Motor sabiti hareket kontrol uygulamalarında DC motorlarının seçilmesine yardımcı olur. Fırçalanmış ve fırçasız DC motorları, güce duyarlı veya verimlilik özlem uygulamalarında iyi bir seçimdir.

Çoğu zaman, bir DC motoru veya jeneratör veri sayfası, tork duyarlılığının sarma direncinin kare köküne bölünmesiyle bölünmüş motor sabiti KM'yi içerecektir. Çoğu tasarımcı, bu içsel motor özelliğini sadece motor tasarımcısı için yararlı bir ezoterik liyakat figürü olarak görüyor ve DC motorlarını seçmede pratik bir değer yok.

Ancak KM, bir DC motorunun seçilmesinde yinelemeli sürecin azaltılmasına yardımcı olabilir, çünkü belirli bir durumda veya çerçeve boyutu motorunda genellikle bağımsız sarılır. KM'nin sargıya bağlı olduğu demirsiz DC motorlarında bile (bakır dolgu faktöründeki varyasyonlar nedeniyle) seçim işleminde sağlam bir araç olarak kalır.

KM, her koşulda bir elektromekanik cihazdaki kayıpları ele almadığından, minimum km bu kayıpları ele almak için hesaplanandan daha büyük olmalıdır. Bu yöntem aynı zamanda iyi bir gerçeklik kontrolüdür, çünkü kullanıcıyı hem giriş hem de çıkış gücünü hesaplamaya zorlar.

Motor sabiti, bir motorun veya jeneratörün temel elektromekanik doğasını ele alır. Uygun bir sargı seçmek, yeterince güçlü bir kasa veya çerçeve boyutunun belirlenmesinden sonra basittir.

Motor sabiti KM şu şekilde tanımlanır:

Km = kt/r0.5

Sınırlı güç kullanılabilirliği ve motor şaftında gerekli bilinen bir tork olan bir DC motor uygulamasında, minimum km ayarlanacaktır.

Belirli bir motor uygulaması için minimum km:

Km = t / (pim - put) 0.5

Motordaki güç pozitif olacaktır. Pim, aralarında hiçbir faz kayması olduğu varsayılarak akım ve voltajın ürünüdür.

Pin = vxi

Mekanik güç sağladığı ve sadece dönme hızı ve torkunun ürünü olduğu için motorun dışındaki güç pozitif olacaktır.

POUT = ω XT

Hareket kontrol örneği, portal tipi bir tahrik mekanizması içerir. 38 mm çapında kırılmaz bir DC motor kullanır. Karar, amplifikatörde değişiklik olmadan dönme hızını iki katına çıkarmaya karar verilmiştir. Mevcut çalışma noktası 33.9 MN-M (4.8 oz-in

Yeni çalışma noktası, hızın iki katı ve aynı torkta olacaktır. Hızlanma süresi, hareket süresinin ihmal edilebilir bir yüzdesidir ve dönme hızı kritik parametredir.

Minimum km hesaplamak

Km = t / (pim - put) 0.5

Km = 33.9 x 10-3 nm / (24 vx 1A -

418.88 rad/sn x 33.9 x 10-3 nm) 0.5

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

Km = 10.83 x 10-3 nm/√w

Tork sabitinin ve sarma direncinin toleranslarını açıklayın. Örneğin, tork sabiti ve sarma direncinin ±% 12 toleransları varsa, KM en kötü durumda olacaktır:

KMWC = 0.88 kt/√ (Rx 1.12) = 0.832 km

veya soğuk bir sargı ile nominal değerlerin neredeyse% 17'sinin altında.

Bakır direnci neredeyse%0.4/° C arttığı için sarma ısıtma KM'yi daha da azaltacaktır. Ve sorunu şiddetlendirmek için, manyetik alan yükselen sıcaklıklarla zayıflatacaktır. Kalıcı magnet malzemesine bağlı olarak, bu sıcaklıktaki 100 ° C'lik bir artış için% 20 kadar olabilir. 100 ° C mıknatıs sıcaklığı artışı için% 20 zayıflama ferrit mıknatıslar içindir. Neodimyum-boron demirinin%11'i ve Samaryum Kobalt yaklaşık%4'ü vardır.

İlginç bir şekilde, aynı mekanik giriş gücü için, hedef% 88 verimlilikse, minimum km 1.863 nm/√w'den 2.406 nm/√w'ye gider. Bu, aynı sarma direncine sahip ancak% 29 daha büyük bir tork sabitine eşdeğerdir. İstenen verimlilik ne kadar yüksek olursa, KM o kadar yüksek olur.

Motor uygulaması durumunda, mevcut maksimum akım ve en kötü durum tork yükü biliniyorsa, en düşük kabul edilebilir tork sabitini kullanarak hesaplayın

Kt = t/i

Yeterli KM'ye sahip bir motorlu bir aile bulduktan sonra, minimumu biraz aşan bir tork sabitine sahip bir sargı seçin. Ardından, sargının tüm toleranslar ve uygulama kısıtlamaları durumunda tatmin edici bir şekilde performans olup olmadığını belirlemeye başlayın.

Açıkçası, önce güce duyarlı motorda minimum km'yi belirleyerek bir motor veya jeneratör seçmek ve verimliliği zorlayan jeneratör uygulamaları seçim işlemini hızlandırabilir. Bir sonraki adım, uygun bir sargı seçmek ve dolambaçlı tolerans hususları da dahil olmak üzere tüm uygulama parametrelerinin ve motor/jeneratör sınırlamalarının kabul edilebilir olmasını sağlamak olacaktır.

Üretim toleransları, termal etkiler ve iç kayıplar nedeniyle, her zaman uygulamanın gerektirdiğinden biraz daha büyük bir KM seçmelidir. Pratik bir bakış açısından elde edilebilen sonsuz sayıda sarma varyasyonu olmadığından belirli bir miktar enlem gereklidir. KM ne kadar büyük olursa, belirli bir uygulamanın gereksinimlerini karşılamak için o kadar affedicidir.

Genel olarak,% 90'ın üzerindeki pratik verimlilik neredeyse elde edilemez olabilir. Daha büyük motorlar ve jeneratörler daha büyük mekanik kayıplara sahiptir. Bunun nedeni, histerezis ve girdap akımları gibi yatak, windage ve elektromekanik kayıplardan kaynaklanmaktadır. Fırça tipi motorlar ayrıca mekanik komütasyon sisteminden de kayıplara sahiptir. Kırılmaz motorlarla popüler olan değerli metal komisyonu durumunda, kayıplar rulman kayıplarından çok daha az olabilir.

Demirsiz DC motorları ve jeneratörleri, bu tasarımın fırça varyantında neredeyse hiç histerezis ve girdap akım kayıpları yoktur. Fırçasız versiyonlarda, bu kayıplar düşük olmasına rağmen mevcuttur. Bunun nedeni, mıknatısın genellikle manyetik devrenin arka demirine göre dönmesidir. Bu, girdap akımını ve histerezis kayıplarını indükler. Bununla birlikte, mıknatıs ve arka demirin birlikte hareket ettiği fırçasız DC versiyonları vardır. Bu durumlarda, kayıplar genellikle düşüktür.