Zgradba enosmernega motorja
Sestavljen mora biti iz dveh delov: statorja in rotorja. Stacionarni del enosmernega motorja se imenuje stator. Primarna funkcija statorja je ustvarjanje magnetnega polja. Del, ki se kotali med delovanjem, se imenuje rotor. Njegova primarna funkcija je ustvarjanje elektromagnetnega navora in inducirane elektromotorne sile. Je središče za pretvorbo energije enosmernega motorja, zato ga običajno imenujemo armatura. Konstruktor in ventilator itd.
stator
(1) Glavni magnetni pol
Vloga glavnega pola je ustvariti magnetno polje zračne reže. Glavni magnetni pol je sestavljen iz železnega jedra glavnega magnetnega pola in vzbujalnega navitja.
Železno jedro je na splošno izdelano iz 0.5 mm ~ 1,5 mm debele silikonske jeklene plošče, preluknjane in kovičene. Razdeljen je na dva dela: telo palice in čevelj palice. Zgornji del vzbujalnega navitja se imenuje telo pola, spodnji del pa telo pola. Čevelj pola je širši od telesa pola, kar ne more samo prilagoditi porazdelitve magnetnega polja v zračni reži, temveč tudi olajšati pritrditev vzbujalnega navitja. Vzbujevalno navitje je izdelano iz izolirane bakrene žice in je pritrjeno na jedro glavnega magnetnega pola. Celoten glavni magnetni pol je pritrjen na podlago z vijaki,
(2) Komutacijski pol
Funkcija komutacijskega pola je izboljšati komutacijo in zmanjšati komutacijske iskre, ki se lahko ustvarijo med krtačo in komutatorjem, ko motor teče. Običajno je nameščen med dvema sosednjima glavnima magnetnima poloma. sestavljen iz polovnih navitij. Navitje komutacijskega pola je izdelano iz izolirane žice in je pritrjeno na železno jedro komutacijskega pola. Število komutiranih polov je enako številu glavnega magnetnega pola.
(3) Osnova stroja
Ohišje statorja motorja se imenuje okvir. Podstavek ima dve funkciji:
Ena je za pritrditev glavnega magnetnega pola, komutacijskega pola in končnega pokrova ter za podporo in pritrditev celotnega motorja;
Drugi je ta, da je baza sama tudi del magnetnega kroga, ki predstavlja magnetno pot med magnetnima poloma, del, skozi katerega prehaja magnetni tok, pa se imenuje jarem. Da bi zagotovili, da ima osnova stroja zadostno mehansko trdnost in odlično magnetno prepustnost, je običajno izdelana iz jeklenih litin ali varjenih jeklenih plošč.
(4) Krtačna oprema
Krtačne naprave se uporabljajo za vnašanje ali izločanje enosmerne napetosti in enosmernega toka. Krtačno napravo sestavljajo krtača, držalo krtač, držalo krtač in držalo krtač. Ščetka je nameščena v držalu krtač in pritisnjena z vzmetjo, tako da je odličen drsni dotik med krtačo in komutatorjem. Izolacija je nujna. Sedež palice krtače je nameščen na končnem pokrovu ali notranjem pokrovu ležaja, obodni položaj pa je mogoče nastaviti in bo pritrjen po nastavitvi.
rotor
(1) Jedro armature
Na splošno je železno jedro armature izdelano iz preluknjanih pločevin iz 0.5 mm debelih silikonskih jeklenih plošč in laminiranih, da se zmanjšajo izgube zaradi vrtinčnih tokov in histerezne izgube, ki nastanejo v železnem jedru armature, ko motor deluje. Zloženo železno jedro je pritrjeno na vrtljivo gred ali nosilec rotorja. Zunanji krog železnega jedra je opremljen z režo armature, navitje armature pa je vstavljeno v režo.
(2) Navitje armature
Funkcija navitja armature je ustvarjanje elektromagnetnega navora in inducirane elektromotorne sile in je ključna komponenta pretvorbe energije enosmernega motorja, zato se imenuje armatura. Sestavljen je iz številnih tuljav (v nadaljevanju komponent), povezanih po določenih pravilih. Tuljave so izdelane iz emajliranih žic visoke trdnosti ali ploščatih bakrenih žic, prevlečenih s steklom. Strani tuljav različnih tuljav so vstavljene v režo armature v dveh slojih. Potrebno je ustrezno izolirati med železnimi jedri ter med zgornjo in spodnjo stranjo tuljave. Da centrifugalna sila ne vrže roba tuljave iz utora, je utor pritrjen z utornim klinom. Zaključni del tuljave, ki sega iz reže, je vezan s termoreaktivnim steklenim trakom brez votka.
