DC-moottorin rakenne
Sen tulisi koostua kahdesta osasta: staattorista ja roottorista. Tasavirtamoottorin kiinteää osaa kutsutaan staattoriksi. Staattorin ensisijainen tehtävä on tuottaa magneettikenttä. Käytön aikana pyörivää osaa kutsutaan roottoriksi. Sen ensisijainen tehtävä on tuottaa sähkömagneettista vääntömomenttia ja indusoitua sähkömotorista voimaa. Se on DC-moottorin energian muuntamisen napa, joten sitä kutsutaan yleensä ankkuriksi. Rakentaja ja tuuletin jne.
staattori
(1) Päämagneettinen napa
Päänavan tehtävänä on luoda ilmaraon magneettikenttä. Päämagneettinen napa koostuu päämagneettisen navan rautasydämestä ja virityskäämistä.
Rautasydän on yleensä valmistettu 0,5 mm ~ 1,5 mm paksusta piiteräslevyn lävistyksestä ja niitauksesta. Se on jaettu kahteen osaan: sauvan runkoon ja sauvan kenkään. Herätyskäämin yläosaa kutsutaan napakappaleeksi ja alaosaa napakappaleeksi. Napakenkä on leveämpi kuin naparunko, joka ei voi vain säätää magneettikentän jakautumista ilmaraossa, vaan myös helpottaa virityskäämin kiinnittämistä. Herätyskäämi on valmistettu eristetystä kuparilangasta ja se on holkissa päämagneettisen navan ytimeen. Koko magneettinen päänapa on kiinnitetty alustaan ruuveilla,
(2) Kommutointinapa
Kommutointinavan tehtävänä on parantaa kommutointia ja vähentää kommutointikipinöitä, joita voi syntyä harjan ja kommutaattorin välillä moottorin käydessä. Se asennetaan yleensä kahden vierekkäisen päämagneettinavan väliin. koostuu napakäämeistä. Kommutoiva napakäämitys on valmistettu eristetystä langasta ja on suojus kommutoivaan navan rautasydämeen. Kommutointinapojen lukumäärä on sama kuin päämagneettisen navan lukumäärä.
(3) Konepohja
Moottorin staattorin koteloa kutsutaan rungoksi. Pohjalla on kaksi toimintoa:
Yksi on kiinnittää päämagneettinapa, kommutointinapa ja päätykansi sekä tukea ja kiinnittää koko moottori;
Toinen on se, että itse alusta on myös osa magneettipiiriä, joka muodostaa magneettisen polun magneettinapojen välillä, ja osaa, jonka läpi magneettivuo kulkee, kutsutaan ikeeksi. Sen varmistamiseksi, että koneen alustalla on riittävä mekaaninen lujuus ja erinomainen magneettinen läpäisevyys, se on yleensä valmistettu teräsvaluista tai hitsatuista teräslevyistä.
(4) Harjalaitteet
Harjalaitteita käytetään tasajännitteen ja tasavirran syöttämiseen tai poistamiseen. Harjalaite koostuu harjasta, harjanpitimestä, harjanpidikkeestä ja harjanpitimestä. Harja asetetaan harjanpitimeen ja painetaan jousella, jolloin harjan ja kommutaattorin välillä on erinomainen liukukosketus. Eristys on tarpeen. Harjatangon istukka asennetaan päätykanteen tai laakerin sisäkanteen, ja kehän asentoa voidaan säätää ja se kiinnitetään säädön jälkeen.
roottori
(1) Ankkuriydin
Yleensä ankkurin rautasydän on valmistettu rei'itetyistä levyistä, jotka on valmistettu 0,5 mm paksuisista piiteräslevyistä ja laminoitu vähentämään pyörrevirtahäviöitä ja hystereesihäviöitä, jotka syntyvät ankkurirautaytimessä moottorin käydessä. Pinottu rautasydän on kiinnitetty pyörivään akseliin tai roottorin kannattimeen. Rautasydämen ulkokehä on varustettu ankkuriuralla, ja ankkurikäämi on upotettu uraan.
(2) Ankkurin käämitys
Ankkurin käämin tehtävänä on tuottaa sähkömagneettista vääntömomenttia ja indusoitua sähkömoottorivoimaa, ja se on tasavirtamoottorin energiamuunnoksen avainkomponentti, joten sitä kutsutaan ankkuriksi. Se koostuu useista keloista (jäljempänä komponentit), jotka on kytketty tiettyjen sääntöjen mukaisesti. Kelat on valmistettu lujista emaloiduista langoista tai lasipinnoitetuista litteistä kuparilangoista. Eri kelojen käämin sivut on upotettu ankkuriuraan kahdessa kerroksessa. On välttämätöntä eristää kunnolla rautasydämien välit sekä kelan ylä- ja alapuolen välit. Jotta keskipakovoima ei työntäisi käämin reunaa ulos urasta, rako kiinnitetään raon kiilalla. Kelan urasta ulos ulottuva pääteosa on sidottu lämpökovettuvalla kudevapaalla lasiteipillä.
