Wie man Motorstrom mit Wicklungswiderstand berechnet

Nach dem Ohmschen Gesetz ist der Strom (I) durch einen leitenden Draht direkt proportional zur angelegten Spannung (V) und dem Widerstand des Drahtes (R). Diese Beziehung Àndert sich nicht, wenn der Draht um einen Kern gewickelt wird, um den Rotor eines Elektromotors zu bilden. In mathematischer Form ist das Ohmsche Gesetz V = IR oder, um Strom und Widerstand auf verschiedene Seiten des Gleichheitszeichens zu setzen, I = V ∈ R. Der Drahtwiderstand ist abhÀngig von Durchmesser, LÀnge, LeitfÀhigkeit und Umgebungstemperatur. Kupferdraht wird in den meisten Motoren verwendet, und Kupfer hat eine der höchsten LeitfÀhigkeiten von jedem Metall.

TL; DR (zu lang; nicht gelesen)

Das Ohmsche Gesetz besagt, dass Strom durch einen Draht - selbst ein langer Draht, der um einen Motormagnet gewickelt ist - gleich der Spannung geteilt durch den Widerstand ist. Sie können den Widerstand einer Motorspule bestimmen, wenn Sie die DrahtstÀrke, den Radius des Magneten und die Anzahl der Wicklungen kennen.

Drahtwiderstand

Das Ohmsche Gesetz sagt Ihnen, dass Sie den Strom durch eine Motorwicklung berechnen können, wenn Sie die Spannung und den Widerstand des Drahtes kennen. Die Spannung ist einfach zu bestimmen. Sie können ein Voltmeter an die Klemmen der Stromquelle anschließen und messen. Die Bestimmung der anderen Variablen, des Leitungswiderstands, ist nicht so einfach, weil sie von vier Variablen abhĂ€ngt.

Der Drahtwiderstand ist umgekehrt proportional zum Drahtdurchmesser und der LeitfĂ€higkeit, was bedeutet, dass er grĂ¶ĂŸer wird, wenn diese Parameter kleiner werden. Auf der anderen Seite ist der Widerstand direkt proportional zur DrahtlĂ€nge und Temperatur - er nimmt zu, wenn diese Parameter zunehmen. Um die Sache noch komplizierter zu machen, Ă€ndert sich die LeitfĂ€higkeit selbst mit der Temperatur. Wenn Sie jedoch Messungen bei einer bestimmten Temperatur, wie z. B. Raumtemperatur, durchfĂŒhren, werden sowohl die Temperatur als auch die LeitfĂ€higkeit konstant und Sie mĂŒssen nur die LĂ€nge des Drahtes und dessen Durchmesser berĂŒcksichtigen, um den Drahtwiderstand zu berechnen. Der Widerstand (R) wird gleich einer Konstanten (k) multipliziert mit dem VerhĂ€ltnis von DrahtlĂ€nge (l) zu Durchmesser (d): R = k (l / d).

DrahtlÀnge und DrahtstÀrke

Sie mĂŒssen sowohl die LĂ€nge des Drahts, der um einen Motormagnet gewickelt ist, als auch den Durchmesser des Drahtes kennen, um den Widerstand zu berechnen. Wenn Sie jedoch die DrahtstĂ€rke kennen, kennen Sie den Durchmesser, da Sie ihn in einer Tabelle nachschlagen können. Einige Tabellen helfen noch weiter, indem sie den Widerstand pro StandardlĂ€nge fĂŒr DrĂ€hte aller StĂ€rken auflisten. Zum Beispiel ist der Durchmesser eines 16-Gauge-Drahtes 1,29 mm oder 0,051 Zoll und der Widerstand pro 1000 Fuß ist 4,02 Ohm.

Am Ende des Tages ist alles, was Sie wirklich messen mĂŒssen, die LĂ€nge des Drahtes, vorausgesetzt, Sie kennen die DrahtstĂ€rke. In einem Motorsolenoid wird der Draht mehrfach um einen Kern gewickelt. Um seine LĂ€nge zu berechnen, benötigen Sie zwei Informationen: den Radius des Kerns (r) und die Anzahl der Wicklungen (n). Die LĂ€nge einer Wicklung entspricht dem Umfang des Kerns - 2πr - so ist die GesamtlĂ€nge des Drahtes n ‱ 2πr. Verwenden Sie diesen Ausdruck, um die DrahtlĂ€nge zu berechnen, und sobald Sie es wissen, können Sie den Widerstand aus einer Widerstandstabelle extrapolieren.

Berechnen Sie Strom

Wenn Sie die angelegte Spannung kennen und den Leitungswiderstand berechnet haben, haben Sie alles, was Sie zum Anwenden des Ohmschen Gesetzes benötigen, um den Strom zu bestimmen, der durch die Spule fließt. Da die StromstĂ€rke die StĂ€rke des induzierten Magnetfelds der Spule bestimmt, können Sie mit dieser Information die Leistung des Motors quantifizieren.

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