מסייע קבוע מוטורי בבחירת מנועי DC ביישומי בקרת תנועה. מנועי DC מוברשים וחסרי מברשות הם בחירה טובה ביישומי חשק רגישים או יעילות.

הרבה פעמים, גיליון נתונים של מנוע DC או גנרטור יכלול את המנוע הקבוע הקבוע, שהוא רגישות המומנט המחולקת בשורש הריבוע של ההתנגדות המתפתלת. מרבית המעצבים רואים במאפיין מוטורי מהותי זה כדמות אזוטרית של זכות מועילה רק למעצב המנוע, ללא ערך מעשי בבחירת מנועי DC.

אבל KM יכול לעזור להפחית את התהליך האיטרטיבי בבחירת מנוע DC מכיוון שהוא בדרך כלל מתפתל עצמאי במקרה נתון או במנוע גודל מסגרת. אפילו במנועי DC ללא ברזל, שבהם KM תלוי בפיתול (בגלל וריאציות בגורם מילוי הנחושת) הוא נשאר כלי מוצק בתהליך הבחירה.

מכיוון ש- KM אינו מתייחס להפסדים במכשיר אלקטרומכני בכל הנסיבות, ה- KM המינימלי חייב להיות גדול יותר מחושב כדי לטפל בהפסדים אלה. שיטה זו היא גם בדיקת מציאות טובה מכיוון שהיא מאלצת את המשתמש לחשב הן את כוח הקלט והן את כוח הפלט.

קבוע המנוע מתייחס לאופי האלקטרומכני הבסיסי של מנוע או גנרטור. בחירת פיתול מתאים היא פשוטה לאחר קביעת מקרה או גודל מסגרת חזק.

המנוע הקבוע המנוע מוגדר כ:

Km = kt/r0.5

ביישום מנוע DC עם זמינות כוח מוגבלת ומומנט ידוע הנדרש במוט המנוע, יוגדר הקמ"ש המינימלי.

עבור יישום מנוע נתון המינימום KM יהיה:

Km = t / (pin - pout) 0.5

הכוח למנוע יהיה חיובי. סיכה היא פשוט תוצר של הזרם והמתח, בהנחה שאין מעבר שלב ביניהם.

PIN = VXI

ההפעלה של המנוע תהיה חיובית, מכיוון שהוא מספק כוח מכני והוא פשוט תוצר של מהירות ומומנט הסיבוב.

Pout = ω xt

דוגמה לבקרת תנועה כוללת מנגנון כונן מסוג Gantry. הוא משתמש במנוע DC Corless DC בקוטר 38 מ"מ בקוטר 38 מ"מ. ההחלטה מתקבלת להכפיל את מהירות ההרגה ללא שינוי במגבר. נקודת ההפעלה הקיימת היא 33.9 MN-M (4.8 גרם-אינץ ') ו -2,000 סל"ד (209.44 RAD/SEC) וכוח הקלט הוא 24 וולט ב 1 A. יתר על כן, שום עלייה בגודל המנוע מקובלת.

נקודת ההפעלה החדשה תהיה במהירות כפולה מהמהירות ובאותו מומנט. זמן ההאצה הוא אחוז זניח של זמן המעבר, ומהירות ההרג היא הפרמטר הקריטי.

חישוב קמ"ש המינימום

Km = t / (pin - pout) 0.5

Km = 33.9 x 10-3 ננומטר / (24 vx 1a -

418.88 RAD/SEC x 33.9 x 10-3 ננומטר) 0.5

Km = 33.9 x 10-3 ננומטר / (24 W-14.2 W) 0.5

Km = 10.83 x 10-3 ננומטר/√w

אחרא בסבולות של המומנט התנגדות קבועה ומפותלת. לדוגמה, אם לקבוע המומנט והתנגדות המתפתלת יש סובלנות של ± 12%, המקרה הגרוע ביותר של ק"מ יהיה:

Kmwc = 0.88 kt/√ (Rx 1.12) = 0.832 ק"מ

או כמעט 17% מתחת לערכים הנומינליים עם פיתול קר.

