Двигатель постоянного тока. Характеристики и регулирование

После предыдущего поста о мотор-редукторе мне пришло несколько вопросов по регулированию двигателя постоянного тока. Так что пора написать очередной пост 🙂

Двигатель постоянного тока (ДПТ) это один из самых привычных и понятных электродвигателей, он изучается даже в школе, на физике. Он используется практически везде, где нужен малогабаритный моторчик, а также не спешит сдавать своих позиций и там, где мощность измеряется десятками киловатт. О нем и поговорим.
 

▌Конструктив и базовый принцип
Не буду тут особо распинаться, покажу картинку из википедии и укажу ряд основных узлов. Все остальное вы и так знаете и трогали своими руками.
 

1. Статор состоит из источника магнитного поля. Далеко не всегда это постоянный магнит, более того, постоянный магнит это скорей исключение, чем правило. Обычно все же это обмотка возбуждения. По крайней мере на всем, что больше кулака по размерам.
 

2. Якорь состоит из обмотки якоря и коллекторного узла.
 

Работает все очень и очень просто. Обмотка якоря отталкивается от магнитного поля статора силой Ампера и совершает пол оборота, стремясь вывести эту силу на ноль и таки вывела бы если бы не коллектор, который ловко всех обламывает переключает полярность катушки и сила вновь становится максимальной. И так по кругу. Т.е. коллектор служит механическим инвертором напряжения в якоре. Запомните этот момент, он нам еще пригодится 🙂
 

Обычно в мелких моторчиках всего два полюса обмотки возбуждения (одна пара) и трехзубцовый якорь. Три зуба это минимум для запуска из любого положения, но чем больше зубцов тем более эффективно используется обмотка, меньше токи и более плавный момент, т.к сила является проекцией на угол, а активный участок обмотки проворачивается на меньший угол
 

▌Происходящие в двигателе процессы
Думаю многие из вас кто баловался с движками могли заметить, что у них есть ярко выраженный пусковой ток, когда мотор на старте может рвануть стрелку амперметра, например, до ампера, а после разгона ток падает до каких-нибудь 200мА.
 

Почему это происходит? Это работает противоэдс. Когда двигатель стоит, то ток который через него может пройти зависит только лишь от двух параметров — напряжения питания и сопротивления якорной обмотки. Так что предельный ток который может развить движок и на который следует рассчитывать схему узнать несложно. Достаточно замерить сопротивление обмотки двигателя и поделить на это значение напряжение питания. Просто по закону Ома. Это и будет максимальный ток, пусковой.
 

Но по мере разгона начинается забавная вещь, обмотка якоря движется поперек магнитного поля статора и в ней наводится ЭДС, как в генераторе, но направлена она встречно той, что вращает двигатель. И в результате, ток через якорь резко снижается, тем больше, чем выше скорость.
 

А если движок дополнительно еще подкручивать по ходу, то противоэдс будет выше питания и движок начнет вкачивать энергию в систему, став генератором.
 

▌Немного формул
Не буду грузить никого выводами, их найдете сами если захотите. Чтобы было поменьше матана рекомендую найти учебник по электроприводу для средних учебных заведений и годом выпуска подревней. От 50х-60х годов самое то 🙂 Там и картинки винтажные и расписано для вчерашнего выпускника сельской семилетки. Много букв и никакого грузилова, все четко и по делу.
 

Самая главная формула коллекторного двигателя постоянного тока:

U = Е + I_я*R_я

• U — напряжение подаваемое на якорь
• R_я — сопротивление якорной цепи. Обычно за этот символ считают только сопротивление обмотки, хотя можно снаружи навесить резистор какой и он к ней приплюсуется. Тогда пишут как (R_я+R_д)
• I_я — ток в якорной цепи. Тот самый который замеряется амперметром при попытке измерять потребление движка 🙂
• Е — это противоэдс или ЭДС генератора, в генераторном режиме. Она зависит от конструкции двигателя, оборотов и описывается вот такой вот простой формулой

Е = С_е * Ф * n

• C_e — одна из конструктивных констант. Они зависят от конструкции двигателя, числа полюсов, количества витков, толщин зазоров между якорем и статором. Нам она не особо нужна, при желании ее можно вычислить экспериментально. Главное, что она константа и на форму кривых не влияет 🙂
• Ф — поток возбуждения. Т.е. сила магнитного поля статора. В мелких моторчиках, где оно задается постоянным магнитом это тоже константа. Но бывает под возбуждение выведена отдельная обмотка и тогда мы можем ее менять.
• n — обороты якоря.

