Arskama.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Чем ограничен ток на двигателе

Kак осуществляется пуск двигателя постоянного тока?

При включении двигателя возникает большой пусковой ток, превышающий номинальный в 10 — 20 раз. Для ограничения пускового тока двигателей мощностью более 0,5 кВт последовательно с цепью якоря включают пусковой реостат (рис. 7).

Рис. 7. Схема включения электрических двигателей постоянного тока: а — с помощью пускового реостата; б — схема электродвигателя со смешанным возбуждением; в — схема универсального коллекторного электродвигателя. Л — зажим, соединенный с сетью; Я — зажим, соединенный с якорем; М -зажим, соединенный с цепью возбуждения; 0 — холостой контакт; 1 — дуга; 2 — рычаг; 3 — рабочий контакт.

Величину сопротивления пускового реостата можно определить по выражению

Rn =U/(1,8 — 2,5)Iном-Rя

где U — напряжение сети, В ;

Iном — номинальный ток двигателя. А;

Rя — сопротивление обмотки якоря, Ом.

Перед включением двигателя необходимо убедиться в том, что рычаг 2 пускового реостата (рис.7) находится на холостом контакте 0. затем включают рубильник и рычаг реостата переводят на первый промежуточный контакт. При этом двигатель возбуждается, а в цепи якоря появляется пусковой ток, величина которого ограничена всеми четырьмя секциями сопротивления Rn. По мере увеличения частоты вращения якоря пусковой ток уменьшается и рычаг реостата переводят на второй, третий контакт и т.д., пока он не окажется на рабочем контакте.

Пусковые реостаты рассчитаны на кратковременный режим работы, а поэтому рычаг реостата нельзя длительно задерживать на промежуточных контактах: в этом случае сопротивления реостата перегреваются и могут перегореть.

. Прежде чем отключить двигатель от сети, необходимо рукоятку реостата перевести в крайнее левое положение. При этом двигатель отключается от сети, но цепь обмотки возбуждения остается замкнутой на сопротивление реостата. В противном случае могут появиться большие перенапряжения в обмотке возбуждения в момент размыкания цепи.

При пуске в ход двигателей постоянного тока регулировочный реостат в цепи обмотки возбуждения следует полностью вывести для увеличения потока возбуждения.

Для пуска двигателей с последовательным возбуждением применяют двухзажимные пусковые реостаты, отличающиеся от трехзажимных отсутствием медной дуги и наличием только двух зажимов — Л и Я.

Kак производится маркировка выводных концов машин постоянного тока?

В качестве примера рассмотрим маркировку выводных концов машины постоянного тока со смешанным возбуждением (рис. 7).

Для определения выводных концов отдельных обмоток (последовательной C1, C2; параллельной ЦП, Ш2 и якорной Я1, Я2 с дополнительными полюсами Д1, Д2) необходимо иметь контрольную лампу или вольтметр и источник переменного тока. Та из трех обмоток, при касании которой лампа горит тускло, будет параллельной (шунтовой) обмоткой. Лампа не будет гореть при касании ее одним концом к коллектору машины, а другим — к выводам последовательной обмотки и будет гореть при касании к выводам обмотки дополнительных полюсов, соединенной с якорем.

Плавный пуск электродвигателя

При прямом пуске на полное напряжение через асинхронный двигатель в первый момент протекает ток, равный току при заклиненном роторе, при этом двигатель развивает пусковой момент. По мере разгона ток падает, а момент сначала увеличивается до критического, а затем падает до значения, характерного для номинальной скорости. Реальная форма кривых тока и момента зависит от конструкции двигателя.

Процесс пуска различных двигателей с одинаковыми характеристиками на номинальной скорости может сильно различаться. Начальный пусковой ток может меняться от 500 до 900 % от номинального тока. Аналогично пусковой момент может изменяться от 70 до 230 % от номинального. Эти характеристики зависят от конструкции двигателя и являются ограничениями при любых применениях мягких пускателей. Для применений, где необходимо получить максимальный пусковой момент при минимальном пусковом токе, необходимо использовать соответствующие двигатели. При снижении напряжения пусковой момент, развиваемый двигателем, снижается в квадрате по отношению к снижению тока.