חימום מפותל יפחית עוד יותר את KM מכיוון שהתנגדות הנחושת עולה כמעט 0.4%/מעלות צלזיוס. וכדי להחמיר את הבעיה, השדה המגנטי יכניס את הטמפרטורות הגוברות. תלוי בחומר המגנט הקבוע, זה יכול להיות עד 20% לעלייה של 100 מעלות צלזיוס בטמפרטורה. הנחתה של 20% לעליית טמפרטורת המגנט של 100 מעלות צלזיוס היא למגנטים של פריט. ל- Neodymium-Boron-Burn יש 11%, וסמריום קובלט כ -4%.

מעניין לציין כי לאותו כוח קלט מכני, אם היעד הוא יעילות של 88%, אז המינימום ק"מ יעבור מ- 1.863 ננומטר/√w ל 2.406 ננומטר/√w. זה שווה ערך לאותה התנגדות מתפתלת אך קבוע מומנט גדול של 29%. ככל שהיעילות רצויה גבוהה יותר, כך ה- KM נדרש גבוה יותר.

אם במקרה של יישום המנוע הזרם המרבי הזמין ועומס המומנט הגרוע ביותר, חישב את קבוע המומנט הנמוך ביותר המקובל על ידי שימוש

Kt = t/i

לאחר שמצאת משפחה מוטורית עם ק"מ מספיק, בחר פיתול שיש לו קבוע מומנט העולה מעט על המינימום. ואז להתחיל לקבוע אם המתפתל, בכל המקרים של סובלנות ואילוצי יישומים, יופיעו באופן משביע רצון.

ברור שבחירת מנוע או גנרטור על ידי קביעת תחילה של קמ"ש המינימום במנוע רגיש לחשמל ויישומי גנרטור שותפים יעילות יכולה להאיץ את תהליך הבחירה. השלב הבא יהיה לאחר מכן לבחור מתפתל מתאים ולהבטיח כי כל פרמטרי היישום והמגבלות המנוע/גנרטורים מקובלות, כולל שיקולי סובלנות מתפתלים.

בגלל סובלנות ייצור, השפעות תרמיות והפסדים פנימיים, יש תמיד לבחור KM גדול יותר ממה שהיישום דורש. יש צורך בכמות מסוימת של קו רוחב מכיוון שאין מספר אינסופי של וריאציות מפותלות הזמינות מנקודת מבט מעשית. ככל ש- KM גדול יותר, כך הוא סלחני יותר לספק את דרישות היישום נתון.

באופן כללי, יעילות מעשית מעל 90% עשויה להיות בלתי ניתנת להשגה כמעט. למנועים וגנרטורים גדולים יותר הפסדים מכניים גדולים יותר. זה נובע מהפסדים, רוח, רוח ואלקטרומכניים כמו היסטריזה וזרמים מעריכים. מנועים מסוג מברשת הם גם הפסדים ממערכת המסיבות המכניות. במקרה של נסיעות מתכת יקרות, פופולריות בקרב מנועים חסרי תורן, הפסדים יכולים להיות קטנים במיוחד, פחות מההפסדים הנושאים.

מנועי DC ללא ברזל ללא ברזל אין כמעט היסטריזה והפסדים זרם מערבלים בגרסת המברשת של עיצוב זה. בגרסאות ללא מברשות, ההפסדים הללו, אף שהם נמוכים, קיימים. הסיבה לכך היא שהמגנט בדרך כלל מסתובב ביחס לברזל האחורי של המעגל המגנטי. זה גורם לאובדן זרם אדי והיסטריזה. עם זאת, ישנן גרסאות DC ללא מברשות שיש להן את המגנט והברזל האחורי הנעים באחדות. במקרים אלה ההפסדים בדרך כלל נמוכים.