Ну и зависимость момента от тока и потока:

М = С_м * I_я * Ф

С_м — конструктивная констатнта.
 

Вот тут стоит обратить внимание, что зависимость момента от тока совершенно прямая. Т.е. просто замеряя ток, при неизменном потоке возбуждения, мы можем совершенно точно узнать величину момента. Это может быть важно, например, чтобы не сломать привод, когда двигло может развить такое усилие, что легко поломает то, что оно там вращает. Особенно с редуктором.
 

Ну и из этого же следует, что момент у машины постоянного тока зависит только от способности источника снабжать его током. Так что идеальный нерушимый сверхпроводящий движок вам на раз лом в узел завяжет, пусть даже он сам с ноготок будет. Только энергию подавай.
 

А теперь смешаем все это в кучу и получим зависимость оборотов от момента — механическую характеристику двигателя.
 

Если ее построить, то будет нечто следующее:
 

n₀ — это обороты идеального холостого хода сферического двигателя в вакууме. Т.е. когда наш движок ну ваще халявит, момент равен нулю. Ток потребления тоже, естественно, ноль. Т.к. противоэдс равна напряжению. Чисто теоретический вариант. А вторая точка строится уже с каким-либо моментом на валу. Получается прямая зависимость оборотов от момента. А наклон характеристики определяется сопротивлением якорной цепи. Если никаких добавочных резисторов там нет, то это зовут естественной характеристикой.
 

Обороты идеального холостого хода зависят от напряжения и потока. Больше ни от чего. А если поток константа (постоянный магнит), то только от напряжения. Снижая напряжение вся наша характеристика параллельно смещается вниз. Уменьшили напряжение в два раза — скорость упала в два раза.
 

Если есть возможность менять поток возбуждения, то можно поднимать скорость выше номинальной. Тут зависимость обратная. Ослабляем поток — двигатель разгоняется, но либо падает момент, либо ему надо жрать больше тока.
 

Иной двигатель со снятием возбуждения может и в разнос пойти. Помнится сдавал я затянувшийся курсач по электроприводу, уже хрен знает спустя сколько времени после сессии. Вломы мне его делать было, ага 🙂 Ну и сидел в лаборатории, ждал препода. А там какие то балбесы, на курс ниже, лабу делали. Крутили движок вхолостую, а возбуждение к стенду приверчено было на соплях и слетело с клеммы. Движок в разнос пошел. У нас в лаборатории ЭПА ЮУРГУ все серьезно было, машины стояли нешуточные, по десятку киловатт и под сотню другую кг каждый. Все на суровом напряжении в 380 вольт.
В общем, когда эта дура взревела как монстр и стала рваться с креплений, я только и успел крикнуть, что все нахер от машины, вырубай к черту. Не успели, двигло сорвало с креплений, обмотка повылетала с пазов и движку пришел кирдык. Ладно никого не покалечило.
Впрочем, лабы привода это то еще развлечение было. У нас там и горело и взрывалось. Там я приобрел замечательные навыки чинить что угодно, чем угодно в сжатые сроки. В среднем, каждый успел по разу убить стенд наглухо, а лаба часто начиналась с починки паяльника, которым чинили осциллограф с помощью которого реанимировали убитый стенд.
 

Добавляя резисторы в якорную цепь мы можем увеличить наклон, т.е. чем больше грузим тем больше падает скорость.

Метод плох тем, что резисторы в цепи якоря должны быть расчитаны на ток двигателя, т.е. быть мощными и будут греться зря. Ну и момент резко падает, что плохо.
 