При использовании устройств, понижающих напряжение при пуске, начальный пусковой ток может быть снижен только до такого уровня, при котором пусковой момент еще превышает момент нагрузки. Если момент двигателя окажется меньше момента нагрузки в любой точке графика пуска, разгон двигателя прекратится, и механизм не наберет номинальной скорости. Чтобы быть эффективным, устройство пуска с пониженным напряжением должно позволять двигателю разогнаться до 90% его номинальной скорости, прежде, чем подавать полное напряжение. Если это сделать раньше, ток поднимется практически до уровня пускового, что перечеркнет все преимущества пуска с пониженным напряжением.

В настоящее время для плавного пуска методом понижения напряжения на электродвигатели применяются следующие типы устройств:

Пускатели «звезда/треугольник»

Они являются наиболее часто используемым видом пусковых устройств, их применение возможно только при очень небольших нагрузках. При пуске двигатель сначала подключается в звезду, при этом ток и момент снижаются до 1/3 от номинальных значений при включении в треугольник. После заданного пользователем интервала времени двигатель отключается от сети и вновь подключается к ней по схеме «треугольник». Чтобы такой пуск был эффективным, двигатель должен быть способен развить момент, необходимый для набора полной скорости при включении в звезду. Переключение со звезды на треугольник при скоростях, существенно меньших номинальной, приводит к значениям тока и момента, сравнимым с процессом прямого пуска. В дополнение к броскам тока и момента, при переходе со звезды на треугольник происходят и другие тяжелые переходные процессы. Амплитуда переходных процессов зависит от фазы и амплитуды напряжения, генерируемого двигателем в момент переключения. В худшем случае генерируемое напряжение равно напряжению сети и находится в противофазе к нему. В этом случае ток может превосходить номинальное пусковое значение в два раза, а момент – в четыре.

Пускатели с автотрансформатором

Пускатели этого типа используют автотрансформатор для снижения напряжения, подводимого к двигателю во время пуска. В них используется определенное количество отводов, позволяющих путем изменения напряжения скачками менять пусковой ток и момент. Такой процесс увеличения напряжения обеспечивает возможность достижения полной скорости до перехода на номинальное напряжение, минимизируя скачки тока и момента в переходном процессе. Однако поскольку количество отводов ограничено, достигнуть высокой точности управления невозможно. В отличие от пускателя звезда-треугольник, пускатель с автотрансформатором является прибором с замкнутыми переходными процессами. Поэтому жесткие переходные процессы в кривой тока и момента на протяжении пуска от пониженного до номинального напряжения отсутствуют. Поскольку имеется падение напряжения на автотрансформаторе, это приводит к снижению момента на всех скоростях двигателя. При работе на высокоинерционную нагрузку время пуска может выйти за безопасный или приемлемый предел, а при работе с переменной нагрузкой оптимальное поведение системы получить не удается. Обычно автотрансформаторные пускатели используются при нечастых пусках, до 3 пусков в час. Пускатели, рассчитанные на более частые или жесткие условия пуска, оказываются слишком большими и дорогими.

Пускатели с резисторами в цепи статора

Пускатели с резисторами в цепи статора используют металлические или жидкостные резисторы для снижения напряжения, подводимого к статору. Такие пускатели обеспечивают эффективное снижение пускового тока и момента двигателя и работают очень хорошо при правильном выборе резисторов. Для точного выбора резисторов на этапе проектирования должны быть известны параметры двигателя, нагрузки и режимов работы. Такая информация обычно труднодоступна, поэтому резисторы выбираются приближенно, что приводит к ухудшению процесса пуска и снижению надежности. Сопротивление резисторов меняется по мере их нагрева в процессе пуска. Чтобы сохранить параметры пуска и повысить надежность системы, обычно устанавливаются реле задержки повторного пуска. Из-за большого выделения тепла на резисторах пускатели с резисторами в цепи статора не применяются для пуска высокоинерционных нагрузок.

