Als Lieferant von 12 -V -DC -Ausrüstungsmotoren habe ich zahlreiche Diskussionen mit Kunden über die Spannung - Geschwindigkeitsbeziehung dieser Motoren geführt. Das Verständnis dieser Beziehung ist für alle, die diese Motoren effektiv in ihren Projekten nutzen möchten, von entscheidender Bedeutung, sei es für Robotik, Automatisierung oder andere Anwendungen. In diesem Blog werde ich mich mit den Details dieser Beziehung befassen, erklären, wie sie funktioniert12 V DC -Zahnradmotor.
Grundlagen eines 12 -V -DC -Zahnradmotors
Bevor wir in die Spannung - Geschwindigkeitsbeziehung springen, verstehen wir kurz, was für ein 12 -V -Gleichstrom -Zahnradmotor ist. Ein DC -Zahnradmotor kombiniert einen DC -Motor mit einem Getriebe. Der Gleichstrommotor wandelt elektrische Energie in mechanische Energie um, während das Getriebe die Geschwindigkeit des Motors reduziert und ihr Drehmoment erhöht. Das "12 V" zeigt an, dass der Motor für eine Nennspannung von 12 Volt ausgelegt ist.
DerGetriebe Motor anspornist ein häufiger Typ von Getriebemotor, der Sporngeschäft im Getriebe verwendet. Spurgetränke sind einfach und effizient und machen sie für viele Anwendungen zu einer beliebten Wahl. Andererseits aElektromotor niedriger Drehzahlist so konzipiert, dass er mit einer niedrigeren Geschwindigkeit betrieben wird, die häufig durch die Verwendung eines Getriebe mit einem hohen Gangverhältnis erreicht wird.
Die Spannungsverhältnisbeziehung
Die Beziehung zwischen Spannung und Geschwindigkeit in einem Gleichstrommotor ist relativ einfach. Im Allgemeinen ist die Geschwindigkeit eines DC -Motors direkt proportional zur angelegten Spannung. Dies bedeutet, dass mit zunehmender Spannung auch die Geschwindigkeit des Motors zunimmt und umgekehrt. Mathematisch kann diese Beziehung ausgedrückt werden als:
[N = \ frac {und - i_ar_a} {k \ phi}]
Wobei: - (n) die Geschwindigkeit des Motors (in U / min) - (v) ist die angelegte Spannung - (i_a) ist der Ankerstrom - (r_a) ist der Ankerwiderstand - (k) ist eine Konstante - (\ phi) ist der magnetische Fluss
Bei einem 12 -V -DC -Zahnradmotor arbeitet der Motor bei der Spannung im Nennwert von 12 Volt mit seiner Nenndrehzahl. Wenn die Spannung über 12 Volt erhöht wird, dreht sich der Motor schneller. Es ist jedoch wichtig anzumerken, dass die Übersteuerung der Nennspannung dazu führen kann, dass der Motor ihn überhitzt und potenziell beschädigt wird. Wenn dagegen die Spannung unter 12 Volt abnehmen, dreht sich der Motor langsamer.
Faktoren, die die Spannung - Geschwindigkeitsbeziehung beeinflussen
Während das Grundprinzip der Spannung - Geschwindigkeitsbeziehung unkompliziert ist, gibt es mehrere Faktoren, die diese Beziehung in einem realen Weltszenario beeinflussen können.
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Die Last des Motors hat einen erheblichen Einfluss auf seine Geschwindigkeit. Wenn ein Motor unter starker Last steht, erfordert er mehr Drehmoment zum Drehen. Infolgedessen nimmt der Ankerstrom zu, was wiederum einen Spannungsabfall über den Ankerwiderstand verursacht. Dieser Spannungsabfall reduziert die effektive Spannung, die auf den Motor angelegt wird, was zu einer Abnahme der Geschwindigkeit führt.
Wenn Sie beispielsweise einen 12 -V -DC -Zahnradmotor haben, der einen Förderband antreibt und das Gewicht am Förderband erhöht, erlebt der Motor eine schwerere Last. Infolgedessen nimmt die Geschwindigkeit des Motors ab, selbst wenn die angelegte Spannung bei 12 Volt konstant bleibt.