Есть еще двигатели не независимого, а последовательного возбуждения. Это когда обмотка статора включена последовательно якорю. Не каждый двигатель так можно включить, обмотка возбуждения должна выдерживать ток якоря. Но у них возникает одно интересное свойство. При пуске возникает большой пусковой ток и этот пусковой ток является же током возбуждения, обеспечивая огромный пусковой момент. Механическая характеристика напоминает гиперболу с максимумом в районе нулевых оборотов.
 

А дальше, по мере разгона, момент падает, а обороты наоборот растут. И если нагрузку убрать с вала, то движок сразу же уходит в разнос. Такие движки ставят на тягловый привод в основном. По крайней мере ставили раньше, до развития силовой электроники. С места эта хрень рвет так, что все стритсракеры нервно закуривают.
 

▌Режимы работы двигателя постоянного тока
Направление вращения движка зависит от направления тока якоря или направления потока возбуждения. Так что если взять коллекторный двигатель и подключить обмотку возбуждения параллельно якорю, то он будет прекрасно вращаться и на переменном токе (универсальные двигатели, их в кухонную технику часто ставят). Т.к. ток будет одновременно меняться и в якоре и в возбуждении. Момент правда будет пульсирующим, но это мелочи. А для реверса там надо будет поменять полярность включения якоря или возбуждения.
 

Если нарисовать механическую характеристику в четырех квадрантах, то у нас будет нечто похожее на это:
 

Вот, например, характеристика 1 на I участке у нас машина работает как двигатель. Нагрузка растет и в определенный момент двигатель останавливается и начинает вращаться в обратную сторону, т.е. нагрузка обращает его вспять. Это тормозной режим, противовключение. Режим очень тяжелый, двигло греется просто зверски, но для торможения очень эффективный. Если же момент на валу сменит направление и пойдет вращать навстречу движку, то мотор сразу же выйдет на генерацию (IV участок).
 

Характеристика 2 это то же самое, только с обратной полярностью питающего напряжения двигателя.
 

А характеристика 3 это динамическое торможение. Оно же реостатное. Т.е. когда мы берем и просто коротим наш двигатель на резистор или сам на себя. Можете сами проверить, возьмите любой моторчик и покрутите его, а потом закоротите ему якорь и покрутите снова. На валу будет ощутимое усилие, тем больше, чем качественнее движок.
 

Кстати, драйвера двигателей вроде L293 или L297 имеют возможность включить реостатное торможение, подачей обоих ключей вверх или вниз. При этом якорь коротится через драйвер на шину земли или питания.
 

▌Бесколлекторные двигатели постоянного тока
Коллекторный движок он очень хорош. Он чертовски легко и гибко регулируется. Можно повышать обороты, понижать, механическая характеристика жесткая, момент он держит на ура. Зависимость прямая. Ну сказка, а не мотор. Если бы не одна ложка говна во всей этой вкусняшке — коллектор.
 

Это сложный, дорогой и очень ненадежный узел. Он искрит, создает помехи, забивается проводящей пылью от щеток. А при большой нагрузке может полыхнуть, образовав круговой огонь и тогда все, капец движку. Закоротит все дугой наглухо.
 

Но что такое коллектор вообще? Нафига он нужен? Выше я говорил, что коллектор это механический инвертор. Его задача переключать напряжение якоря туда сюда, подставляя обмотку под поток.
 

А на дворе то уже 21 век и дешевые и мощные полупроводники сейчас на каждом шагу. Так зачем нам нужен механический инвертор если мы можем сделать его электронным? Правильно, незачем! Так что берем и заменяем коллектор силовыми ключами, а еще добавляем датчики положения ротора, чтобы знать в какой момент переключать обмотки.
 

А для пущего удобства выворачиваем двигатель наизнанку — гораздо проще вращать магнит или простенькую обмотку возбуждения, чем якорь со всей этой тряхомудией на борту. В качестве ротора тут выступает либо мощный постоянный магнит, либо обмотка питаемая с контактных колец. Что хоть и смахивает на коллектор, но не в пример надежней его.
 

