Постоянная моторная постоянная при выборе двигателей постоянного тока в приложениях контроля движения. Матовые и бесщеточные двигатели постоянного тока являются хорошим выбором в приложениях для чувствительных к мощности или эффективности.

Много раз, лист данных двигателя DC или генератора будет включать в себя постоянную км двигателя, которая представляет собой чувствительность крутящего момента, деленная на квадратный корень сопротивления обмотки. Большинство дизайнеров рассматривают это внутреннее моторное свойство как эзотерическую фигуру заслуг, полезной только для дизайнера двигателя, без практической ценности при выборе двигателей DC.

Но KM может помочь уменьшить итерационный процесс при выборе двигателя постоянного тока, поскольку он обычно независим в данном случае или двигателе размером с рамы. Даже в бездушных двигателях постоянного тока, где KM зависит от обмотки (из -за изменений в коэффициенте заполнения меди), он остается твердым инструментом в процессе выбора.

Поскольку KM не учитывает потери в электромеханическом устройстве при любых обстоятельствах, минимальный километровый км должен быть больше, чем рассчитанные для решения этих потерь. Этот метод также является хорошей проверкой реальности, потому что он заставляет пользователя вычислять как входную, так и выходную мощность.

Моторная константа рассматривает фундаментальную электромеханическую природу двигателя или генератора. Выбор подходящей обмотки прост после определения адекватно мощного случая или размера кадра.

Моторная постоянная км определяется как:

KM = KT/R0.5

В приложении двигателя постоянного тока с ограниченной доступностью мощности и известным крутящим моментом, необходимым на валу двигателя, будет установлен минимальный килограмм.

Для данного применения двигателя минимальным килограммом будет:

KM = T / (PIN - POOT) 0,5

Мощность в двигатель будет положительной. PIN - это просто произведение тока и напряжения, предполагая, что между ними нет фазового сдвига.

PIN = VXI

Мощность из двигателя будет положительной, поскольку она обеспечивает механическую мощность и является просто продуктом скорости вращения и крутящего момента.

POUT = ω XT

Пример контроля движения включает в себя механизм привода гантри. Он использует двигатель DC DC диаметром 38 мм. Решение принимается в удвоение скорости Swew без изменений в усилителе. Существующая рабочая точка составляет 33,9 млн. М (4,8 унции) и 2000 об/мин (209,44 рад/с), а входная мощность составляет 24 В при 1 A. A. Кроме того, увеличение размера двигателя не является приемлемым.

Новая эксплуатационная точка будет в два раза выше скорости и такого же крутящего момента. Время ускорения - это незначительный процент времени движения, а скорость переживания является критическим параметром.

Расчет минимального км

KM = T / (PIN - POOT) 0,5

Км = 33,9 x 10-3 нм / (24 vx 1a -

418,88 рад/сек x 33,9 x 10-3 нм) 0,5

Км = 33,9 х 10-3 нм / (24 Вт-14,2 Вт) 0,5

Км = 10,83 x 10-3 нм/√w

Учитывают допуски постоянной крутящего момента и сопротивления обмотки. Например, если постоянная крутящего момента и сопротивление обмотки имеют допуск ± 12%, худший случай км будет:

KMWC = 0,88 кт/√ (RX 1,12) = 0,832 км

или почти на 17% ниже номинальных значений с холодной обмоткой.

Обмотка нагрева еще больше уменьшит км, так как удельное сопротивление меди увеличивается почти на 0,4%/° C. И чтобы усугубить проблему, магнитное поле будет ослабляться с повышением температуры. В зависимости от материала с постоянным магнитом, это может составлять до 20% для повышения температуры на 100 ° C. 20% ослабление для повышения температуры магнита на 100 ° C предназначено для ферритовых магнитов. Недимий-бор-железо имеет 11%, а самарий кобальт-около 4%.

Интересно, что для той же механической входной мощности, если цель составляет 88% эффективность, то минимальный килограмм превышает 1,863 нм/√w до 2,406 нм/√w. Это эквивалентно такомую же сопротивлению обмотки, но на 29% больше постоянной крутящего момента. Чем выше желаемая эффективность, тем выше требуется KM.

Если в случае применения двигателя максимальный доступный ток и известность нагрузки с наихудшим случае

Kt = t/i

После поиска моторного семейства с достаточным количеством килограммов, выберите обмотку, которая имеет константу крутящего момента, которая немного превышает минимум. Затем начните определение, будет ли обмотка во всех случаях допусков и ограничений применения выполнять удовлетворительно.

Очевидно, что выбор двигателя или генератора, сначала определив минимальный килограмм в чувствительном к энергосистеме двигателе и генератору эффективности, может ускорить процесс выбора. Затем следующим шагом будет выбрать подходящую обмотку и убедиться, что все параметры применения и ограничения двигателя/генератора являются приемлемыми, включая соображения обмотки.

Из -за производственных допусков, тепловых эффектов и внутренних потерь всегда следует выбирать км, несколько больше, чем требуется применение. Необходимо определенное количество широты, поскольку с практической точки зрения не существует бесконечного количества вариаций обмотки. Чем больше KM, тем более прощающим он удовлетворяет требованиям данного приложения.

В целом, практическая эффективность выше 90% может быть практически недостижимой. Большие двигатели и генераторы имеют большие механические потери. Это связано с подшипником, ветром и электромеханическими потерями, такими как гистерезис и вихревые токи. Двигатели кисти также имеют потери от системы механической коммутации. В случае коммутации драгоценных металлов, популярной у Coreless Motors, потери могут быть чрезвычайно малыми, меньше, чем потери подшипника.

Мороты и генераторы с ультрами постоянного тока практически не имеют потери вихревого тока в варианте этого дизайна. В бесщеточных версиях эти потери, хотя и низкие, существуют. Это связано с тем, что магнит обычно вращается относительно заднего железа магнитной цепи. Это вызывает потери вихревого тока и гистерезиса. Тем не менее, есть безмолвные версии постоянного тока, в которых магнит и обратно железо, движущиеся в унисон. В этих случаях потери обычно низкие.