Nuolatinės srovės variklio struktūra
Jis turėtų būti sudarytas iš dviejų dalių: statoriaus ir rotoriaus. Stacionari nuolatinės srovės variklio dalis vadinama statoriumi. Pagrindinė statoriaus funkcija yra generuoti magnetinį lauką. Dalis, kuri rieda eksploatacijos metu, vadinama rotoriumi. Jo pagrindinė funkcija yra generuoti elektromagnetinį sukimo momentą ir indukuotą elektrovaros jėgą. Tai nuolatinės srovės variklio energijos konversijos stebulė, todėl ji paprastai vadinama armatūra. Konstruktorius ir ventiliatorius ir kt.
statorius
(1) Pagrindinis magnetinis polius
Pagrindinio poliaus vaidmuo yra sukurti oro tarpo magnetinį lauką. Pagrindinis magnetinis polius sudarytas iš pagrindinio magnetinio poliaus geležinės šerdies ir sužadinimo apvijos.
Geležies šerdis paprastai yra pagaminta iš 0,5–1,5 mm storio silicio plieno plokščių perforavimo ir kniedijimo. Jis padalintas į dvi dalis: stulpo korpusą ir stulpo batą. Viršutinė sužadinimo apvijos dalis vadinama poliaus korpusu, o apatinė – poliaus korpusu. Stulpo batas yra platesnis už stulpo korpusą, kuris gali ne tik reguliuoti magnetinio lauko pasiskirstymą oro tarpelyje, bet ir palengvinti sužadinimo apvijos fiksavimą. Sužadinimo apvija pagaminta iš izoliuotos varinės vielos ir uždėta ant pagrindinio magnetinio poliaus šerdies. Visas pagrindinis magnetinis polius pritvirtintas prie pagrindo varžtais,
(2) Komutavimo polius
Komutavimo stulpo funkcija yra pagerinti komutaciją ir sumažinti komutavimo kibirkštis, kurios gali susidaryti tarp šepečio ir komutatoriaus, kai variklis veikia. Paprastai jis įrengiamas tarp dviejų gretimų pagrindinių magnetinių polių. sudarytas iš polių apvijų. Komutuojamoji poliaus apvija pagaminta iš izoliuotos vielos ir uždėta ant komutuojančio poliaus geležinės šerdies. Komutuojančių polių skaičius yra toks pat kaip ir pagrindinio magnetinio poliaus.
(3) Mašinos bazė
Variklio statoriaus korpusas vadinamas rėmu. Pagrindas turi dvi funkcijas:
Vienas iš jų yra pritvirtinti pagrindinį magnetinį polių, komutavimo polių ir galinį dangtį bei palaikyti ir pritvirtinti visą variklį;
Antra, pati bazė taip pat yra magnetinės grandinės dalis, kuri sudaro magnetinį kelią tarp magnetinių polių, o dalis, per kurią praeina magnetinis srautas, vadinama jungu. Siekiant užtikrinti, kad mašinos pagrindas būtų pakankamas mechaninis stiprumas ir puikus magnetinis pralaidumas, jis paprastai yra pagamintas iš plieno liejinių arba suvirintų plieno plokščių.
(4) Šepečių įranga
Šepečių įtaisai naudojami nuolatinei įtampai ir nuolatinei srovei įvesti arba ištraukti. Šepečių įtaisas susideda iš šepečio, šepetėlio laikiklio, šepetėlio laikiklio ir šepetėlio laikiklio. Šepetys įdedamas į šepetėlio laikiklį ir prispaudžiamas spyruokle, kad tarp šepečio ir komutatoriaus būtų puikus slydimas. Izoliacija būtina. Šepečio strypo sėdynė yra sumontuota ant guolio galinio dangtelio arba vidinio dangtelio, o apskritimo padėtį galima reguliuoti, o po reguliavimo ji bus pritvirtinta.
rotorius
(1) Armatūros šerdis
Paprastai armatūros geležies šerdis yra pagaminta iš perforuotų lakštų, pagamintų iš 0,5 mm storio silicio plieno lakštų ir laminuotų, kad sumažėtų sūkurinės srovės ir histerezės nuostoliai, atsirandantys armatūros geležies šerdyje, kai variklis veikia. Sukrauta geležies šerdis yra pritvirtinta prie besisukančio veleno arba rotoriaus laikiklio. Išoriniame geležies šerdies apskritime yra armatūros plyšys, o armatūros apvija yra įdėta į plyšį.
(2) Armatūros apvija
Armatūros apvijos funkcija yra generuoti elektromagnetinį sukimo momentą ir indukuotą elektrovaros jėgą, ir tai yra pagrindinė nuolatinės srovės variklio energijos konversijos sudedamoji dalis, todėl ji vadinama armatūra. Jį sudaro daugybė ritinių (toliau – komponentai), sujungtų pagal tam tikras taisykles. Ritės gaminamos iš itin stiprių emaliuotų arba stiklu dengtų plokščių varinių vielų. Skirtingų ritinių ritės pusės yra įterptos į armatūros lizdą dviem sluoksniais. Būtina tinkamai izoliuoti tarp geležies šerdies ir tarp viršutinės ir apatinės ritės pusių. Kad išcentrinė jėga neišmestų ritės krašto iš lizdo, plyšys tvirtinamas plyšio pleištu. Ritės galinė dalis, besitęsianti iš plyšio, yra surišta termoreaktyvia stiklo juostele be ataudų.