И получаем что? Правильно! Бесщеточный двигатель постоянного тока aka BLDC. Все те же няшные и удобные характеристики ДПТ, но без этого мерзкого коллектора. И не надо путать BLDC с синхронными двигателями. Это совсем разные машины и разным принципом действия и управления, хотя конструктивно они ОЧЕНЬ схожи и тот же синхронник вполне может работать как BLDC, добавить ему только датчиков да систему управления. Но это уже совсем другая история.

Электродвигатель постоянного тока

• Постоянная момента
• Постоянная ЭДС
• Постоянная электродвигателя
• Жесткость механической характеристики

• Напряжение электродвигателя
• Мощность электродвигателя постоянного тока
• Механическая постоянная времени

Постоянная момента

,

• где M — момент электродвигателя, Нм,
• – постоянная момента, Н∙м/А,
• I — сила тока, А

Постоянная ЭДС

Направление ЭДС определяется по правилу правой руки. Направление наводимой ЭДС противоположно направлению протекающего в проводнике тока.

Наведенная ЭДС последовательно изменяется по направлению из-за перемещения проводников в магнитном поле. Суммарная ЭДС, равная сумме ЭДС в каждой катушке, прикладывается к внешним выводам двигателя. Это и есть противо-ЭДС. Направление противо-ЭДС противоположно приложенному к двигателю напряжению. Значение противо-ЭДС пропорционально частоте вращения и определяется из следующего выражения: [1]

,

• где — электродвижущая сила, В,
• – постоянная ЭДС, В∙с/рад,
• — угловая частота, рад/с

Постоянные момента и ЭДС в точности равны между собой K_T = K_E. Постоянные K_T и K_E равны друг другу, если они определены в единой системе едениц.

Постоянная электродвигателя

Одним из основных параметров электродвигателя постоянного тока является постоянная электродвигателя K_м. Постоянная электродвигателя определяет способность электродвигателя преобразовывать электрическую энергию в механическую.

,

• где — постоянная электродвигателя, Нм/√Вт,
• R — сопротивление обмоток, Ом,
• – максимальный момент, Нм,
• — мощность потребляемая при максимальном моменте, Вт

Справка: Постоянная электродвигателя вместе с размерами электродвигателя являются основными параметрами для инженера при выборе электродвигателя с лучшим соотношением мощность / объем.

Постоянная электродвигателя не зависит от соединения обмоток, при условии, что используется один и тот же материал проводника. Например, обмотка двигателя с 6 ветками и 2 параллельными проводами вместо 12 одиночных проводов удвоят постоянную ЭДС, при этом постоянная электродвигателя останется не изменой.

Жесткость механической характеристики двигателя

,

• где — жесткость механической характеристики электродвигателя постоянного тока

Напряжение электродвигателя

Уравнение баланса напряжений на зажимах двигателя постоянного тока имеет вид (в случае коллекторного двигателя не учитывается падение напряжения в щеточно-коллекторном узле):

,

• где U — напряжение, В.

Уравнение напряжения выраженное через момент двигателя будет выглядеть следующим образом:

Соотношение между моментом и частотой вращения при двух различных напряжениях питания двигателя постоянного тока неизменно. При увеличении частоты вращения момент линейно уменьшается. Наклон этой функции K_TK_E/R постоянный и не зависит от значения напряжения питания и частоты вращения двигателя.

Благодаря таким характеристикам упрощается управление частотой вращения и углом поворота двигателей постоянного тока. Это характерно для коллекторных и вентильных двигателей постоянного тока, что нельзя сказать о двигателях переменного тока и шаговых двигателях [1].

Мощность электродвигателя постоянного тока

Упрощенная модель электродвигателя выглядит следующим образом:

• где I – сила тока, А
• U — напряжение, В,
• M — момент электродвигателя, Н∙м
• R — сопротивление токопроводящих элементов, Ом,
• L — индуктивность, Гн,

• P_эл — электрическая мощность (подведенная), Вт
• P_мех — механическая мощность (полезная), Вт
• P_теп — тепловые потери, Вт
• P_инд — мощность затрачиваемая на заряд катушки индуктивности, Вт
• P_тр — потери на трение, Вт

Механическая постоянная времени

Механическая постоянная времени — это время, отсчитываемое с момента подачи постоянного напряжения на электродвигатель, за которое частота вращения ненагруженного электродвигателя достигает уровня в 63,21% (1-1/e) от своего конечного значения.

