ساختار موتور DC.

ساختار موتور DC

باید از دو بخش استاتور و روتور تشکیل شده باشد. قسمت ثابت موتور DC استاتور نامیده می شود. وظیفه اصلی استاتور ایجاد میدان مغناطیسی است. به بخشی که در حین کار غلت می زند روتور می گویند. وظیفه اصلی آن تولید گشتاور الکترومغناطیسی و نیروی الکتروموتور القایی است. این هاب برای تبدیل انرژی موتور DC است، بنابراین معمولاً به آن آرمیچر می گویند. سازنده و پنکه و غیره

استاتور

(1) قطب مغناطیسی اصلی

نقش قطب اصلی ایجاد میدان مغناطیسی شکاف هوا است. قطب مغناطیسی اصلی از هسته آهنی قطب مغناطیسی اصلی و سیم پیچ تحریک تشکیل شده است.

هسته آهنی به طور کلی از پانچ و پرچ ورق فولادی سیلیکونی با ضخامت 0.5mm~1.5mm ساخته شده است. این به دو بخش تقسیم می شود: بدنه میله و کفش میله. قسمت بالایی سیم پیچ تحریک را بدنه قطب و قسمت پایینی آن را بدنه قطب می نامند. کفشک میله عریض تر از بدنه قطب است که نه تنها می تواند توزیع میدان مغناطیسی را در شکاف هوا تنظیم کند، بلکه تثبیت سیم پیچ تحریک را نیز تسهیل می کند. سیم پیچ تحریک از سیم مسی عایق ساخته شده است و روی هسته قطب مغناطیسی اصلی آستین دارد. کل قطب مغناطیسی اصلی با پیچ روی پایه ثابت می شود.

(2) قطب تبدیل

عملکرد قطب کموتیشن بهبود کموتاسیون و کاهش جرقه های کموتاسیونی است که ممکن است بین برس و کموتاتور هنگام کارکرد موتور ایجاد شود. به طور کلی بین دو قطب اصلی مغناطیسی مجاور نصب می شود. از سیم پیچ قطب تشکیل شده است. سیم پیچ قطب کموتینگ از سیم عایق ساخته شده است و روی هسته آهنی قطب کموتینگ قرار دارد. تعداد قطب های جابجایی همان قطب مغناطیسی اصلی است.

(3) پایه ماشین

محفظه استاتور موتور فریم نامیده می شود. پایه دو عملکرد دارد:

یکی این است که قطب مغناطیسی اصلی، قطب کموتاسیون و پوشش انتهایی را ثابت کنیم و کل موتور را پشتیبانی و ثابت کنیم.

دوم اینکه خود پایه نیز بخشی از مدار مغناطیسی است که مسیر مغناطیسی بین قطب های مغناطیسی را تشکیل می دهد و قسمتی که شار مغناطیسی از آن عبور می کند یوغ نامیده می شود. به منظور اطمینان از اینکه پایه دستگاه دارای استحکام مکانیکی کافی و نفوذپذیری مغناطیسی عالی است، معمولاً از ریخته گری فولادی یا صفحات فولادی جوش داده شده ساخته می شود.

(4) تجهیزات برس

دستگاه های براش برای معرفی یا استخراج ولتاژ DC و جریان DC استفاده می شوند. دستگاه برس از یک برس، یک جا برس، یک جا برس و یک جا برس تشکیل شده است. برس در نگهدارنده برس قرار می گیرد و توسط یک فنر فشرده می شود، به طوری که لغزشی عالی بین برس و کموتاتور وجود دارد. عایق کاری لازم است. نشیمنگاه میله برس روی درپوش انتهایی یا روکش داخلی بلبرینگ نصب می شود و موقعیت محیطی قابل تنظیم است و پس از تنظیم ثابت می شود.