Getriebeeffizienz
Die Effizienz des Getriebes wirkt sich auch auf die Spannungsgeschwindigkeitsbeziehung aus. Ein Getriebe mit geringem Effizienz führt zu mehr Stromverlusten, was zu einer Verringerung der Gesamtgeschwindigkeit des Motors führen kann. Diese Verluste können auf Faktoren wie Reibung zwischen den Zahnrädern, Schmierungfragen oder Fehlausrichtung der Zahnräder zurückzuführen sein.
Temperatur
Die Temperatur kann auch einen Einfluss auf die Leistung eines 12 -V -DC -Zahnradmotors haben. Mit zunehmender Temperatur steigt auch der Widerstand der Wicklungen des Motors. Dieser Anstieg des Widerstands führt zu einem Spannungsabfall, der zu einer Geschwindigkeit der Geschwindigkeit führen kann. Zusätzlich können hohe Temperaturen die magnetischen Eigenschaften des Motors beeinflussen und seine Leistung weiter verringern.
Praktische Anwendungen und Überlegungen
Das Verständnis der Spannung - Geschwindigkeitsbeziehung ist für verschiedene Anwendungen von wesentlicher Bedeutung. Beispielsweise ist in der Robotik häufig eine präzise Steuerung der Motordrehzahl erforderlich. Durch Einstellen der Spannung, die auf den 12 -V -DC -Zahnradmotor aufgetragen wird, können Sie die Geschwindigkeit der Fugen oder Räder des Roboters steuern.
In Automatisierungssystemen wie Förderbändern oder Montageleitungen ist die Aufrechterhaltung einer konsistenten Geschwindigkeit von entscheidender Bedeutung. Wenn sich die Last des Systems ändert, müssen Sie möglicherweise die Spannung einstellen, um sicherzustellen, dass der Motor weiterhin mit der gewünschten Geschwindigkeit betrieben wird.
Bei Verwendung eines 12 -V -DC -Zahnradmotors ist es wichtig, Folgendes zu berücksichtigen:
Spannungsregulierung
Um einen stabilen Betrieb sicherzustellen, wird empfohlen, einen Spannungsregler zu verwenden. Ein Spannungsregler kann einen konstanten Spannungsausgang beibehalten, auch wenn die Eingangsspannung schwankt. Dies hilft, über oder unter Spannungsbedingungen zu verhindern, was den Motor beschädigen kann.
Lastberechnung
Vor der Auswahl eines 12 -V -DC -Zahnradmotors für Ihre Anwendung ist es wichtig, die erwartete Last zu berechnen. Auf diese Weise können Sie einen Motor mit den entsprechenden Drehmoment- und Geschwindigkeitswerten auswählen. Wenn die Last für den Motor zu schwer ist, kann der Motor zum Stillstand oder zum Überhitzung führen.
Sicherheitsvorkehrungen
Bei der Arbeit mit elektrischen Motoren sollte die Sicherheit immer oberste Priorität haben. Vergewissern Sie sich, dass Sie alle Sicherheitsrichtlinien befolgen, z. B. das Tragen geeigneter Schutzausrüstung und die Verwendung geeigneter Verkabelungstechniken. Vermeiden Sie außerdem die Nennspannung und den Strom des Motors.
Abschluss
Zusammenfassend ist die Spannung - Geschwindigkeitsbeziehung eines 12 -V -DC -Gangmotors ein grundlegendes Konzept, das eine entscheidende Rolle in seiner Leistung spielt. Durch das Verständnis dieser Beziehung und der Faktoren, die sich auf sie auswirken, können Sie bei der Auswahl und Verwendung dieser Motoren in Ihren Anwendungen fundierte Entscheidungen treffen.
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Referenzen
- Fitzgerald, AE, Kingsley, C. & Umans, SD (2003). Elektrische Maschinerie. McGraw - Hill.
- Chapman, SJ (2012). Grundlagen für elektrische Maschinen. McGraw - Hill.