,

• где — механическая постоянная времени, с

Смотрите также

Основные параметры электродвигателя

Общие параметры для всех электродвигателей

• Момент электродвигателя
• Мощность электродвигателя
• Коэффициент полезного действия
• Номинальная частота вращения

• Момент инерции ротора
• Номинальное напряжение
• Электрическая постоянная времени

Библиографический список

• Т.Кенио, С.Нагамори. Двигатели постоянного тока с постоянными магнитами: Пер. с англ.-М.: Энергоатомиздат, 1989.

Распиновка электродвигателя постоянного тока для игрушек/хобби

, технические характеристики, руководство по использованию и техническое описание

2 марта 2018 — 0 комментариев

Игрушечный двигатель постоянного тока
Электропроводка двигателя постоянного тока для игрушек

Описание контакта

Технические характеристики двигателя

• Стандартный двигатель постоянного тока типа 130
• Рабочее напряжение: от 4,5 В до 9 В
• Рекомендуемое/номинальное напряжение: 6 В
• Ток без нагрузки: 70 мА (макс.)
• Скорость холостого хода: 9000 об/мин
• Ток нагрузки: 250 мА (прибл.)
• Номинальная нагрузка: 10 г*см
• Размер двигателя: 27,5 мм x 20 мм x 15 мм
• Вес: 17 грамм

ПРИМЕЧАНИЕ: ДАЗАНА DC DC DC DC DC можно найти в нижней части Page

Другие DC Motors

12V DC Motor, Motor Motor

Другие Motors

70002 Motor Sortors, Stepper, Stepper. Двигатели, двигатель постоянного тока BLDC

Где использовать Двигатель постоянного тока Hobby

Многие из нас могли встретить этот двигатель постоянного тока Hobby через детские игрушки, такие как автомобили с дистанционным управлением, поезда и т. д., поэтому этот двигатель также называется Игрушечный двигатель . Тем не менее, этот двигатель также может использоваться для многих других распространенных целей и в основном используется начинающими любителями электроники. Они очень прочны, просты в использовании и управлении, имеют общедоступный и широкий диапазон уровней напряжения. Эти двигатели могут вращаться в любом направлении, а также возможно регулирование скорости, однако не ожидайте от этих маленьких парней очень высокой скорости и высокого крутящего момента. Хорошей новостью является то, что этот двигатель относительно дешев по сравнению с другими двигателями. Итак, если вы ищете Карманный двигатель для некоторых базовых проектов электроники , то этот двигатель может быть правильным выбором для вас.

Как использовать двигатель постоянного тока Hobby

Как следует из названия, двигатель постоянного тока Hobby широко используется любителями, которые начинают изучать электронику. Следовательно, этот двигатель очень прост и удобен в использовании. Вы можете использовать любую обычную батарею 9 В или даже источник питания 5 В, поскольку этот двигатель имеет рабочий диапазон от 4,5 В до 9 В. Чтобы заставить его вращаться, просто подключите положительный (+) полюс батареи к одной клемме, а отрицательный (-) знак батареи к другому концу, и вы должны увидеть, как двигатель вращается. Если вы хотите изменить скорость двигателя, просто поменяйте местами клеммы, и направление также изменится.

Чтобы контролировать скорость двигателя, вы должны изменять напряжение, подаваемое на двигатель. Самый простой способ сделать это — использовать потенциометр. Есть также много других способов добиться этого.

Также помните, что двигатель может потреблять до 250 мА в условиях нагрузки, поэтому убедитесь, что источник питания может быть источником. Если вы управляете им через любую цифровую ИС или любой микроконтроллер, вы должны использовать ИС драйвера двигателя, такую ​​​​как L293D или ULN2003, эти ИС также позволят вам легко управлять направлением двигателя.

