Struktura DC motora
Trebalo bi da se sastoji od dva dela: statora i rotora. Stacionarni dio DC motora naziva se stator. Primarna funkcija statora je stvaranje magnetskog polja. Dio koji se kotrlja tokom rada naziva se rotor. Njegova primarna funkcija je stvaranje elektromagnetnog momenta i inducirane elektromotorne sile. To je čvorište za konverziju energije DC motora, pa se obično naziva armaturom. Konstruktor i ventilator itd.
stator
(1) Glavni magnetni pol
Uloga glavnog pola je da generiše magnetno polje vazdušnog jaza. Glavni magnetni pol se sastoji od gvozdenog jezgra glavnog magnetnog pola i pobudnog namotaja.
Gvozdeno jezgro je uglavnom napravljeno od 0.5mm~1.5mm debljine silikonske čelične ploče za probijanje i zakivanje. Podijeljen je na dva dijela: tijelo motke i cipelu za motku. Gornji dio pobudnog namota naziva se tijelo pola, a donji dio tijelo pola. Papuča pola je šira od tijela pola, što ne samo da može podesiti raspodjelu magnetskog polja u zračnom procjepu, već i olakšati fiksiranje pobudnog namota. Pobudni namotaj je izrađen od izolovane bakarne žice i navučen je na jezgru glavnog magnetnog pola. Cijeli glavni magnetni pol je pričvršćen na postolje vijcima,
(2) Komutacijski pol
Funkcija komutacionog pola je da poboljša komutaciju i smanji komutacione iskre koje se mogu stvoriti između četke i komutatora kada motor radi. Obično se postavlja između dva susedna glavna magnetna pola. sastavljena od polnih namotaja. Namotaj komutacionog pola je napravljen od izolovane žice i navučen je na željezno jezgro komutacionog pola. Broj komutirajućih polova je isti kao i kod glavnog magnetnog pola.
(3) Baza mašine
Kućište statora motora naziva se okvir. Baza ima dvije funkcije:
Jedan je za fiksiranje glavnog magnetnog pola, komutacionog pola i krajnjeg poklopca, te za podupiranje i fiksiranje cijelog motora;
Drugi je da je sama baza također dio magnetskog kola, koji čini magnetski put između magnetnih polova, a dio kroz koji prolazi magnetni tok naziva se jaram. Kako bi se osiguralo da baza stroja ima dovoljnu mehaničku čvrstoću i odličnu magnetnu propusnost, obično je izrađena od čeličnih odljevaka ili zavarenih čeličnih ploča.
(4) Oprema za četke
Uređaji sa četkicom se koriste za uvođenje ili izdvajanje istosmjernog napona i istosmjerne struje. Uređaj za četkicu se sastoji od četke, držača četkice, držača četkice i držača četkice. Četkica je postavljena u držač četkice i pritisnuta oprugom, tako da postoji odličan klizni dodir između četke i komutatora. Izolacija je neophodna. Sjedalo šipke četke je ugrađeno na krajnji poklopac ili unutrašnji poklopac ležaja, a obodni položaj se može podesiti, a nakon podešavanja će biti fiksiran.
rotor
(1) Jezgro armature
Općenito, armaturno željezno jezgro je napravljeno od probušenih limova napravljenih od 0.5 mm debelih silikonskih čeličnih limova i laminiranih kako bi se smanjio gubitak vrtložne struje i gubitak histereze koji nastaju u jezgri armature kada motor radi. Naslagano gvozdeno jezgro je pričvršćeno na rotirajuću osovinu ili nosač rotora. Vanjski krug željeznog jezgra ima prorez za armaturu, a namotaj armature je ugrađen u prorez.
(2) Namotaj armature
Funkcija namotaja armature je stvaranje elektromagnetnog momenta i inducirane elektromotorne sile, a ključna je komponenta konverzije energije DC motora, pa se naziva armatura. Sastoji se od mnogih namotaja (u daljem tekstu komponente) povezanih prema određenim pravilima. Zavojnice su izrađene od emajliranih žica visoke čvrstoće ili ravnih bakrenih žica obloženih staklom. Strane zavojnice različitih zavojnica su ugrađene u prorez armature u dva sloja. Potrebno je pravilno izolirati između željeznih jezgri i između gornje i donje strane zavojnice. Kako bi se spriječilo da centrifugalna sila izbaci ivicu zavojnice iz utora, utor je fiksiran klinom za prorez. Završni dio zavojnice koji se proteže izvan proreza je vezan termoreaktivnom staklenom trakom bez potke.
