Hukum Ohm sepertinya tidak berlaku untuk motor listrik ini

Saya seorang pemula di bidang ini jadi tolong maafkan saya jika saya bingung dengan pertanyaan saya.

Ada komponen yang saya tidak bisa mengerti dengan hukum Ohm yang merupakan pompa pembuangan mesin cuci. Pompa pembuangan mesin cuci dari sebagian besar produsen memiliki spesifikasi yang serupa. Perlawanan berliku mereka biasanya antara 10-20 Ω dan beroperasi di bawah 120 VAC.

Namun spesifikasi yang tertulis pada label sangat berbeda. 120 VAC, 1.1 A, dan 80 W.

Pengundian aktual saat ini, 0,9 A, dekat dengan nilai spesifikasi yaitu 1,1 A.

Saya benar-benar tidak mengerti bahwa menurut hukum Ohm nilai resistansi yang dihitung per spesifikasi harus (R = U / I) 133,33 Ω di mana U adalah 120 V dan saya adalah 1,1 A.

Tetapi mengapa belitan memberi saya 14,8 Ω?

Tidakkah seharusnya menggambar 8,11 A saat I = U / R = 120 V / 14,8 Ω = 8,11 A?

Apakah Anda pernah bermain-main dengan motor listrik yang terhubung ke sesuatu seperti bola lampu atau motor lain? Jika Anda memutar motor, motor bertindak seperti generator dan memutar motor lain atau menyalakan bola lampu. Hal yang sama terjadi ketika motor berputar di bawah daya listrik, motor akan berperilaku seperti generator, terlihat seperti ini:

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

Perhatikan bagaimana walaupun Anda melihat 12V melintasi motor, hambatan motor hanya melihat 1V, menjadikan arus melalui motor 100mA, bukannya 1.2A. Fenomena ini disebut Back-EMF, dan merupakan alasan mengapa motor akan menarik arus besar pada startup, tetapi tidak banyak ketika berjalan secara normal (ketika Anda menghidupkan vakum Anda lampu redup untuk sesaat).

Anda melewatkan reaktansi , yang merupakan hambatan AC (EDIT: Dan back-EMF - lihat komentar). Ketika Anda mengukur resistansi dengan meter Anda hanya mengukur resistansi DC dan Anda kehilangan bagian penting dari sistem.

Reaktansi berasal dari kapasitansi, induktansi, atau kombinasi keduanya. Dalam kasus motor sebagian besar reaktansi akan menjadi induktif karena sifat gulungan seperti induktor.

Saat menggunakan Hukum Ohm dalam sistem AC, Anda menggunakan impedansi alih-alih hanya hambatan. Impedansi, biasanya dilambangkan Z , adalah kombinasi dari resistansi DC dan reaktansi AC.

Selain jawaban yang sangat baik tentang perbedaan dengan motor AC, hal yang perlu Anda pahami adalah bahwa apa yang mereka inginkan dari Anda memeriksa resistansi DC adalah untuk melihat apakah itu terlalu RENDAH, yang akan menunjukkan bahwa itu korsleting, atau CARA TERLALU TINGGI, seperti di Sirkuit Terbuka karena konduktor yang rusak. Apa pun di antara hanya berarti itu BUKAN salah satu bentuk kegagalan yang jelas.

Hambatan DC pada belitan sesuai dengan hukum Ohm dengan sempurna, dan jika Anda benar-benar dan langsung (tanpa misalnya komutator) memberi makan belitan 120V DC, itu akan dengan sempurna menghilangkan 80 watt panas dan sempurna naik menjadi asap, sempurna sesuai dengan Ohm hukum.

Pengambilan daya yang sebenarnya didominasi oleh induktansi - setiap daya yang dihamburkan dalam resistansi belitan DC sebenarnya HILANG, semua yang dilakukannya adalah memanaskan motor (ada medan magnet yang dibangun, tetapi Anda akan mendapatkan medan yang sama dari tegangan yang lebih rendah jika resistensi berliku lebih rendah).

Induktansi dari belitan berubah dengan beban motor (hukum konservasi energi ada hubungannya dengan itu) - motor idle (jika desain motor aman untuk idle - beberapa tidak!) Mungkin benar-benar menarik bahkan KURANG saat ini daripada papan nama mengatakan, sementara motor yang kelebihan beban (katakanlah jika Anda memompa molase dengan pompa itu) akan lebih dekat dengan skenario di atas - sangat sedikit induktansi akan berlaku, dan kerugian DC akan mendominasi dan akhirnya terlalu panas motor.

Ada dua efek yang bekerja di sini: satu adalah resistansi DC $15\Omega$, tapi itu tidak memberi tahu Anda impedansi koil.

Pada 1.1A, 120V, dan 80W, the $\cos\phi$ adalah 0,6 yang sebenarnya tidak sesuai dengan $15\Omega$, jadi apa yang menyebabkannya? Ternyata tahanan DC yang diukur sesuai dengan motor yang diblokir . Jika motor dibiarkan berputar (dan memompa air), countervoltage tambahan diinduksi secara signifikan menurunkan jumlah arus yang sebenarnya mengalir.

Jadi, Anda memiliki perbedaan antara impedansi DC dan AC di sini, dan perbedaan antara motor yang diblokir dan berputar (meskipun dimuat).

Hukum Ohm bukan hukum alam yang mendasar .

Itu hanya sebuah undang-undang yang diamati beberapa komponen yang sangat spesifik; kami menyebutnya resistor .

Sekarang, kebetulan bahwa banyak komponen yang tidak dirancang secara khusus sebagai resistor masih berperilaku seolah-olah mereka adalah resistor - tetapi hanya dalam keadaan tertentu . Khususnya, bagian logam homogen sederhana mematuhi hukum Ohm setempat. Itu termasuk juga kawat yang digunakan untuk melilitkan kumparan motor listrik, yang merupakan alasan Anda dapat membaca saat menggunakan Ohmmeter dengan motor.

Namun demikian, motor secara keseluruhan tidak benar-benar mematuhi hukum Ohm, karena kawat secara elektromagnetik digabungkan dengan hal-hal lain: dalam operasi, ada medan magnet yang terus berubah di dalam motor, dan medan semacam itu menginduksi tegangan pada kumparan. Tegangan inilah yang mendominasi perilaku kelistrikan motor dalam situasi penggunaan nyata apa pun, bukan tegangan dari hambatan Ohmic.

Hanya jika Anda membiarkan arus DC kecil mengalir melalui kumparan, tidak ada yang benar-benar bergerak di motor, medan magnet di mana-mana konstan, dan karena induksi hanya tergantung pada variasi waktu medan magnet , Anda kemudian mendapatkan pembacaan tegangan yang jauh sesuai dengan hambatan ohmik dari kawat itu sendiri. Itu sebabnya Ohmmeter Anda menunjukkan nilai yang sangat kecil.

Pabrikan menyatakan resistansi koil sehingga Anda sebagai teknisi dapat menentukan "kesehatan" belitan motor. Setiap belitan harus sama dengan yang lainnya (jika 3 fase) dan sama dengan spesifikasi pabrikan. Ini serta uji resistansi isolasi antara setiap fase dan bumi dan antara fase harus membentuk bagian dari rezim inspeksi motorik apa pun untuk menentukan servisabilitas gulungan motor.