Kako izračunati nosivost malog DC motora s četkicama?

Izračun nosivosti istosmjernog brušenog malog motora ključan je za osiguravanje njegove optimalne učinkovitosti i dugovječnosti. Kao dobavljač DC brušenih malih motora, susreo sam se s brojnim kupcima koji često nisu sigurni u vezi s ovim postupkom. U ovom blogu raščlanit ću korake za izračun nosivosti ovih motora, tako da možete donositi informirane odluke pri odabiru pravog motora za svoju primjenu.

Razumijevanje osnova

Prije nego što se upustimo u izračune, prođimo na brzinu kroz neke osnovne koncepte vezane uz DC brušene male motore. Ovi motori rade na principu elektromagnetizma. Kada električna struja prolazi kroz zavojnice motora, stvara se magnetsko polje koje u interakciji s permanentnim magnetima u motoru proizvodi rotacijsko gibanje.

Kapacitet opterećenja motora odnosi se na najveću količinu mehaničkog opterećenja koje može podnijeti bez pregrijavanja ili zaustavljanja. Na ovaj kapacitet utječe nekoliko čimbenika, uključujući nazivnu snagu motora, moment, brzinu i učinkovitost.

Čimbenici koji utječu na nosivost

Nazivna snaga

Nazivna snaga motora, koja se obično mjeri u vatima (W), označava količinu električne energije koju troši. To je temeljni parametar koji vam daje ideju o ukupnim performansama motora. Veća snaga općenito znači da motor može podnijeti teža opterećenja. Međutim, važno je napomenuti da vam samo nazivna snaga ne govori točan kapacitet opterećenja.

Zakretni moment

Moment je rotacijska sila koju proizvodi motor. Mjeri se u Newton - metrima (N·m) i kritičan je faktor u određivanju sposobnosti motora da pokrene i održi rotaciju pod opterećenjem. Postoje dvije vrste zakretnog momenta koje treba uzeti u obzir: početni zakretni moment i radni zakretni moment. Početni moment je moment potreban za pokretanje motora iz mirovanja, dok je radni moment moment potreban da motor radi konstantnom brzinom.

Ubrzati

Brzina motora, koja se obično mjeri u okretajima u minuti (RPM), također utječe na njegovu nosivost. Općenito, kako se opterećenje motora povećava, njegova se brzina smanjuje. Dakle, morate pronaći ravnotežu između potrebne brzine i opterećenja koje motor može podnijeti.

Učinkovitost

Učinkovitost je omjer mehaničke izlazne snage i ulazne električne energije. Učinkovitiji motor pretvorit će veći postotak električne energije u mehaničku energiju, što znači da može podnijeti više opterećenja s istom količinom ulazne snage.

Izračun nosivosti

Korak 1: Odredite potrebni zakretni moment

Prvi korak u izračunavanju nosivosti je određivanje potrebnog zakretnog momenta za vašu primjenu. To ovisi o vrsti opterećenja s kojim imate posla. Na primjer, ako koristite motor za podizanje utega, možete izračunati zakretni moment pomoću sljedeće formule:

[T = F \puta r]

gdje je (T) zakretni moment (N·m), (F) sila (N) kojom djeluje uteg, a (r) radijus (m) remenice ili kraka poluge.

Recimo da želite podići uteg od 10 kg pomoću kolotura polumjera 0,1 m. Sila kojom djeluje uteg je (F = m \puta g), gdje je (m = 10\space kg) i (g = 9,81\space m/s^{2}). Dakle, (F=10\puta 9,81 = 98,1\razmak N).

Potreban zakretni moment je (T = F\puta r=98,1\puta 0,1 = 9,81\prostorni N·m)

Korak 2: Razmotrite početni i radni moment

Kao što je ranije spomenuto, morate uzeti u obzir i početni i radni moment. U većini slučajeva, početni moment je veći od momenta rada. Treba odabrati motor čiji je početni moment dovoljan da svlada početni otpor opterećenja.

Neki motori imaju krivulju okretnog momenta i brzine koja pokazuje kako se okretni moment mijenja s brzinom. Ovu krivulju možete koristiti za određivanje sposobnosti momenta motora u različitim radnim točkama.

Korak 3: Provjerite zahtjeve za napajanje

Nakon što odredite potrebni okretni moment, možete izračunati snagu potrebnu za pogon tereta. Snaga ((P)) može se izračunati pomoću sljedeće formule:

[P=\frac{T\times\omega}{1000}]

gdje je (P) snaga u kilovatima (kW), (T) je zakretni moment u N·m, a (\omega) je kutna brzina u radijanima po sekundi. Za pretvorbu broja okretaja u minuti u radijane po sekundi upotrijebite formulu (\omega=\frac{2\pi\times RPM}{60})

Pretpostavimo da je potrebni zakretni moment (T = 9,81\space N·m), a željena brzina (RPM = 1000). Prvo izračunajte kutnu brzinu:

(\omega=\frac{2\pi\times1000}{60}\približno 104,72\prostorni rad/s)

Zatim izračunajte snagu:

(P=\frac{9,81\times104,72}{1000}\približno 1,027\prostorni kW)

Korak 4: Računajte za učinkovitost

Budući da niti jedan motor nije 100% učinkovit, trebate uzeti u obzir učinkovitost motora kada izračunavate ulaznu snagu. Recimo da motor ima učinkovitost od 80% ili 0,8. Potrebna stvarna ulazna snaga ((P_{in})) je:

[P_{in}=\frac{P}{\eta}]

gdje je (\eta) učinkovitost. Dakle, (P_{in}=\frac{1,027}{0,8}\približno 1,284\prostorni kW)

Odabir pravog motora

Nakon izračuna potrebnog momenta i snage, možete odabrati motor koji ispunjava ili premašuje ove zahtjeve. U našoj tvrtki nudimo širok raspon istosmjernih brušenih malih motora, uključujućiKočni DC motor bez četkica,DC brušeni motor s malim brojem okretaja, iDC motor s karbonskim četkama. Svaki motor ima vlastite specifikacije i mogućnosti, tako da možete odabrati onaj koji najbolje odgovara vašoj primjeni.

Zaključak

Izračun nosivosti istosmjernog brušenog malog motora proces je u više koraka koji uključuje razumijevanje osnovnih parametara motora, određivanje potrebnog momenta i snage te uzimanje u obzir učinkovitosti. Slijedeći ove korake, možete osigurati da odaberete pravi motor za svoju primjenu, što će dovesti do boljih performansi i duljeg vijeka motora.

Ako još uvijek niste sigurni koji motor odabrati ili vam je potrebna dodatna pomoć s izračunima nosivosti, ne ustručavajte se kontaktirati. Ovdje smo da vam pomognemo da donesete najbolju odluku za vaš projekt. Kontaktirajte nas kako bismo započeli raspravu o nabavi i pronašli savršeni DC brušeni mali motor za vaše potrebe.

Reference

• "Električni motori i pogoni: osnove, vrste i primjene" Austina Hughesa i Billa Druryja
• "Motor Handbook" Arnolda Tustina