(3) Komutator
U DC motoru, komutator je opremljen četkicama, koje mogu pretvoriti vanjsku istosmjernu snagu u naizmjeničnu struju u zavojnici armature
Smjer elektromagnetnog momenta je stabilan i nepromijenjen; u DC generatoru, komutator je opremljen četkom, koja može pretvoriti naizmjeničnu elektromotornu silu indukovanu u zavojnici armature u elektromotornu silu istosmjerne struje koja se izvlači iz pozitivnih i negativnih četkica. Komutator je cilindar sastavljen od mnogih segmenata komutatora, a segmenti komutatora su izolovani limovima od liskuna.
(4) Rotaciono vratilo
Rotirajuća osovina igra potpornu ulogu u rotaciji rotora i potrebna joj je određena mehanička čvrstoća i krutost. Obično se obrađuje od okruglog čelika.
Odabir ispravnog DC motora ili DC motora s reduktorom za određenu primjenu može biti zastrašujući zadatak, a mnogi proizvođači mogu dati samo osnovne specifikacije motora. Ove osnovne specifikacije ne zadovoljavaju vaše potrebe. U nastavku navodimo specifikacije minijaturnih DC motora i dajemo aproksimaciju ako je moguće.
Sljedeće je vrlo uobičajena specifikacija, koju bi proizvođač DC motora mogao navesti. Za većinu kupaca ove osnovne informacije su dovoljne za kupovinu ili ne.
1. Nazivni napon:
Napon koji odgovara visokoj efikasnosti motora. Pokušajte odabrati bateriju koja odgovara naponu vašeg pogonskog motora. Na primjer, ako je motor ocijenjen na 6V, koristite bateriju 5 1.2V da dobijete 6V. Ako vaš motor radi na 3,5 V, onda koristite 3 AA ili 2 AAA baterije. Ako motor radi iznad svog nazivnog napona, efikasnost motora se smanjuje, što obično zahtijeva dodatnu struju, stvara mnogo topline i smanjuje vijek trajanja motora. Osim nazivnog napona, DC motori imaju i radni napon, a proizvođač ne preporučuje da motor radi izvan tog raspona.
2. Brzina bez opterećenja:
Pod pretpostavkom da nema veze, ovo je najveća brzina rotacije izlaznog vratila (kutna brzina). Ako je motor usporio i brzina motora nije prikazana zasebno, broj okretaja motora je proporcionalan vrijednosti ulaznog napona. "Bez opterećenja" znači da motor ne nailazi na otpor (glavnina ili kotač nisu montirani do kraja). Obično je data brzina u praznom hodu povezana s nazivnim naponom.
3. Nazivna snaga:
Ako snaga motora nije navedena, može se aproksimirati. Snaga (P) je povezana sa strujom (I) i naponom (V). Formula je: P=I*V. Koristite struju praznog hoda i nazivni napon da biste aproksimirali izlaznu snagu motora. Koristite zaključanu struju rotora i nazivni napon (ne maksimalni napon) da biste dobili maksimalnu snagu motora (ovo se može koristiti samo u kratkom vremenskom periodu)
4. Obrtni moment:
Ovo je maksimalni obrtni moment koji se može obezbediti kada se osovina motora ne okreće. Ako je motor zaključan duže od nekoliko sekundi, motor će pretrpjeti nepopravljivu štetu. Prilikom odabira motora treba uzeti u obzir da on ne smije prelaziti 1/4-1/3 momenta zaustavljanja.
5. Struja zastoja:
Ovo je struja koju motor troši pri maksimalnom momentu. Ovo može biti vrlo visoko, a ako nema kontrolera koji bi kontrolirao ovu struju, pretrpjet će štetu u vrlo velikim slučajevima. Ako nema ni zastoja ni nazivnog napona, pokušajte koristiti nazivnu snagu i nazivni napon motora za procjenu struje: snaga[vat]=napon[volti]*struja[Ampera]
Opće specifikacije:
Opšte specifikacije za DC motore obično uključuju težinu, dužinu osovine i prečnik osovine, kao i dužinu i prečnik motora. Ostale korisne specifikacije uključuju lokaciju rupe za montažu i vrstu navoja. Ako su navedene dužine ili prečnici, pogledajte slike, fotografije ili crteže u mjerilu da biste dobili osjećaj za druge dimenzije.