Приложения

• Игрушечные машинки
• Проекты ветряных мельниц
• Проекты базовой электроники
• Как колеса робота

Размеры двигателя постоянного тока

Метки

Двигатель постоянного тока

Двигатели

Как интерпретировать спецификацию двигателя постоянного тока | Сообщество RobotShop

Как интерпретировать технические характеристики двигателя постоянного тока?

Выбор правильного двигателя постоянного тока (или мотор-редуктора постоянного тока) для конкретного применения может оказаться непростой задачей, и многие производители предоставляют только основные технические характеристики двигателя. Этих базовых характеристик может быть недостаточно для ваших нужд. Ниже перечислены идеальные технические характеристики двигателя и, по возможности, способы приблизительных значений.

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Ниже приведен список наиболее распространенных спецификаций, которые может указать производитель двигателей постоянного тока. Для большинства любителей базовой информации достаточно, чтобы принять обоснованное решение о покупке мотора.

Номинальное напряжение :

Напряжение, соответствующее максимальному КПД двигателя. Старайтесь выбирать основную аккумуляторную батарею, максимально соответствующую номинальному напряжению приводных двигателей. Например, если номинальное напряжение двигателя составляет 6 В, используйте 5 аккумуляторов NiMh по 1,2 В, чтобы получить 6 В. Если ваш двигатель работает при номинальном напряжении 3,5 В, вы можете использовать аккумулятор 3xAA или 3xAAA NiMh или аккумулятор 3,7 В LiPo или LiIon. Если вы используете двигатель за пределами его номинального напряжения, эффективность двигателя снижается, часто требуется дополнительный ток, выделяется больше тепла и сокращается срок службы двигателя. Помимо «номинального напряжения» двигатели постоянного тока также имеют диапазон рабочих напряжений, за пределами которого производитель не рекомендует эксплуатировать двигатель. Например, мотор-редуктор постоянного тока 6 В может иметь рабочий диапазон 3-9В; он будет работать не так эффективно, как 6В, но все равно будет работать хорошо.

Об/мин без нагрузки :

Это скорость (угловая скорость), с которой будет вращаться конечный выходной вал, если к нему ничего не подключено. Если двигатель имеет пониженную передачу и скорость двигателя не указывается отдельно, значение об/мин без нагрузки представляет собой скорость вала после пониженной передачи. Скорость вращения двигателя пропорциональна входному напряжению. «Без нагрузки» означает, что двигатель не испытывает никакого сопротивления (ступица или колесо не установлены на конце). Обычно указанное число оборотов без нагрузки связано с номинальным напряжением.

Номинальная мощность :

Если мощность двигателя не указана, ее можно приблизительно определить. Мощность связана с током (I) и напряжением (V) уравнением P = I*V. Используйте ток холостого хода и номинальное напряжение, чтобы приблизить выходную мощность двигателя. Максимальная мощность двигателя (которую следует использовать только в течение короткого времени) можно приблизительно определить, используя ток останова и номинальное напряжение (а не максимальное напряжение).

Момент остановки :

Это максимальный крутящий момент*, который двигатель может обеспечить, когда вал больше не вращается. Важно отметить, что большинство двигателей получают непоправимый ущерб, если они находятся в состоянии остановки более нескольких секунд. При выборе двигателя вы должны учитывать, что его крутящий момент не должен превышать ~1/4–1/3 крутящего момента.

Ток останова :

Это ток, потребляемый двигателем при максимальном крутящем моменте*. Это значение может быть очень высоким, и если у вас нет контроллера двигателя, способного обеспечить этот ток, есть большая вероятность, что ваша электроника тоже сгорит. Если ни останов, ни номинальный ток не указаны, попробуйте использовать номинальную мощность двигателя (в ваттах) и номинальное напряжение для оценки тока: Мощность [Ватт] = Напряжение [Вольт] x Ток [Ампер]

Общие характеристики :

Общие характеристики двигателя постоянного тока обычно включают вес, длину и диаметр вала, а также длину и диаметр двигателя. Другие полезные размеры включают расположение монтажных отверстий и тип резьбы. Если указаны только длина или диаметр, обратитесь к изображению, фотографии или чертежу в масштабе, чтобы получить представление о других размерах на основе одного известного значения.