(3) Kommutaattori
DC-moottorissa kommutaattori on varustettu harjoilla, jotka voivat muuntaa ulkoisen tasavirran ankkurikäämin vaihtovirraksi
Sähkömagneettisen vääntömomentin suunta on vakaa ja muuttumaton; DC-generaattorissa kommutaattori on varustettu harjalla, joka voi muuntaa ankkurikäämiin indusoidun vaihtosähkövoiman positiivisesta ja negatiivisesta harjasta vedettäväksi tasavirtasähkömoottorivoimaksi. Kommutaattori on sylinteri, joka koostuu useista kommutaattorisegmenteistä, ja kommutaattorisegmentit on eristetty kiillelevyillä.
(4) Pyörivä akseli
Pyörivä akseli tukee roottorin pyörimistä ja tarvitsee tietyn mekaanisen lujuuden ja jäykkyyden. Se on yleensä valmistettu pyöreästä teräksestä.
Oikean tasavirtamoottorin tai DC-vaihdemoottorin valitseminen tiettyyn sovellukseen voi olla pelottava tehtävä, ja monet valmistajat saattavat toimittaa vain moottorin perustiedot. Nämä perustiedot eivät vastaa tarpeitasi. Alla luetellaan miniatyyri tasavirtamoottoreiden tekniset tiedot ja annamme likimääräiset tiedot, jos mahdollista.
Seuraava on hyvin yleinen eritelmä, jonka DC-moottorien valmistaja saattaa luetella. Useimmille ostajille nämä perustiedot riittävät tehdäkseen ostoksen tai ei.
1. Nimellisjännite:
Moottorin korkeaa hyötysuhdetta vastaava jännite. Yritä valita akkupaketti, joka vastaa käyttömoottorisi jänniteluokitusta. Jos moottorin nimellisjännite on esimerkiksi 6 V, käytä 5 1.2 V akkua saadaksesi 6 V:n. Jos moottorisi toimii 3,5 V jännitteellä, käytä 3 AA tai 2 AAA akkua. Jos moottoria käytetään yli nimellisjännitteen, moottorin hyötysuhde heikkenee, mikä yleensä vaatii lisävirtaa, tuottaa paljon lämpöä ja lyhentää moottorin käyttöikää. DC-moottoreilla on nimellisjännitteen lisäksi myös käyttöjännitealue, eikä valmistaja suosittele moottorin käyttöä tämän alueen yli.
2. Nopeus ilman kuormaa:
Olettaen, että yhteyttä ei ole, tämä on lähtöakselin nopein pyörimisnopeus (kulmanopeus). Jos moottori on hidastunut eikä moottorin nopeutta näytetä erikseen, moottorin kierrosluku on verrannollinen jännitetulon arvoon. "Ei kuormaa" tarkoittaa, että moottori ei kohtaa vastusta (napa tai pyörä ei ole kiinnitetty päähän). Yleensä annettu tyhjäkäyntinopeus liittyy nimellisjännitteeseen.
3. Nimellisteho:
Jos moottorin tehoa ei ole luettelossa, se voidaan arvioida. Teho (P) liittyy virtaan (I) ja jännitteeseen (V). Kaava on: P=I*V. Käytä tyhjäkäyntivirtaa ja nimellisjännitettä arvioimaan moottorin tehoa. Käytä lukittua roottorivirtaa ja nimellisjännitettä (ei maksimijännitettä) saadaksesi moottorin suurimman tehon (tätä voidaan käyttää vain lyhyen ajan)
4. Jumisvääntömomentti:
Tämä on suurin vääntömomentti, joka voidaan tarjota, kun moottorin akseli ei pyöri. Jos moottori on lukittuna yli muutaman sekunnin, moottori kärsii korjaamattomista vaurioista. Kun valitset moottoria, ota huomioon, että se ei saa ylittää 1/4-1/3 jumitusmomentista.
5. Jumivirta:
Tämä on virta, jonka moottori kuluttaa suurimmalla vääntömomentilla. Tämä voi olla erittäin korkea, ja jos tätä virtaa säätelevää säädintä ei ole, se vaurioituu erittäin suurissa tapauksissa. Jos jumia tai nimellisjännitettä ei ole annettu, yritä arvioida virran käyttämällä moottorin nimellistehoa ja nimellisjännitettä: teho[watti]=jännite[volttia]*virta[ampeeria]
Yleiset tiedot:
Tasavirtamoottoreiden yleiset tekniset tiedot sisältävät yleensä painon, akselin pituuden ja akselin halkaisijan sekä moottorin pituuden ja halkaisijan. Muita hyödyllisiä tietoja ovat asennusreiän sijainti ja kierretyyppi. Jos pituudet tai halkaisijat ilmoitetaan, katso kuvia, valokuvia tai mittakaavapiirroksia saadaksesi käsityksen muista mitoista.