Электронные устройства плавного пуска

Устройства плавного пуска наиболее эффективные приборы для организации пуска путем снижения напряжения. Современная технология обеспечивает управление пусковым током и моментом. Наиболее совершенные системы обеспечивают также комплексную защиту двигателя и интерфейсные функции.
Плавный пуск обеспечивает следующие основные функции:
• Плавное изменение напряжения и тока без скачков и переходных процессов.
• Возможность полного управления пусковым током и моментом путем несложного программирования.
• Возможность частых пусков без изменения поведения системы.
• Оптимальный процесс пуска даже в тех применениях, где нагрузка меняется от пуска к пуску.
• Плавный останов в системах, подобных насосам и конвейерам.
• Торможение для снижения времени останова.

Читать еще:  Ауди 100 аар схема двигателя

Технология плавного пуска

Электронные устройства плавного пуска по своим свойствам и возможностям делятся на четыре основные категории:

1. Регуляторы пускового момента
Регуляторы пускового момента контролируют только одну фазу трехфазного двигателя. Управление одной фазой может обеспечить контроль пускового момента двигателя, но пусковой ток снижается при этом незначительно. Ток, текущий по обмоткам двигателя, почти равен току при прямом пуске и не контролируется пускателем. Такой ток протекает по обмоткам двигателя в течение более длительного времени, чем при прямом пуске, поэтому может вызвать перегрев двигателя. Регуляторы пускового момента не могут использоваться там, где необходимо снижение пусковых токов, обеспечение частых пусков, а также для пуска высокоинерционных нагрузок. Но они могут применяться для плавного пуска однофазных асинхронных двигателей.

2. Регуляторы напряжения без обратной связи
Регуляторы напряжения без обратной связи изменяют выходное напряжение в соответствии с заданным пользователем темпом и не имеют сигнала обратной связи от двигателя. Они отвечают стандартным требованиям по электрическим и механическим характеристикам, предъявляемым к мягким пускателям, и могут управлять напряжением как в двух, так и во всех трех фазах двигателя. Процесс пуска определяется пользователем путем задания начального напряжения и времени нарастания напряжения до номинального значения. Многие из таких приборов обеспечивают также ограничение пускового тока, но обычно такое ограничение основано на снижении напряжения в процессе пуска. Обычно такие регуляторы обеспечивают и управление замедлением, плавно снижая напряжение при останове и увеличивая таким образом его продолжительность. Двухфазные регуляторы напряжения без обратной связи снижают пусковой ток во всех трех фазах, но ток при этом оказывается несбалансированным. Регуляторы, изменяющие напряжение в одной фазе, также имеют ограниченные возможности регулирования времени пуска, однако из-за перегрева двигателя могут использоваться только при легких нагрузках.

3. Регуляторы напряжения с обратной связью Регуляторы напряжения с обратной связью являются развитием устройств, описанных выше. Они получают информацию о токе двигателя и используют ее для приостановки увеличения напряжения в процессе пуска при достижении током предельного значения, заданного пользователем. Информация о токе используется также для организации различных защит, например, от перегрузки, дисбаланса фаз, электронной шпонки и т.п. Регуляторы напряжения с обратной связью могут использоваться как комплексные системы пуска двигателя.

4. Регуляторы тока с обратной связью Регуляторы тока с обратной связью являются наиболее прогрессивными устройствами плавного пуска. Эти приборы в первую очередь регулируют ток, а не напряжение. Прямое управление током обеспечивает более точное управление пуском, а также более простую настройку и программирование мягкого пускателя. Большинство параметров, требующих установки при программировании регуляторов напряжения, в регуляторах тока устанавливаются автоматически.