Крутящий момент

*»Крутящий момент» рассчитывается путем умножения силы (действующей на расстоянии от оси вращения) на расстояние. Двигатель, рассчитанный на крутящий момент 10 Нм, может удерживать 10 Н в конце 1 м. Точно так же он может удерживать 20 Н на конце 0,5 м (20 х 0,50 = 10) и так далее. Примечание : 1 кг * сила тяжести (9,81 м/с2) = 9,81 Н (~10 Н для быстрых расчетов)

ИДЕАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ правильный выбор мотора. Ниже приведена дополнительная информация, с которой вы можете столкнуться при поиске двигателей постоянного тока:

Напряжение в зависимости от числа оборотов в минуту :

В идеале производитель должен привести график зависимости напряжения двигателя от числа оборотов в минуту. Для быстрого приближения рассмотрите возможность использования оборотов холостого хода и номинального напряжения: (номинальное напряжение, об/мин) и точки (0, 0). См. «передача вниз» ниже для двигателей с пониженной передачей.

Крутящий момент в зависимости от тока :

Ток – это величина, которую нелегко контролировать. Двигатели постоянного тока потребляют ровно столько тока, сколько им нужно. Идеальные характеристики включают эту кривую, и приближения воспроизвести нелегко. Момент опрокидывания связан с током опрокидывания. Двигатель, который не может вращаться, будет потреблять максимальный («заклинивающий») ток и создавать максимально возможный крутящий момент. Ток, необходимый для обеспечения заданного крутящего момента, зависит от многих факторов, включая толщину, тип и конфигурацию проводов, используемых для изготовления двигателя, магнитов и других механических факторов.

Технические характеристики или 3D-чертеж CAD :

Многие производители роботов любят рисовать своего робота на компьютере, прежде чем приобретать необходимые детали. Хотя у всех производителей двигателей есть чертеж САПР с размерами, они редко делают его общедоступным. Идеальные размеры двигателя включают перечисленные выше основные параметры, а также расположение монтажных отверстий и тип резьбы. В идеале также должны быть указаны материалы, используемые для изготовления двигателя, шестерен и обмотки, а также отдельные размеры двигателя и шестерни.

Понижающая передача :

Производители двигателей постоянного тока, которые также производят соответствующие понижающие передачи для двигателей, должны указывать передаточное число понижающей передачи. Понижение передачи увеличивает крутящий момент и снижает обороты. Указанное значение оборотов без нагрузки всегда соответствует последнему выходному валу после понижения передачи. Чтобы найти угловую скорость вала двигателя до включения передачи, умножьте значение на передаточное число. Чтобы получить момент опрокидывания двигателя перед понижением передачи, разделите крутящий момент опрокидывания на понижение передачи. Материал, используемый для изготовления внутренних шестерен, обычно представляет собой пластик или металл и выбирается таким образом, чтобы выдерживать максимальный номинальный крутящий момент. Рассчитайте пониженную передачу ниже, учитывая значения до и после пониженной передачи:

Аксессуары : Оптический энкодер является наиболее распространенным аксессуаром для мотор-редуктора. Найти оптический энкодер подходящего размера для вашего двигателя может быть очень сложно, если он не произведен той же компанией. Оптический энкодер позволяет отслеживать как направление вращения, так и количество оборотов двигателя. При правильном коде оптический энкодер также может определить угол наклона вала.

Ступицы и муфты валов :

Второстепенные элементы, такие как ступицы (используемые для соединения выходного вала с другими элементами), постепенно становятся доступными для выходных валов различных размеров. Только несколько производителей поставляют универсальные муфты для валов. Если вы не можете найти подходящую муфту, рассмотрите возможность использования цилиндрических шестерен для смещения вала на вал другого размера.