Wydaje się, że prawo Ohma nie działa w przypadku tego silnika elektrycznego

Jestem początkującym w tej dziedzinie, więc proszę wybacz mi, jeśli mylę się z moim pytaniem.

Istnieje element, którego nie rozumiem zgodnie z prawem Ohma, czyli pompa spustowa do pralki. Pompy spustowe pralki większości producentów mają podobne specyfikacje. Ich rezystancja uzwojenia wynosi zwykle między 10-20 Ω i działa pod napięciem 120 VAC.

Jednak specyfikacje zapisane na etykiecie są zupełnie inne. 120 VAC, 1,1 A i 80 W.

Rzeczywisty pobór prądu, 0,9 A, jest zbliżony do wartości specyfikacji, która wynosi 1,1 A.

Naprawdę nie rozumiem, że zgodnie z prawem Ohma wartość rezystancji obliczona zgodnie ze specyfikacją powinna wynosić (R = U / I) 133,33 Ω, gdzie U wynosi 120 V, a I 1,1 A.

Ale dlaczego uzwojenie daje mi 14,8 Ω?

Czy nie powinien pobierać 8,11 A, gdy I = U / R = 120 V / 14,8 Ω = 8,11 A?

Czy bawiłeś się kiedyś z silnikiem elektrycznym podłączonym do czegoś takiego jak żarówka lub inny silnik? Jeśli zakręcisz silnikiem, silnik działa jak generator i obraca drugi silnik lub zapala żarówkę. To samo dzieje się, gdy silnik wiruje pod napięciem elektrycznym, silnik zachowuje się jak generator, wyglądając mniej więcej tak:

^{symulacja tego obwodu - Schemat utworzony przy użyciu CircuitLab}

Zauważ, że chociaż widzisz 12 V na silniku, rezystancja silnika widzi tylko 1 V, dzięki czemu prąd przez silnik wynosi 100 mA zamiast 1,2 A. Zjawisko to nazywa się Back-EMF i jest powodem, dla którego silniki będą pobierać ogromny prąd podczas uruchamiania, ale niewiele podczas normalnego działania (po włączeniu próżni światła na chwilę przygasną).

Brakuje reaktancji , czyli rezystancji AC (EDYCJA: I powrót EMF - patrz komentarze). Podczas pomiaru rezystancji za pomocą miernika mierzysz tylko rezystancję prądu stałego i brakuje znacznej części systemu.

Reaktywność pochodzi z pojemności, indukcyjności lub ich kombinacji. W przypadku silnika większość reaktancji będzie indukcyjna z powodu cewkowego charakteru uzwojeń.

Korzystając z prawa Ohma w systemach prądu przemiennego, zamiast impedancji używasz impedancji . Impedancja, zwykle oznaczana jako Z , jest kombinacją rezystancji prądu stałego i reaktancji prądu przemiennego.

Oprócz doskonałych odpowiedzi na temat różnic w silnikach prądu przemiennego należy zrozumieć, że chcieli od ciebie sprawdzić rezystancję prądu stałego, aby zobaczyć, czy jest zbyt NISKI, co wskazywałoby na zwarcie lub ZBYT WYSOKA, jak w obwodzie otwartym z powodu przerwanego przewodu. Coś pośredniego oznaczało, że NIE była to jedna z tych oczywistych form niepowodzenia.

Rezystancja uzwojenia dla prądu stałego jest idealnie zgodna z prawem Ohma, a jeśli faktycznie i bezpośrednio (bez np. Komutatora) zasilasz to uzwojenie 120 V dla prądu stałego, idealnie rozpraszałbyś 80 watów ciepła i idealnie wzbiłby się w dym, idealnie zgodnie z Ohmem prawo.

Rzeczywisty pobór mocy jest zdominowany przez indukcyjność - każda energia rozproszona w rezystancji uzwojenia prądu stałego jest w rzeczywistości ZAGUBIONA, wszystko nagrzewa silnik (zbudowane jest pole magnetyczne, ale można uzyskać takie samo pole z niższego napięcia, jeśli opór uzwojenia był niższy).

Indukcyjność uzwojeń zmienia się wraz z obciążeniem silnika (prawo zachowania energii ma coś z tym wspólnego) - silnik na biegu jałowym (jeśli konstrukcja silnika jest bezpieczna na biegu jałowym - niektóre nie są!) Może faktycznie pobierać nawet MNIEJSZY prąd, niż mówi tabliczka znamionowa, podczas gdy silnie przeciążony silnik (powiedzmy, jeśli pompowałeś melasę za pomocą tej pompy) zbliży się do powyższego scenariusza - zadziała bardzo mała indukcyjność, a straty prądu stałego zdominują i ostatecznie przegrzeją silnik.

$15\Omega$

$\cos\phi$$15\Omega$

Masz więc zarówno różnicę między impedancją prądu stałego i zmiennego, jak i różnicę między zablokowanym a obracającym się (choć obciążonym) silnikiem.

Prawo Ohma nie jest fundamentalnym prawem natury .

To tylko prawo, które przestrzegają niektóre bardzo specyficzne elementy; nazywamy te oporniki .

Tak się składa, że ​​całkiem sporo elementów, które nie są specjalnie zaprojektowane jako rezystory, nadal zachowuje się tak, jakby były rezystorami - ale tylko w określonych okolicznościach . W szczególności proste jednorodne części metalowe są zgodne z lokalnym prawem Ohma. Obejmuje to również drut, za pomocą którego uzwojone są cewki silnika elektrycznego, dlatego można użyć pewnego rodzaju odczytu podczas używania omomierza z silnikiem.

Niemniej jednak silnik jako całość w rzeczywistości nie przestrzega prawa Ohma, ponieważ drut jest sprzężony elektromagnetycznie z innymi przedmiotami: podczas pracy w silniku stale zmienia się pole magnetyczne, a takie pole indukuje napięcia w cewkach. To właśnie te napięcia dominują w zachowaniu silnika elektrycznego w każdej rzeczywistej sytuacji użytkowania, a nie napięcie od rezystancji omowej.

Tylko jeśli pozwolisz, aby mały prąd stały przepływał przez cewki, w rzeczywistości nic nie porusza się w silniku, pole magnetyczne jest wszędzie stałe, a ponieważ indukcja zależy tylko od zmiany pola magnetycznego w czasie , otrzymujesz duży odczyt napięcia, który odpowiada rezystancji omowej samego drutu. Dlatego twój omomierz pokazuje tak małą wartość.

Producent określa rezystancję cewki, abyś jako technik mógł określić „zdrowie” uzwojenia silnika. Każde uzwojenie powinno być takie samo jak inne (jeśli 3-fazowe) i takie samo jak specyfikacja producenta. To, podobnie jak badanie rezystancji izolacji między każdą fazą a ziemią oraz między fazami, powinno stanowić część każdego reżimu kontroli silnika w celu określenia przydatności uzwojenia silnika.