Elektrik motorlarında gücün değişmesi ile torkun değişiminin hesaplanması konusunda sizlerle bilgi paylaşımı yapmaya çalıştık. Günümüzde makine sektöründe çalışan herkesin ihtiyacı olabilecek ve bir gün karşılacağı bir probleme çözüm üretmek adına böyle bir yazıyı paylaşıyorum.
Temel Kavramlar”
- Tork (M): Bir motorun milinde uygulanan kuvvetin birim uzunluğa çarpımıdır. Tork, genellikle Newton-metre (Nm) cinsinden ölçülür.
- Güç (P): Bir motorun yaptığı işi belirli bir zaman diliminde ölçen bir parametredir. Güç, watt (W) cinsinden ölçülür. 1 watt, 1 joule’luk enerjinin 1 saniyede kullanılması anlamına gelir.
Tork ve Güç İlişkisi
Elektrik motorlarında tork ile güç arasındaki ilişki, motorun performansını anlamak için oldukça önemlidir. Güç ve tork arasındaki ilişki, motorun devir sayısı ile doğrudan bağlantılıdır. Motorun gücü ve torku arasındaki ilişkiyi anlamak için aşağıdaki formülü kullanabiliriz:
P=T×ωP = T \times \omegaP=T×ω
Burada:
- PPP = Güç (watt)
- TTT = Tork (Newton-metre)
- ω\omegaω = Açısal hız (radyan/saniye)
Açısal Hız
Açısal hız (ω\omegaω) motorun milinin ne kadar hızlı döndüğünü gösterir ve genellikle devir/saniye (rpm) cinsinden ifade edilir. Radyan/saniye cinsinden ifade etmek için, rpm’yi aşağıdaki formülle dönüştürebiliriz:
ω(radyan/saniye)=2π×rpm60\omega (\text{radyan/saniye}) = \frac{2 \pi \times \text{rpm}}{60}ω(radyan/saniye)=602π×rpm
Örnek Hesaplama
Bir elektrik motorunun torku 10 Nm ve açısal hızı 100 rad/s olduğunu varsayalım. Motorun gücünü hesaplamak için şu formülü kullanırız:
P=T×ωP = T \times \omegaP=T×ω P=10 Nm×100 rad/sP = 10 \, \text{Nm} \times 100 \, \text{rad/s}P=10Nm×100rad/s P=1000 WattP = 1000 \, \text{Watt}P=1000Watt
Bu durumda motorun gücü 1000 watt (1 kilowatt) olur.
Devir Hızı ve Güç
Motorlar genellikle sabit güç üretebilirler, bu da tork ve devir hızı arasında bir denge olduğu anlamına gelir. Eğer motorun devir sayısı artarsa, tork düşebilir ve tersi de geçerlidir. Bu nedenle motor tasarımında, istenen performansı sağlamak için uygun tork ve devir hızı kombinasyonlarını seçmek önemlidir.
Özet
- Tork: Motorun milinde uygulanan kuvveti temsil eder ve Newton-metre cinsinden ölçülür.
- Güç: Motorun yaptığı işi ölçen bir parametredir ve watt cinsindendir.
- Tork ve Güç İlişkisi: Güç, tork ile açısal hızın çarpımıdır. Bu ilişki, motorun performansını anlamak ve uygulamalar için uygun motor seçiminde kritik öneme sahiptir.
Tork, güç ile nekadar da doğru orantılı olsada watt’ı 2 kat artırınca tork’unda 2 kart artacağı düşüncesi yanlış bir düşüncedir. Bu konuda en doğru bilgiler hesaplama yapmak istemezseniz motor üreticilerinin motor ile beraber sunduğu kataloglarda mevcuttur.