Moment:
"Okretni moment" se izračunava množenjem sile sa rastojanjem. Motor koji se okreće pri 10 Nm obrtnog momenta može biti unutar 1 m
Držite 10N. Isto tako, održava 20N unutar 0,5m. Napomena: 1kg*gravitacija (9,81m/s2)=9.81N (10N je za brzi proračun)
Idealne specifikacije:
Dodatne informacije koje navode mnogi proizvođači motora mogu biti vrlo korisne pri odabiru ispravnog motora. Kada tražite DC motore, možete naići na neke od sljedećih informacija:
Napon u odnosu na brzinu
U idealnom slučaju, proizvođač bi mogao navesti grafikon napona motora u odnosu na brzinu. Za brzu aproksimaciju, razmislite o korištenju brzine u praznom hodu u odnosu na nazivni napon: (nazivni napon, brzina) i tačka (0,0).
Obrtni moment u odnosu na struju:
Struja je vrijednost koju nije lako kontrolisati. DC motori koriste samo potrebnu struju. Idealne specifikacije uključuju krivulje i aproksimacije koje nije lako reproducirati. Moment zastoja je povezan sa strujom zastoja. Motor kojem je onemogućeno okretanje će povući maksimalnu („zaključanu“) struju i proizvesti najveći mogući okretni moment. Struja potrebna da bi se obezbedio dati obrtni moment zasniva se na mnogim faktorima, uključujući debljinu, vrstu i konfiguraciju žica koje se koriste za izradu motora, kao i magnete i druge mehaničke faktore.
Tehničke specifikacije ili 3D CAD crteži:
Mnogi roboti vole da nacrtaju sliku robota na računaru prilikom kupovine potrebnih delova. Iako svi proizvođači motora imaju CAD slike sa dimenzijama, rijetko ih objavljuju javnosti. Idealna veličina motora uključuje gornje informacije, kao i lokacije rupa za montažu i vrste navoja. U idealnom slučaju, materijali i dimenzije koji se koriste za izradu motora, zupčanika i namotaja su obezbeđeni.
Omjer redukcije:
Kada proizvođač DC motora proizvede odgovarajući motor s reduktorom za motor, on mora osigurati odgovarajući omjer redukcije. Usporavanje se koristi za povećanje obrtnog momenta i smanjenje brzine. Zadana vrijednost brzine u praznom hodu je uvijek vrijednost izlaznog vratila nakon usporavanja. Da bi se dobila vrijednost ugaone brzine prije usporavanja, potrebno je pomnožiti ovu vrijednost (vrijednost brzine rotacije bez opterećenja) sa omjerom smanjenja. Prije usporavanja, za moment zastoja motora, podijelite moment zastoja s omjerom smanjenja. Materijal koji se koristi za izradu unutrašnjih zupčanika je obično plastika ili metal i odabran je tako da podnese maksimalni nazivni moment.
Pribor: Za motore sa reduktorima, koderi se često koriste kao pribor. Pronalaženje pravog enkodera za vaš motor može biti vrlo teško ako ne nabavljate iz iste kompanije. Optički enkoder vam omogućava da pronađete smjer rotacije kao i brzinu rotacije motora. Uz odgovarajuće kodiranje, optički enkoder vam može dati i ugao osovine.
Čvorišta i spojnice:
Glavine kotača (koje se koriste za povezivanje izlaznog vratila sa drugim komponentama) postepeno se prilagođavaju različitim veličinama izlaznih vratila. Samo nekoliko proizvođača nudi domaće spojnice. Ako ne možete pronaći odgovarajuću spojnicu, razmislite o korištenju cilindričnih zupčanika za pomicanje osovine na drugu veličinu.
Gore navedeno govori o glavnim parametrima koje treba uzeti u obzir pri odabiru minijaturnih DC motora s reduktorom. Nadam se da će vam članci koje je podijelio urednik Toho Motorsa pomoći da bolje razumijete minijaturne DC motore.