روتور

(1) هسته آرمیچر

به طور کلی، هسته آهن آرمیچر از ورق های پانچ ساخته شده از ورق های فولادی سیلیکونی با ضخامت 0.5 میلی متر ساخته شده و برای کاهش تلفات جریان گردابی و تلفات هیسترزیس ایجاد شده در هسته آهن آرمیچر در هنگام کارکرد موتور، لمینیت شده است. هسته آهنی انباشته شده روی محور چرخان یا براکت روتور ثابت می شود. دایره بیرونی هسته آهنی دارای شکاف آرمیچر است و سیم پیچ آرمیچر در شکاف تعبیه شده است.

(2) سیم پیچ آرمیچر

عملکرد سیم پیچ آرمیچر تولید گشتاور الکترومغناطیسی و نیروی الکتروموتور القایی است و جزء کلیدی تبدیل انرژی موتور DC است، بنابراین آرمیچر نامیده می شود. از تعداد زیادی سیم پیچ (که از این پس اجزا نامیده می شوند) تشکیل شده است که طبق قوانین خاصی به هم متصل شده اند. کویل ها از سیم های لعابی با استحکام بالا یا سیم های مسطح مسطح با روکش شیشه ای ساخته شده اند. کناره های سیم پیچ سیم پیچ های مختلف به صورت دو لایه در شیار آرمیچر تعبیه شده است. لازم است بین هسته های آهنی و بین دو طرف سیم پیچ بالایی و پایینی به درستی عایق بندی شود. برای اینکه نیروی گریز از مرکز از پرتاب لبه سیم پیچ به بیرون از شکاف جلوگیری شود، شیار با یک گوه شیار ثابت می شود. قسمت انتهایی کلاف که از شکاف بیرون می‌آید با یک نوار شیشه‌ای بدون پود گرما سخت بسته می‌شود.

(3) کموتاتور

در یک موتور DC، کموتاتور مجهز به برس هایی است که می تواند برق DC خارجی را به جریان متناوب در سیم پیچ آرمیچر تبدیل کند.

جهت گشتاور الکترومغناطیسی پایدار و بدون تغییر است. در ژنراتور DC، کموتاتور مجهز به یک برس است که می تواند نیروی الکتروموتور متناوب القا شده در سیم پیچ آرمیچر را به نیروی الکتریکی جریان مستقیم که از برس های مثبت و منفی کشیده می شود، تبدیل کند. کموتاتور سیلندری است که از بخش های کموتاتور زیادی تشکیل شده است و بخش های کموتاتور با صفحات میکا عایق بندی شده اند.

(4) شفت دوار

شفت دوار نقش حمایتی در چرخش روتور دارد و به استحکام مکانیکی و استحکام خاصی نیاز دارد. به طور کلی از فولاد گرد پردازش می شود.

انتخاب موتور DC یا موتور دنده DC مناسب برای یک کاربرد خاص می تواند یک کار دلهره آور باشد و بسیاری از تولیدکنندگان ممکن است فقط مشخصات اولیه موتور را ارائه دهند. این مشخصات اولیه نیازهای شما را برآورده نمی کند. در زیر مشخصات موتورهای DC مینیاتوری را لیست کرده و در صورت امکان تقریبی ارائه می دهیم.

مشخصات زیر یک مشخصات بسیار رایج است که ممکن است سازنده موتورهای DC فهرست کند. برای اکثر خریداران، این اطلاعات اولیه برای خرید یا عدم خرید کافی است.

1. ولتاژ نامی:

ولتاژ مربوط به راندمان موتور بالا. سعی کنید بسته باتری را انتخاب کنید که با درجه ولتاژ موتور درایو شما مطابقت داشته باشد. به عنوان مثال، اگر موتور دارای ولتاژ 6 ولت است، از یک بسته باتری 5 1.2 ولت برای دریافت 6 ولت استفاده کنید. اگر موتور شما با ولتاژ 3.5 ولت کار می کند، از 3 بسته باتری AA یا 2 AAA استفاده کنید. اگر موتور بیش از ولتاژ نامی خود کار کند، راندمان موتور کاهش می یابد که معمولاً به جریان اضافی نیاز دارد، گرمای زیادی تولید می کند و عمر موتور را کاهش می دهد. علاوه بر ولتاژ نامی، موتورهای DC دارای محدوده ولتاژ کاری نیز هستند و سازنده توصیه نمی کند که موتور بیش از این محدوده کار کند.

