มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (k = 0.4 N·m/A, Ra = 0.2 Ω) ทำงานจาก 120 V และขับโหลดแรงบิด 12 N·m จงหาความเร็ว n ในหน่วย rpm
V = 120 Vk = 0.4 N·m/ARa = 0.2 ΩT = 12 N·m
n = rpm
2.มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงยาก
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงที่มี k = 2 V·s/rad และ Ra = 0.25 Ω ต้องขับโหลด 60 N·m ที่ 300 rpm จงหาแรงดันอาร์เมเจอร์ V ที่ต้องใช้
k = 2 V·s/radRa = 0.25 ΩT = 60 N·mn = 300 rpm
V = V
3.เฟืองและชุดเฟืองปานกลาง
เพลาขนานสองเพลาห่างกัน 120 mm ต้องต่อกันด้วยเฟืองตรงคู่หนึ่งที่มีโมดูล 2.5 mm และอัตราทดความเร็ว 5 : 1 เฟืองใหญ่ต้องมีกี่ฟัน N2
a = 120 mmm = 2.5 mmi = 5
N2 =
4.เฟืองและชุดเฟืองยาก
ในชุดเฟืองประกอบ เฟือง A (12 ฟัน) บนเพลาขาเข้าหมุนที่ 1500 rpm ขับเฟือง B (48 ฟัน) เฟือง C (30 ฟัน) ติดอยู่กับเพลาเดียวกับ B และขับเฟือง D (45 ฟัน) บนเพลาขาออก หาความเร็วรอบขาออก nout
nin = 1500 rpmA = 12B = 48C = 30D = 45
nout = rpm
5.การได้มาซึ่งข้อมูลและการสุ่มปานกลาง
เซนเซอร์วัดอุณหภูมิในช่วง 250 °C และเอาต์พุตของมันเต็มช่วงอินพุตของ ADC ค่าที่อ่านต้องแยกแยะ 0.2 °C ได้ จงหาจำนวนบิตที่น้อยที่สุด N ที่ ADC ต้องใช้
วงจร RLC อนุกรมที่มี R = 55 Ω, L = 10 mH และ C = 4.7 µF ต่อกับแหล่งกำเนิดขั้นบันได 24 V ที่ t = 0 ตัวเก็บประจุยังไม่มีประจุ และไม่มีกระแสไหลก่อนการเปลี่ยนขั้น จงหาแรงดันสูงสุดตกคร่อมตัวเก็บประจุ vC,max
R = 55 ΩL = 10 mHC = 4.7 µFV = 24 V
vC,max = V
3สารละลาย
1.มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง
คำตอบ: n = 2722 rpm
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง: อาร์เมเจอร์คือความต้านทาน Ra อนุกรมกับแรงเคลื่อนไฟฟ้าต้าน E ดังนั้น V = E + Ia·Ra แรงเคลื่อนไฟฟ้าต้านเพิ่มตามความเร็ว E = k·ω และแรงบิดเพิ่มตามกระแส T = k·Ia โดยใช้ค่าคงที่มอเตอร์ k ตัวเดียวกัน (V·s/rad = N·m/A) ในหน่วย SI แปลงความเร็วด้วย ω = 2π·n/60 กำลังที่พัฒนาขึ้นคือ E·Ia = T·ω กำลังอินพุตคือ V·Ia และส่วนต่างคือการสูญเสียในทองแดง Ia²Ra กับการสูญเสียจากการหมุน ความเร็วลดลงเป็นเส้นตรงตามแรงบิด ω = V/k − Ra·T/k² จากความเร็วขณะไม่มีโหลด V/k ลงไปเป็นศูนย์ที่แรงบิดสตอลล์ k·V/Ra เมื่อหยุดนิ่ง E = 0 ดังนั้นกระแสเริ่มเดิน V/Ra จึงมีค่ามาก เว้นแต่ใช้ตัวต้านทานจำกัด
กระแสอาร์เมเจอร์
Ia = T/k = 12/0.4 = 30 A
แรงเคลื่อนไฟฟ้าต้านและความเร็ว
E = 120 − 30·0.2 = 114 V
ω = E/k = 285 rad/s → n = 2722 rpm
คำตอบ
n = 2722 rpm
2.มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง
คำตอบ: V = 70.33 V
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง: อาร์เมเจอร์คือความต้านทาน Ra อนุกรมกับแรงเคลื่อนไฟฟ้าต้าน E ดังนั้น V = E + Ia·Ra แรงเคลื่อนไฟฟ้าต้านเพิ่มตามความเร็ว E = k·ω และแรงบิดเพิ่มตามกระแส T = k·Ia โดยใช้ค่าคงที่มอเตอร์ k ตัวเดียวกัน (V·s/rad = N·m/A) ในหน่วย SI แปลงความเร็วด้วย ω = 2π·n/60 กำลังที่พัฒนาขึ้นคือ E·Ia = T·ω กำลังอินพุตคือ V·Ia และส่วนต่างคือการสูญเสียในทองแดง Ia²Ra กับการสูญเสียจากการหมุน ความเร็วลดลงเป็นเส้นตรงตามแรงบิด ω = V/k − Ra·T/k² จากความเร็วขณะไม่มีโหลด V/k ลงไปเป็นศูนย์ที่แรงบิดสตอลล์ k·V/Ra เมื่อหยุดนิ่ง E = 0 ดังนั้นกระแสเริ่มเดิน V/Ra จึงมีค่ามาก เว้นแต่ใช้ตัวต้านทานจำกัด
แรงเคลื่อนไฟฟ้าต้าน
E = 2·31.42 = 62.83 V
กระแสอาร์เมเจอร์
Ia = 60/2 = 30 A
แรงดันอาร์เมเจอร์
V = 62.83 + 30·0.25 = 70.33 V
คำตอบ
V = 70.33 V
3.เฟืองและชุดเฟือง
คำตอบ: N2 = 80
Gear geometry: the module m sets the tooth size. A gear with N teeth has a pitch diameter d = m·N, two meshing gears have the same module, and their centre distance is a = (d₁ + d₂)/2 = m·(N₁ + N₂)/2. The pitch-line speed is v = π·d·n/60, and the tangential tooth force follows from the torque: Ft = 2T/d.