(3) Komutator
V enosmernem motorju je komutator opremljen s ščetkami, ki lahko pretvarjajo zunanjo enosmerno moč v izmenični tok v armaturni tuljavi
Smer elektromagnetnega navora je stabilna in nespremenjena; v generatorju enosmernega toka je komutator opremljen s ščetko, ki lahko pretvori izmenično elektromotorno silo, inducirano v armaturni tuljavi, v elektromotorno silo enosmernega toka, ki jo vlečeta iz pozitivnih in negativnih ščetk. Komutator je valj, sestavljen iz številnih segmentov komutatorja, segmenti komutatorja pa so izolirani s ploščami sljude.
(4) Vrtilna gred
Vrtljiva gred ima podporno vlogo pri vrtenju rotorja in potrebuje določeno mehansko trdnost in togost. Običajno je izdelan iz okroglega jekla.
Izbira pravega enosmernega motorja ali enosmernega motorja z gonilom za določeno aplikacijo je lahko zastrašujoča naloga in številni proizvajalci morda zagotovijo le osnovne specifikacije motorja. Te osnovne specifikacije ne ustrezajo vašim potrebam. Spodaj navajamo specifikacije miniaturnih enosmernih motorjev in, če je mogoče, zagotavljamo približek.
Sledi zelo pogosta specifikacija, ki bi jo lahko navedel proizvajalec enosmernih motorjev. Za večino kupcev so ti osnovni podatki dovolj za nakup ali ne.
1. Nazivna napetost:
Napetost, ki ustreza visoki učinkovitosti motorja. Poskusite izbrati baterijo, ki ustreza nazivni napetosti vašega pogonskega motorja. Na primer, če je nazivna napetost motorja 6 V, uporabite baterijo 5 1.2 V, da dobite 6 V. Če vaš motor deluje pri 3,5 V, uporabite 3 baterije AA ali 2 AAA. Če motor deluje preko nazivne napetosti, se učinkovitost motorja zmanjša, kar običajno zahteva dodaten tok, ustvarja veliko toplote in skrajša življenjsko dobo motorja. Enosmerni motorji imajo poleg nazivne napetosti tudi območje obratovalne napetosti in proizvajalec ne priporoča delovanja motorja izven tega območja.
2. Hitrost v prostem teku:
Ob predpostavki, da povezave ni, je to najvišja vrtilna hitrost izhodne gredi (kotna hitrost). Če se je motor upočasnil in hitrost motorja ni ločeno prikazana, je število vrtljajev motorja sorazmerno z vrednostjo vhodne napetosti. "Brez obremenitve" pomeni, da motor ne naleti na upor (pesto ali kolo ni nameščeno do konca). Običajno je podana hitrost brez obremenitve povezana z nazivno napetostjo.
3. Nazivna moč:
Če moč motorja ni navedena, jo je mogoče približno oceniti. Moč (P) je povezana s tokom (I) in napetostjo (V). Formula je: P=I*V. Za približno izhodno moč motorja uporabite tok brez obremenitve in nazivno napetost. Uporabite tok zaklenjenega rotorja in nazivno napetost (ne največje napetosti), da dobite največjo moč motorja (to je mogoče uporabiti le za kratek čas)
4. Navor pri zastoju:
To je največji navor, ki se lahko zagotovi, ko se gred motorja ne vrti. Če je motor zaklenjen več kot nekaj sekund, bo utrpel nepopravljivo škodo. Pri izbiri motorja morate upoštevati, da ne sme preseči 1/4-1/3 navora zastoja.
5. Tok zastoja:
To je tok, ki ga porabi motor pri največjem navoru. To je lahko zelo visoko in če ni krmilnika za nadzor tega toka, bo utrpel škodo v zelo velikih primerih. Če ni na voljo niti zastojna niti nazivna napetost, poskusite uporabiti nazivno moč in nazivno napetost motorja za oceno toka: moč [watt]=napetost [volti] * tok [Amperi]
Splošne specifikacije:
Splošne specifikacije za enosmerne motorje običajno vključujejo težo, dolžino gredi in premer gredi ter dolžino in premer motorja. Druge uporabne specifikacije vključujejo lokacijo montažne luknje in vrsto navoja. Če so navedene dolžine ali premeri, si oglejte slike, fotografije ali risbe v merilu, da dobite občutek za druge dimenzije.