2. سرعت بدون بار:

با فرض عدم وجود اتصال، این سریعترین سرعت چرخشی شفت خروجی (سرعت زاویه ای) است. اگر موتور کند شده باشد و سرعت موتور به طور جداگانه نمایش داده نشود، دور موتور با مقدار ولتاژ ورودی متناسب است. "بدون بار" به این معنی است که موتور با هیچ مقاومتی مواجه نمی شود (توپ یا چرخ تا انتها نصب نشده است). معمولا سرعت بی باری ارائه شده مربوط به ولتاژ نامی است.

3. قدرت نامی:

اگر قدرت موتور ذکر نشده باشد، می توان آن را تقریبی کرد. توان (P) مربوط به جریان (I) و ولتاژ (V) است. فرمول این است: P=I*V. از جریان بدون بار و ولتاژ نامی برای تقریبی توان خروجی موتور استفاده کنید. از جریان قفل شده روتور و ولتاژ نامی (نه حداکثر ولتاژ) برای به دست آوردن حداکثر توان موتور استفاده کنید (این فقط برای مدت زمان کوتاهی قابل استفاده است)

4. گشتاور استال:

این حداکثر گشتاوری است که می توان در زمانی که شفت موتور نمی چرخد ​​ایجاد کرد. اگر موتور بیش از چند ثانیه قفل شود، موتور دچار آسیب های جبران ناپذیری می شود. هنگام انتخاب یک موتور، باید در نظر داشته باشید که نباید از 1/4-1/3 گشتاور استال تجاوز کند.

5. جریان توقف:

این جریانی است که موتور در حداکثر گشتاور مصرف می کند. این می تواند بسیار زیاد باشد و اگر کنترل کننده ای برای کنترل این جریان وجود نداشته باشد، در موارد بسیار بزرگ آسیب می بیند. اگر نه استال و نه ولتاژ نامی ارائه نشده است، سعی کنید از توان نامی و ولتاژ نامی موتور برای تخمین جریان استفاده کنید: توان[وات]=ولتاژ[ولت]*جریان[آمپر]

مشخصات کلی:

مشخصات کلی موتورهای DC معمولاً شامل وزن، طول شفت و قطر شفت و همچنین طول و قطر موتور است. سایر مشخصات مفید عبارتند از محل سوراخ نصب و نوع رزوه. اگر طول یا قطر ارائه شده است، به تصاویر، عکس‌ها یا نقشه‌های مقیاس رجوع کنید تا ابعاد دیگر را احساس کنید.

گشتاور:

"گشتاور" با ضرب نیرو در فاصله محاسبه می شود. موتوری که با گشتاور استال 10 نیوتن متر می چرخد ​​می تواند در 1 متر باشد

10N را نگه دارید. به همین ترتیب، 20 نیوتن را در 0.5 متر نیز حفظ می کند. توجه: 1kg*گرانش (9.81m/s2)=9.81N (10N برای محاسبه سریع است)

مشخصات ایده آل:

اطلاعات اضافی لیست شده توسط بسیاری از سازندگان موتور می تواند هنگام انتخاب موتور صحیح بسیار مفید باشد. هنگام جستجوی موتورهای DC، ممکن است با برخی از اطلاعات زیر مواجه شوید:

ولتاژ در مقابل سرعت

در حالت ایده‌آل، سازنده ممکن است نموداری از ولتاژ موتور در مقابل سرعت را فهرست کند. برای تقریب سریع، از سرعت بدون بار در مقابل ولتاژ نامی استفاده کنید: (ولتاژ نامی، سرعت) و نقطه (0،0).

