की दिशा बताने का एक तरीका है। यदि आप अपने दाहिने हाथ की ओर अपने अंगूठे, तर्जनी और मध्यमा उंगली का विस्तार करते हैं, तो अंगूठे वर्तमान की दिशा के अनुरूप होंगे, तर्जनी आपको चुंबकीय क्षेत्र की दिशा दिखाती है और मध्य उंगली चुंबकीय बल दिशा होगी।
टोक़ समीकरण को व्युत्पन्न करना
आप लोरेंट्ज़ समीकरण से टोक़ के लिए समीकरण प्राप्त कर सकते हैं, F = qE + qv x B विद्युत चुम्बकीय बल के लिए एफ, बिजली क्षेत्र इ, आवेश क्ष, आवेशित कण का वेग v और चुंबकीय क्षेत्र बी। समीकरण में, एक्स एक क्रॉस उत्पाद को संदर्भित करता है, जिसे बाद में समझाया जाएगा।
चालू, चार्ज कणों की लाइन के रूप में इलाज करें जो एक चुंबकीय क्षेत्र से एक बल बनाते हैं। यह आपको फिर से लिखने देता है qv (जिसमें चार्ज-दूरी / समय की इकाइयाँ हैं) चार्ज करंट के उत्पाद के रूप में और तार की लंबाई (जो चार्ज-मीटर / टाइम भी होगी)।
क्योंकि आप केवल एक चुंबकीय बल के साथ काम कर रहे हैं, आप इसे अनदेखा कर सकते हैं QE विद्युत घटक और समीकरण को फिर से लिखना F = IL x B f_or current I और तार की लंबाई _L। की परिभाषा से ए अन्योन्य गुणन, आप समीकरण को फिर से लिख सकते हैं F = I | L || B | _sin_ || प्रत्येक चर के आसपास की पंक्तियों के साथ निरपेक्ष मान दर्शाते हैं। एक डीसी मोटर के लिए, आप इसे फिर से लिख सकते हैं टोक़ = IBA_sin_θ।
एक मोटर टॉर्क गणना ऑनलाइन करने के लिए, आप अपने विशिष्ट उद्देश्यों के लिए एक ऑनलाइन कैलकुलेटर का उपयोग कर सकते हैं। jCalc.net एक प्रदान करता है जो kW में इनपुट मोटर रेटिंग और RPM में मोटर की गति के लिए मोटर टॉर्क को आउटपुट करता है।