Закон Ома, кажется, не работает для этого электродвигателя

Я новичок в этой области, поэтому, пожалуйста, прости меня, если я путаюсь с моим вопросом.

В законе Ома есть компонент, который я не могу понять, это сливной насос для стиральной машины. Сливные насосы стиральных машин от большинства производителей имеют схожие характеристики. Их сопротивление обмотки обычно составляет 10-20 Ом, и оно работает при напряжении 120 В переменного тока.

Однако спецификации, написанные на этикетке, совсем другие. 120 В переменного тока, 1,1 А и 80 Вт.

Фактическое потребление тока, 0,9 A, близко к значению спецификации, которое составляет 1,1 A.

Я действительно не понимаю, что согласно закону Ома значение сопротивления, рассчитанное согласно спецификации, должно быть (R = U / I) 133,33 Ом, где U равно 120 В, а I равно 1,1 А.

Но почему обмотка дает мне 14,8 Ом?

Разве он не должен рисовать 8,11 А при I = U / R = 120 В / 14,8 Ом = 8,11 А?

Вы когда-нибудь играли с электрическим двигателем, подключенным к чему-то вроде лампочки или другого двигателя? Если вы вращаете мотор, мотор работает как генератор и вращает другой мотор или зажигает лампочку. То же самое происходит, когда двигатель вращается под действием электрической мощности, двигатель будет вести себя как генератор, выглядя примерно так:

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}

Обратите внимание, что хотя вы видите 12 В на двигателе, сопротивление двигателя видит только 1 В, делая ток через двигатель 100 мА вместо 1,2 А. Это явление называется Back-EMF и является причиной, по которой двигатели будут тянуть огромный ток при запуске, но не очень при нормальной работе (когда вы включаете вакуум, на мгновение свет тускнеет).

Вы пропускаете реактивное сопротивление , которое является сопротивлением переменного тока (РЕДАКТИРОВАТЬ: И обратно-ЭДС - см. Комментарии). Когда вы измеряете сопротивление с помощью измерителя, вы измеряете только сопротивление постоянному току и пропускаете значительную часть системы.

Реактивное сопротивление зависит от емкости, индуктивности или их комбинации. В случае двигателя большая часть реактивного сопротивления будет индуктивной из-за индуктивности катушек.

При использовании закона Ома в системах переменного тока вы используете импеданс, а не просто сопротивление. Импеданс, обычно обозначаемый Z , представляет собой комбинацию сопротивления постоянного тока и реактивного сопротивления переменного тока.

Помимо отличных ответов о различиях с двигателями переменного тока, вам нужно понять, что они хотели бы, чтобы вы проверили сопротивление постоянного тока, чтобы увидеть, было ли оно слишком низким, что указывало бы на его замыкание, или СЛИШКОМ ВЫСОКИЙ, как в разомкнутой цепи из-за обрыва проводника. Все, что между ними, просто означало, что это НЕ одна из тех очевидных форм неудач.

Сопротивление постоянного тока обмотки идеально соответствует закону Ома, и если вы на самом деле и напрямую (без, например, коммутатора) питаете эту обмотку 120 В постоянного тока, она будет отлично рассеивать 80 Вт тепла и идеально подниматься в дыму, в соответствии с омами. закон.

Фактическая потребляемая мощность определяется индуктивностью - любая мощность, рассеиваемая в сопротивлении обмотки постоянного тока, фактически теряется, все, что она делает, это нагревает двигатель (имеется магнитное поле, но вы получите то же самое поле от более низкого напряжения, если сопротивление обмотки было ниже).

Индуктивность обмоток изменяется в зависимости от нагрузки двигателя (закон сохранения энергии как-то с этим связан) - двигатель холостого хода (если конструкция двигателя безопасна для холостого хода - некоторые нет!) Может фактически потреблять даже МЕНЬШИЙ ток, чем указано на паспортной табличке, в то время как Двигатель с сильной перегрузкой (скажем, если вы перекачивали патоку этим насосом) приблизится к описанному выше сценарию - будет действовать очень малая индуктивность, и будут преобладать потери постоянного тока и в конечном итоге перегревать двигатель.

$15\Omega$

$\cos\phi$$15\Omega$

Таким образом, здесь есть как разница между импедансами постоянного и переменного тока, так и разница между заблокированным и вращающимся (хотя и нагруженным) двигателем.

Закон Ома не является фундаментальным законом природы .

Это просто закон, который соблюдают некоторые очень специфические компоненты; мы называем эти резисторы .

Теперь так получилось, что довольно много компонентов, которые специально не разработаны в качестве резисторов, по-прежнему ведут себя так, как если бы они были резисторами - но только при определенных обстоятельствах . В частности, простые однородные металлические части подчиняются местному закону Ома. Это также относится и к проводу, на который намотаны катушки электродвигателя, и поэтому вы можете прочитать его при использовании омметра с двигателем.

Тем не менее, двигатель в целом фактически не подчиняется закону Ома, потому что провод электромагнитно связан с другим материалом: во время работы внутри двигателя постоянно изменяется магнитное поле, и такое поле вызывает напряжения в катушках. Именно эти напряжения влияют на электрическое поведение двигателя в любой реальной ситуации, а не на напряжение от омического сопротивления.

Только если вы позволите небольшому постоянному току течь через катушки, на самом деле в двигателе ничего не движется, магнитное поле везде постоянно, а поскольку индукция зависит только от изменения магнитного поля во времени , вы получите много значений напряжения, соответствует омическому сопротивлению одного провода. Вот почему ваш омметр показывает такое маленькое значение.

Производитель указывает сопротивление катушки, чтобы вы, как технический специалист, могли определить «здоровье» обмоток двигателя. Каждая обмотка должна быть такой же, как и другие (если 3 фазы), и соответствовать спецификации производителя. Это, а также испытание на сопротивление изоляции между каждой фазой и землей и между фазами должны составлять часть любого режима проверки двигателя для определения исправности обмоток двигателя.