گشتاور در مقابل جریان:

جریان مقداری است که کنترل آن آسان نیست. موتورهای DC فقط از جریان مورد نیاز استفاده می کنند. مشخصات ایده‌آل شامل منحنی‌ها و تقریبی‌هایی است که بازتولید آن‌ها آسان نیست. گشتاور استال مربوط به جریان استال است. موتوری که از چرخش غیرفعال شده باشد، حداکثر جریان (قفل شده) را می کشد و حداکثر گشتاور ممکن را تولید می کند. جریان مورد نیاز برای تامین یک گشتاور معین بر اساس عوامل زیادی از جمله ضخامت، نوع و پیکربندی سیم های مورد استفاده برای ساخت موتور و همچنین آهنرباها و سایر عوامل مکانیکی است.

مشخصات فنی یا نقشه های سه بعدی CAD:

بسیاری از ربات ها دوست دارند هنگام خرید قطعات لازم، تصویری از ربات روی کامپیوتر بکشند. اگرچه همه سازندگان موتور تصاویر CAD با ابعاد دارند، به ندرت آنها را برای عموم منتشر می کنند. اندازه ایده آل موتور شامل اطلاعات بالا و همچنین محل سوراخ های نصب و انواع رزوه است. در حالت ایده آل، مواد و ابعاد مورد استفاده برای ساخت موتورها، چرخ دنده ها و سیم پیچ ها ارائه می شود.

نرخ کاهش:

هنگامی که سازنده موتور DC موتور دنده ای مربوطه را برای موتور تولید می کند، باید نسبت کاهش مربوطه را ارائه دهد. کاهش سرعت برای افزایش گشتاور و کاهش سرعت استفاده می شود. مقدار سرعت بدون بار داده شده همیشه مقدار شفت خروجی پس از کاهش سرعت است. برای به دست آوردن مقدار سرعت زاویه ای قبل از کاهش سرعت، لازم است این مقدار (مقدار سرعت چرخش بدون بار) در نسبت کاهش ضرب شود. قبل از کاهش سرعت، برای گشتاور استال موتور، گشتاور استال را بر نسبت کاهش تقسیم کنید. مواد مورد استفاده برای ساخت چرخ دنده های داخلی معمولا پلاستیک یا فلز است و برای تحمل حداکثر گشتاور نامی انتخاب می شود.

لوازم جانبی: برای موتورهای دنده ای، رمزگذار اغلب لوازم جانبی استفاده می شود. اگر از همان شرکت منبعی ندارید، پیدا کردن رمزگذار مناسب برای موتور شما می تواند بسیار دشوار باشد. یک رمزگذار نوری به شما امکان می دهد جهت چرخش و همچنین سرعت چرخش موتور را پیدا کنید. در کنار یک رمزگذاری مناسب، یک رمزگذار نوری نیز می تواند زاویه شفت را به شما بدهد.

هاب ها و کوپلینگ ها:

توپی چرخ ها (که برای اتصال شفت خروجی به اجزای دیگر استفاده می شود) به تدریج با اندازه های مختلف شفت خروجی سازگار می شوند. فقط تعداد کمی از تولید کنندگان کوپلینگ های بومی را ارائه می دهند. اگر نمی توانید یک کوپلینگ مناسب پیدا کنید، از چرخ دنده های خار برای جابجایی شفت به اندازه دیگری استفاده کنید.

موارد فوق در مورد پارامترهای اصلی است که باید در انتخاب موتورهای دنده DC مینیاتوری در نظر گرفته شود. امیدوارم مقالات به اشتراک گذاشته شده توسط ویرایشگر توهو موتورز بتواند به شما در درک بهتر موتورهای DC مینیاتوری کمک کند.