Стоит также отметить, что наиболее совершенным плавным пуском обладают частотные преобразователи, которые могут запускать электродвигатель совсем без превышения номинального тока с сохранением достаточного пускового момента.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Ограничение — ток — двигатель

Такое быстрое изменение скорости может потребовать чрезмерного броска динамического тока, пропорционального производной от скорости. Поэтому принимаются меры для ограничения динамического тока двигателя при разгоне и торможении. С этой целью на вход контура скорости, вместо ступенчатого сигнала подается сигнал, изменяющийся линейно во времени. При подаче на вход ЗИ ступенчатого сигнала напряжение на его выходе меняется по линейному закону. [17]

Процессы пуска, торможения или реверса двигателя в рассматриваемой системе отличаются высокой экономичностью. Это объясняется тем, что при ограничении тока двигателя при пусковых или тормозных процессах посредством изменения напряжения питающего его генератора отсутствует значительное выделение тепла в цепи якоря электродвигателя. [18]

При отсутствии в механической части зазоров и упругих связей ограничение тока двигателя обеспечивает ограничение его момента, а следовательно, и максимальных нагрузок механического оборудования минимальными значениями, достаточными для ускорения масс системы и совершения полезной работы. При этом минимум времени перемещения обеспечивается прямоугольной диаграммой тока при пуске и торможении, рассмотренной выше. [19]

На рис. 4 — 7 в приведены примерные кривые изменения тока в якорной цепи и частоты вращения двигателя при пуске с форсировкой и без нее, из которых видно, что увеличение форсировки ( коэффициента а) — вызывает значительное увеличение тока в якорной цепи, так же как и при реверсировании. Причем эти токи могут превышать максимально допустимые значения по условиям коммутации электрических машин, если не, принять специальных мер для их ограничения. Необходимость ограничения тока двигателя диктуется причинами не только электрического, но и механического характера. [20]

Усилитель генератора имеет обмотки управления: управляющую УО, токовую ТО, стабилизирующую СО или обмотку контроля ускорения и обмотку отрицательной жесткой обратной свяли ОС по напряжению усилителя. Управляющая обмотка определяет полярность и величину напряжения генератора, а также создает форсировку его возбуждения. Она включена в схему сравнения напряжения генератора 1Г с задающим напряжением, полярность н величина которого определяются включением контактов реверсивных контакторов И, Н и контакторов ускорения 1У — ЗУ. Стабилизирующая обмотка СО, включенная по мостовой дифференцирующей схеме, служит для контроля ускорения двигателя и для устранения колебаний. Назначением токовой обмотки ТО является ограничение тока двигателя до основной скорости при разгоне во время прокатки, а также ограничение тормозного тока при торможении со скорости, выше основной. Обмотка ОС отрицательной жесткой обратной связи по напряжению усилителя уменьшает пост, времени последнего. Управление возбуждением двигателя происходит при помощи мостового суммирующего магнитного усилителя УД двигателя. Усилитель питает обмотки управления фазорегулятора ФР двигателя, чем осуществляется изменение напряжения ртутного вентиля РВД, а следовательно, и тока возбуждения двигателя. Усилитель УД имеет в основном обмотки управления: задающую 8О, дифференциальную ДО ( обмотку отрицательной обратной связи по току возбуждения двигателя), токовую обмотку н обмотку отрицательной жесткой обратной связи но напряжению усилителя ОС. Дифференциальная обмотка получает напряжение, пропорциональное току возбуждения через выпрямительный мо-сгнк 1311 н промежуточный трансформатор ТП от вторичной обмотки трансформатора тока ТТ, включенного в цепь первичной обмотки трансформатора ртутного вентиля. Токовая обмотка служит для ограничения тока двигателя как при разгоне выше основной скорости во время прокатки, так и при прокатке с установившейся скоростью при ослабленном токе возбуждения двигателя. Она включена на разность двух напряжений: суммарного падения напряжения л компенсационных обмотках КО н обмотках дополнительных полюсов ДП прокатного двигателя и напряжения сравнения. Пуск двигателя осуществляется повышением напряжения генераторов при неизменном потоке двигателя. Когда же это напряжение возрастет до 85 % номинального, происходит дальнейшее повышение скорости двигателя нутом ослабления его потока. Торможение двигателя осуществляется одновременным усилением потока двигателя и снижением напряжения генераторов. [21]