(3) Komutatorius
Nuolatinės srovės variklyje komutatorius turi šepečius, kurie gali paversti išorinę nuolatinę srovę į kintamąją srovę armatūros ritėje
Elektromagnetinio sukimo momento kryptis yra stabili ir nekinta; nuolatinės srovės generatoriuje komutatorius aprūpintas šepečiu, kuris armatūros ritėje indukuojamą kintamąją elektrovaros jėgą gali paversti nuolatinės srovės elektrovaros jėga, ištraukiama iš teigiamų ir neigiamų šepečių. Komutatorius yra cilindras, sudarytas iš daugelio komutatoriaus segmentų, o komutatoriaus segmentai yra izoliuoti žėručio lakštais.
(4) Sukamasis velenas
Besisukantis velenas vaidina pagalbinį vaidmenį sukant rotorių, todėl jam reikia tam tikro mechaninio stiprumo ir standumo. Paprastai jis gaminamas iš apvalaus plieno.
Tinkamo nuolatinės srovės variklio arba nuolatinės srovės pavaros variklio pasirinkimas konkrečiai programai gali būti nelengva užduotis, todėl daugelis gamintojų gali pateikti tik pagrindines variklio specifikacijas. Šios pagrindinės specifikacijos neatitinka jūsų poreikių. Žemiau pateikiame miniatiūrinių nuolatinės srovės variklių specifikacijas ir, jei įmanoma, pateikiame apytikslius duomenis.
Toliau pateikiamos labai dažnos specifikacijos, kurias gali išvardyti nuolatinės srovės variklių gamintojas. Daugumai pirkėjų šios pagrindinės informacijos pakanka, kad apsipirktų, ar ne.
1. Nominali įtampa:
Aukštą variklio efektyvumą atitinkanti įtampa. Pabandykite pasirinkti akumuliatorių, atitinkantį jūsų pavaros variklio įtampą. Pavyzdžiui, jei variklis yra 6 V, naudokite 5 1.2 V akumuliatorių, kad gautumėte 6 V. Jei jūsų variklis veikia 3,5 V, naudokite 3 AA arba 2 AAA baterijas. Jei variklis veikia virš vardinės įtampos, variklio efektyvumas mažėja, o tai paprastai reikalauja papildomos srovės, generuoja daug šilumos ir sutrumpėja variklio eksploatavimo laikas. Be vardinės įtampos, nuolatinės srovės varikliai taip pat turi darbinės įtampos diapazoną, todėl gamintojas nerekomenduoja varikliui veikti už šio diapazono ribų.
2. Greitis be apkrovos:
Darant prielaidą, kad nėra ryšio, tai yra greičiausias išėjimo veleno sukimosi greitis (kampinis greitis). Jei variklis sulėtėjo ir variklio greitis nerodomas atskirai, variklio sūkiai yra proporcingi įvesties įtampos vertei. „Be apkrovos“ reiškia, kad variklis nepatiria jokio pasipriešinimo (stebulė arba ratas nėra pritvirtinti iki galo). Paprastai pateikiamas tuščiosios eigos greitis yra susijęs su vardine įtampa.
3. Nominali galia:
Jei variklio galia nenurodyta, ji gali būti apytikslė. Galia (P) yra susijusi su srove (I) ir įtampa (V). Formulė yra tokia: P=I*V. Norėdami apytiksliai apskaičiuoti variklio galią, naudokite tuščiosios eigos srovę ir vardinę įtampą. Norėdami gauti maksimalią variklio galią, naudokite užblokuotą rotoriaus srovę ir vardinę įtampą (ne maksimalią įtampą) (tai gali būti naudojama tik trumpą laiką).
4. Sukimo momentas:
Tai didžiausias sukimo momentas, kurį galima užtikrinti, kai variklio velenas nesisuka. Jei variklis bus užrakintas ilgiau nei kelias sekundes, variklis patirs nepataisomą žalą. Renkantis variklį, turėtumėte atsižvelgti į tai, kad jis neturėtų viršyti 1/4-1/3 užstrigusio sukimo momento.
