巻線抵抗でモーター電流を計算する方法

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著者: Lewis Jackson
作成日: 14 5月 2021
更新日: 16 11月 2024
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オームの法則によれば、導線を流れる電流(I)は、印加電圧(V)と導線の抵抗(R)に正比例します。ワイヤがコアの周りに巻き付けられて電動機のローターを形成する場合、この関係は変わりません。数学的形式では、オームの法則はV = IRであるか、等号の異なる側に電流と抵抗を置くために、I = V÷Rです。ワイヤ抵抗は、直径、長さ、導電率、周囲温度に依存します。銅線はほとんどのモーターで使用されており、銅はあらゆる金属の中で最も高い導電率を持っています。

TL; DR(長すぎる;読まなかった)

オームの法則によれば、ワイヤを流れる電流は、モーターソレノイドに長いワイヤが巻かれていても、電圧を抵抗で割った値に等しいことがわかります。ワイヤゲージ、ソレノイドの半径、および巻き数がわかっていれば、モーターコイルの抵抗を決定できます。

ワイヤー抵抗

オームの法則によれば、ワイヤの電圧と抵抗が分かれば、モーター巻線の電流を計算できることがわかります。電圧は簡単に決定できます。電源の端子間に電圧計を取り付けて測定できます。他の変数であるワイヤ抵抗を決定することは、4つの変数に依存するため簡単ではありません。

ワイヤ抵抗は、ワイヤの直径と導電率に反比例します。つまり、これらのパラメータが小さくなると大きくなります。一方、抵抗はワイヤの長さと温度に正比例します。これらのパラメータが増加するにつれて増加します。物事をさらに複雑にするために、伝導率自体は温度によって変化します。ただし、室温などの特定の温度で測定を行う場合、温度と導電率の両方が一定になるため、ワイヤーの抵抗を計算するには、ワイヤーの長さと直径のみを考慮する必要があります。抵抗(R)は、定数(k)にワイヤーの長さ(l)と直径(d)の比を掛けた値に等しくなります:R = k(l / d)。

ワイヤ長とワイヤゲージ

抵抗を計算するには、モーターソレノイドに巻き付けられたワイヤの長さとワイヤの直径の両方を知る必要があります。ただし、ワイヤゲージを知っている場合、テーブルで調べることができるため、直径はわかります。一部の表は、すべてのゲージのワイヤの標準長ごとの抵抗をリストすることでさらに役立ちます。たとえば、16ゲージワイヤの直径は1.29 mmまたは0.051インチで、1,000フィートあたりの抵抗は4.02オームです。

一日の終わりに、実際に測定する必要があるのは、ワイヤゲージを知っていると仮定して、ワイヤの長さだけです。モーターソレノイドでは、ワイヤがコアの周りに複数回巻き付けられているため、その長さを計算するには、コアの半径(r)と巻き数(n)の2つの情報が必要です。 1つの巻線の長さはコアの円周–2πr–に等しいため、ワイヤの全長はn•2πrです。この式を使用してワイヤの長さを計算し、それがわかったら、抵抗テーブルから抵抗を推定できます。

電流を計算する

印加電圧を把握し、ワイヤ抵抗を計算すると、コイルに流れる電流を決定するためにオームの法則を適用するのに必要なすべてが揃います。電流の強さがコイルの誘導磁場の強さを決定するため、この情報によりモーターの電力を定量化できます。