Усилитель генератора имеет обмотки управления: управляющую УО, токовую ТО, стабилизирующую СО или обмотку контроля ускорения и обмотку отрицательной жесткой обратной связи ОС по напряжению усилителя. Управляющая обмотка определяет полярность и величину напряжения генератора, а также создает форсировку его возбуждения. Она включена в схему сравнения напряжения генератора 1Г с задающим напряжением, полярность и величина которого определяются включением контактов реверсивных контакторов В, Ы и контакторов ускорения 1У — ЗУ. Стабилизирующая обмотка СО, включенная по мостовой дифференцирующей схеме, служит для контроля ускорения двигателя и для устранения колебаний. Назначением токовой обмотки ТО является ограничение тока двигателя до основной скорости при разгоне во время прокатки, а также ограничение тормозного тока при торможении со скорости, выше основной. Обмотка ОС отрицательной жесткой обратной связи по напряжению усилителя уменьшает пост, времени последнего. Управление возбуждением двигателя происходит при помощи мостового суммирующего магнитного усилителя УД двигателя. Усилитель питает обмотки управления фазорегулятора ФР двигателя, чем осуществляется изменение напряжения ртутного вентиля РВД, а следовательно, и тока возбуждения двигателя. Усилитель УД имеет в основном обмотки управления: задающую ЗО, дифференциальную ДО ( обмотку отрицательной обратной связи по току возбуждения двигателя), токовую обмотку и обмотку отрицательной жесткой обратной связи по напряжению усилителя ОС. Дифференциальная обмотка получает напряжение, пропорциональное току возбуждения через выпрямительный мостик ВП и промежуточный трансформатор ТП от вторичной обмотки трансформатора тока ТТ, включенного в цепь первичной обмотки трансформатора ртутного вентиля. Токовая обмотка служит для ограничения тока двигателя как при разгоне выше основной скорости во время прокатки, так и при прокатке с установившейся скоростью при ослабленном токе возбуждения двигателя. Она включена на разность двух напряжений: суммарного падения напряжения в компенсационных обмотках КО и обмотках дополнительных полюсов ЦП прокатного двигателя и напряжения сравнения. Пуск двигателя осуществляется повышением напряжения генераторов при неизменном потоке двигателя. Когда же это напряжение возрастет до 85 % номинального, происходит дальнейшее повышение скорости двигателя путем ослабления его потока. Торможение двигателя осуществляется одновременным усилением потока двигателя и снижением напряжения генераторов. [22]

Читать еще:  Двигатель vvti 16 valve характеристики

Для пуска двигателя необходимо нажать одну из кнопок Кнб Планшайба вправо или Кн7 Планшайба влево в зависимости от направления вращения планшайбы. Реле Р1 подает сигнал управления в ТП2, обеспечивающий требуемую полярность возбуждения двигателя, при которой планшайба вращается вправо. Реле Р8 своими контактами 22 — 23 и 24 — 25 подключает якорь тахогенератора ТГ1, обеспечивая требуемую полярность напряжения обратной связи по скорости, соответствующую вращению планшайбы вправо. После нарастания магнитного потока и включения реле РНТ ( контакт 61 — 62) включается реле Р8, которое контактами 1 — 2 и 7 — 8 подключает регулятор скорости РСГ к источнику задающего напряжения. Преобразователь ТП1 отпирается, и начинается разгон двигателя до скорости, определяемой уставкой РСГ, с ограничением тока двигателя порядка 1.5 / ном за счет действия токовой отсечки. [23]