5. Stovėjimo srovė:
Tai srovė, kurią sunaudoja variklis esant maksimaliam sukimo momentui. Tai gali būti labai didelė, o jei nėra valdiklio, kuris valdytų šią srovę, labai dideliais atvejais ji patirs žalą. Jei nenurodyta nei užstrigimo, nei vardinė įtampa, pabandykite naudoti vardinę variklio galią ir vardinę įtampą, kad įvertintumėte srovę: galia [vatai] =įtampa [voltai] * srovė [Amperai]
Bendrosios specifikacijos:
Bendrosios nuolatinės srovės variklių specifikacijos paprastai apima svorį, veleno ilgį ir veleno skersmenį, taip pat variklio ilgį ir skersmenį. Kitos naudingos specifikacijos apima montavimo angos vietą ir sriegio tipą. Jei nurodyti ilgiai arba skersmenys, žr. paveikslėlius, nuotraukas arba mastelio brėžinius, kad sužinotumėte apie kitus matmenis.
Sukimo momentas:
„Sukimo momentas“ apskaičiuojamas jėgą padauginus iš atstumo. Variklis, besisukantis 10 Nm užstrigimo sukimo momentu, gali būti per 1 m
Laikykite 10N. Be to, jis taip pat palaiko 20 N 0,5 m atstumu. Pastaba: 1 kg* gravitacija (9,81 m/s2)=9,81 N (10 N skirta greitam skaičiavimui)
Idealios specifikacijos:
Daugelio variklių gamintojų pateikta papildoma informacija gali būti labai naudinga renkantis tinkamą variklį. Ieškodami nuolatinės srovės variklių, galite susidurti su šia informacija:
Įtampa vs greitis
Idealiu atveju gamintojas gali pateikti variklio įtampos ir greičio grafiką. Norėdami greitai apskaičiuoti, apsvarstykite galimybę naudoti greitį be apkrovos ir vardinę įtampą: (vardinė įtampa, greitis) ir tašką (0, 0).
Sukimo momentas VS srovė:
Srovė yra vertė, kurią nėra lengva valdyti. Nuolatinės srovės varikliai naudoja tik reikiamą srovę. Idealios specifikacijos apima kreives ir aproksimacijas, kurias nėra lengva atkurti. Užstrigimo sukimo momentas yra susijęs su užstrigimo srove. Variklis, kuris išjungtas nuo sukimosi, ims maksimalią ("užblokuotą") srovę ir sukurs didžiausią įmanomą sukimo momentą. Srovė, reikalinga tam tikram sukimo momentui užtikrinti, priklauso nuo daugelio veiksnių, įskaitant varikliui gaminti naudojamų laidų storį, tipą ir konfigūraciją, taip pat magnetus ir kitus mechaninius veiksnius.
Techninės specifikacijos arba 3D CAD brėžiniai:
Daugelis robotų, pirkdami reikiamas dalis, mėgsta nupiešti roboto paveikslėlį kompiuteryje. Nors visi variklių gamintojai turi CAD paveikslėlius su matmenimis, jie retai jas publikuoja. Idealus variklio dydis apima aukščiau pateiktą informaciją, taip pat montavimo angų vietas ir sriegių tipus. Idealiu atveju pateikiamos medžiagos ir matmenys, naudojami varikliams, krumpliaračiams ir apvijoms gaminti.
Sumažinimo koeficientas:
Kai nuolatinės srovės variklio gamintojas gamina atitinkamą variklį su reduktoriumi, jis turi pateikti atitinkamą redukcijos koeficientą. Lėtėjimas naudojamas sukimo momentui padidinti ir greičiui sumažinti. Nurodyta tuščiosios eigos greičio vertė visada yra išėjimo veleno vertė po lėtėjimo. Norint gauti kampinio greičio vertę prieš lėtėjimą, šią vertę (sukimosi be apkrovos greičio vertę) reikia padauginti iš sumažinimo koeficiento. Prieš lėtėjimą, variklio užstrigimo sukimo momentą padalykite iš redukcijos koeficiento. Vidinėms pavaroms gaminti naudojama medžiaga dažniausiai yra plastikas arba metalas ir parenkama taip, kad atlaikytų didžiausią vardinį sukimo momentą.
Priedai: varikliams su reduktoriais kodavimo įrenginiai dažnai naudojami priedai. Rasti tinkamą kodavimo įrenginį savo varikliui gali būti labai sunku, jei tiekiate ne iš tos pačios įmonės. Optinis kodavimo įrenginys leidžia nustatyti sukimosi kryptį ir variklio sukimosi greitį. Kartu su tinkamu kodavimu optinis kodavimo įrenginys taip pat gali nurodyti veleno kampą.
Stebulės ir movos:
Ratų stebulės (kurios naudojamos išėjimo velenui sujungti su kitais komponentais) palaipsniui prisitaiko prie skirtingų dydžių išėjimo velenų. Tik keli gamintojai siūlo vietines movas. Jei nerandate tinkamos movos, apsvarstykite galimybę naudoti krumpliaračius, kad pakeistumėte veleną į kitą dydį.
Aukščiau kalbama apie pagrindinius parametrus, į kuriuos reikia atsižvelgti renkantis miniatiūrinius nuolatinės srovės variklius. Tikiuosi, kad Toho Motors redaktoriaus pasidalinti straipsniai padės geriau suprasti miniatiūrinius nuolatinės srovės variklius.