Vääntömomentti:
"Vääntömomentti" lasketaan kertomalla voima etäisyydellä. 10 Nm:n pysähdysmomentilla pyörivä moottori voi olla 1 metrin sisällä
Pidä 10N. Samoin se säilyttää myös 20N 0,5 metrin säteellä. Huomautus: 1kg*painovoima (9,81m/s2)=9.81N (10N on nopeaa laskentaa varten)
Ihanteelliset tekniset tiedot:
Monien moottorivalmistajien ilmoittamat lisätiedot voivat olla erittäin hyödyllisiä oikean moottorin valinnassa. Kun etsit tasavirtamoottoreita, saatat törmätä joihinkin seuraavista tiedoista:
Jännite vs nopeus
Ihannetapauksessa valmistaja voisi esittää kaavion moottorin jännitteestä vs. nopeus. Nopeaa likiarvoa varten kannattaa käyttää tyhjäkäyntinopeutta vs. nimellisjännite: (nimellisjännite, nopeus) ja piste (0,0).
Vääntömomentti VS virta:
Virta on arvo, jota ei ole helppo hallita. DC-moottorit käyttävät vain tarvittavaa virtaa. Ihanteellisia määrityksiä ovat käyrät ja likiarvot, joita ei ole helppo toistaa. Jumisvääntömomentti on suhteessa jumivirtaan. Moottori, joka on estetty pyörimästä, ottaa suurimman ("lukittu") virran ja tuottaa suurimman mahdollisen vääntömomentin. Tietyn vääntömomentin tuottamiseen tarvittava virta perustuu moniin tekijöihin, kuten moottorin valmistukseen käytettyjen johtojen paksuuteen, tyyppiin ja kokoonpanoon sekä magneeteihin ja muihin mekaanisiin tekijöihin.
Tekniset tiedot tai 3D CAD-piirustukset:
Monet robotit haluavat piirtää kuvan robotista tietokoneelle ostaessaan tarvittavia osia. Vaikka kaikilla moottorivalmistajilla on CAD-kuvia mitoineen, ne julkaisevat niitä harvoin yleisölle. Ihanteellinen moottorin koko sisältää yllä olevat tiedot sekä asennusreikien sijainnit ja kierretyypit. Ihannetapauksessa moottoreiden, vaihteiden ja käämien valmistukseen käytetyt materiaalit ja mitat ovat saatavilla.
Vähennyssuhde:
Kun tasavirtamoottorin valmistaja valmistaa moottorille vastaavan vaihdemoottorin, sen on annettava vastaava alennussuhde. Hidastuvuutta käytetään lisäämään vääntömomenttia ja vähentämään nopeutta. Annettu tyhjäkäyntinopeusarvo on aina lähtöakselin arvo hidastuksen jälkeen. Kulmanopeuden arvon saamiseksi ennen hidastamista on tarpeen kertoa tämä arvo (kuormittamattoman pyörimisnopeuden arvo) vähennyssuhteella. Ennen hidastamista jaa moottorin jumivääntömomentti alennussuhteella. Sisäisten hammaspyörien valmistukseen käytetty materiaali on yleensä muovia tai metallia, ja se valitaan kestämään suurimman nimellisvääntömomentin.
Lisävarusteet: Vaihdemoottoreissa koodereita käytetään usein lisävarusteena. Oikean kooderin löytäminen moottorillesi voi olla erittäin vaikeaa, jos et hanki samasta yrityksestä. Optisen kooderin avulla voit löytää moottorin pyörimissuunnan ja pyörimisnopeuden. Optinen kooderi voi antaa sopivan koodauksen lisäksi myös akselin kulman.
Navat ja liittimet:
Pyörän navat (joita käytetään liittämään ulostuloakseli muihin komponentteihin) mukautuvat vähitellen erikokoisiin ulostuloakseleihin. Vain harvat valmistajat tarjoavat alkuperäisiä kytkimiä. Jos et löydä sopivaa kytkintä, harkitse hammaspyörien käyttöä akselin siirtämiseksi toiseen kokoon.
Edellä kerrotaan tärkeimmistä parametreista, jotka on otettava huomioon valittaessa miniatyyri DC-vaihteistomoottoreita. Toivon, että Toho Motorsin toimittajan jakamat artikkelit voivat auttaa sinua ymmärtämään miniatyyri tasavirtamoottoreita paremmin.