Navor:
"Navor" se izračuna tako, da se sila pomnoži z razdaljo. Motor, ki se vrti z navorom 10 Nm, je lahko v območju 1 m
Držite 10N. Prav tako vzdržuje 20N znotraj 0,5 m. Opomba: 1kg*težnost (9,81m/s2)=9.81N (10N je za hiter izračun)
Idealne specifikacije:
Dodatne informacije, ki jih navajajo številni proizvajalci motorjev, so lahko zelo koristne pri izbiri pravega motorja. Pri iskanju motorjev na enosmerni tok lahko naletite na nekatere od naslednjih informacij:
Napetost proti hitrosti
V idealnem primeru bi lahko proizvajalec navedel graf napetosti motorja glede na hitrost. Za hiter približek razmislite o uporabi hitrosti brez obremenitve v primerjavi z nazivno napetostjo: (nazivna napetost, hitrost) in točko (0,0).
Navor VS Tok:
Tok je vrednost, ki je ni lahko nadzorovati. Motorji na enosmerni tok uporabljajo le zahtevani tok. Idealne specifikacije vključujejo krivulje in približke, ki jih ni enostavno reproducirati. Navor zastoja je povezan s tokom zastoja. Motor, ki se ne vrti, bo črpal največji ("zaklenjen") tok in ustvaril največji možni navor. Tok, ki je potreben za zagotavljanje danega navora, temelji na številnih dejavnikih, vključno z debelino, vrsto in konfiguracijo žic, uporabljenih za izdelavo motorja, pa tudi magnetov in drugih mehanskih dejavnikov.
Tehnične specifikacije ali 3D CAD risbe:
Mnogi roboti radi narišejo sliko robota na računalniku, ko kupujejo potrebne dele. Čeprav imajo vsi proizvajalci motorjev CAD slike z merami, jih redko objavijo v javnosti. Idealna velikost motorja vključuje zgornje informacije, kot tudi lokacije montažnih lukenj in vrste navojev. V idealnem primeru so zagotovljeni materiali in dimenzije, uporabljeni za izdelavo motorjev, zobnikov in navitij.
Razmerje redukcije:
Ko proizvajalec enosmernega motorja izdela ustrezen motor z gonilom za motor, mora zagotoviti ustrezno redukcijsko razmerje. Pojemek se uporablja za povečanje navora in zmanjšanje hitrosti. Dana vrednost števila vrtljajev v prostem teku je vedno vrednost izhodne gredi po pojemku. Da bi dobili vrednost kotne hitrosti pred pojemkom, je treba to vrednost (vrednost vrtilne frekvence brez obremenitve) pomnožiti z redukcijskim razmerjem. Pred pojemkom za zastojni navor motorja delite zastojni navor z razmerjem zmanjšanja. Material, uporabljen za izdelavo notranjih zobnikov, je običajno plastika ali kovina in je izbran tako, da prenese največji nazivni navor.
Dodatki: Za motorje z gonilniki so dajalniki pogosto uporabljeni dodatki. Iskanje pravega kodirnika za vaš motor je lahko zelo težko, če ne nabavljate pri istem podjetju. Optični kodirnik vam omogoča iskanje smeri vrtenja in hitrosti vrtenja motorja. Poleg ustreznega kodiranja vam lahko optični kodirnik poda tudi kot gredi.
Pesta in sklopke:
Pesta koles (ki se uporabljajo za povezavo odgonske gredi z drugimi komponentami) se postopoma prilagajajo različnim velikostim odgonskih gredi. Samo nekaj proizvajalcev ponuja domače sklopke. Če ne najdete primerne sklopke, razmislite o uporabi čelnih zobnikov za premik gredi na drugo velikost.
Zgoraj so navedeni glavni parametri, ki jih je treba upoštevati pri izbiri miniaturnih motorjev z enosmernim gonilom. Upam, da vam bodo članki, ki jih deli urednik Toho Motors, pomagali bolje razumeti miniaturne enosmerne motorje.