Усилитель генератора имеет обмотки управления: управляющую УО, токовую ТО, стабилизирующую СО или обмотку контроля ускорения и обмотку отрицательной жесткой обратной свяли ОС по напряжению усилителя. Управляющая обмотка определяет полярность и величину напряжения генератора, а также создает форсировку его возбуждения. Она включена в схему сравнения напряжения генератора 1Г с задающим напряжением, полярность н величина которого определяются включением контактов реверсивных контакторов И, Н и контакторов ускорения 1У — ЗУ. Стабилизирующая обмотка СО, включенная по мостовой дифференцирующей схеме, служит для контроля ускорения двигателя и для устранения колебаний. Назначением токовой обмотки ТО является ограничение тока двигателя до основной скорости при разгоне во время прокатки, а также ограничение тормозного тока при торможении со скорости, выше основной. Обмотка ОС отрицательной жесткой обратной связи по напряжению усилителя уменьшает пост, времени последнего. Управление возбуждением двигателя происходит при помощи мостового суммирующего магнитного усилителя УД двигателя. Усилитель питает обмотки управления фазорегулятора ФР двигателя, чем осуществляется изменение напряжения ртутного вентиля РВД, а следовательно, и тока возбуждения двигателя. Усилитель УД имеет в основном обмотки управления: задающую 8О, дифференциальную ДО ( обмотку отрицательной обратной связи по току возбуждения двигателя), токовую обмотку н обмотку отрицательной жесткой обратной связи но напряжению усилителя ОС. Дифференциальная обмотка получает напряжение, пропорциональное току возбуждения через выпрямительный мо-сгнк 1311 н промежуточный трансформатор ТП от вторичной обмотки трансформатора тока ТТ, включенного в цепь первичной обмотки трансформатора ртутного вентиля. Токовая обмотка служит для ограничения тока двигателя как при разгоне выше основной скорости во время прокатки, так и при прокатке с установившейся скоростью при ослабленном токе возбуждения двигателя. Она включена на разность двух напряжений: суммарного падения напряжения л компенсационных обмотках КО н обмотках дополнительных полюсов ДП прокатного двигателя и напряжения сравнения. Пуск двигателя осуществляется повышением напряжения генераторов при неизменном потоке двигателя. Когда же это напряжение возрастет до 85 % номинального, происходит дальнейшее повышение скорости двигателя нутом ослабления его потока. Торможение двигателя осуществляется одновременным усилением потока двигателя и снижением напряжения генераторов. [24]

Усилитель генератора имеет обмотки управления: управляющую УО, токовую ТО, стабилизирующую СО или обмотку контроля ускорения и обмотку отрицательной жесткой обратной связи ОС по напряжению усилителя. Управляющая обмотка определяет полярность и величину напряжения генератора, а также создает форсировку его возбуждения. Она включена в схему сравнения напряжения генератора 1Г с задающим напряжением, полярность и величина которого определяются включением контактов реверсивных контакторов В, Ы и контакторов ускорения 1У — ЗУ. Стабилизирующая обмотка СО, включенная по мостовой дифференцирующей схеме, служит для контроля ускорения двигателя и для устранения колебаний. Назначением токовой обмотки ТО является ограничение тока двигателя до основной скорости при разгоне во время прокатки, а также ограничение тормозного тока при торможении со скорости, выше основной. Обмотка ОС отрицательной жесткой обратной связи по напряжению усилителя уменьшает пост, времени последнего. Управление возбуждением двигателя происходит при помощи мостового суммирующего магнитного усилителя УД двигателя. Усилитель питает обмотки управления фазорегулятора ФР двигателя, чем осуществляется изменение напряжения ртутного вентиля РВД, а следовательно, и тока возбуждения двигателя. Усилитель УД имеет в основном обмотки управления: задающую ЗО, дифференциальную ДО ( обмотку отрицательной обратной связи по току возбуждения двигателя), токовую обмотку и обмотку отрицательной жесткой обратной связи по напряжению усилителя ОС. Дифференциальная обмотка получает напряжение, пропорциональное току возбуждения через выпрямительный мостик ВП и промежуточный трансформатор ТП от вторичной обмотки трансформатора тока ТТ, включенного в цепь первичной обмотки трансформатора ртутного вентиля. Токовая обмотка служит для ограничения тока двигателя как при разгоне выше основной скорости во время прокатки, так и при прокатке с установившейся скоростью при ослабленном токе возбуждения двигателя. Она включена на разность двух напряжений: суммарного падения напряжения в компенсационных обмотках КО и обмотках дополнительных полюсов ЦП прокатного двигателя и напряжения сравнения. Пуск двигателя осуществляется повышением напряжения генераторов при неизменном потоке двигателя. Когда же это напряжение возрастет до 85 % номинального, происходит дальнейшее повышение скорости двигателя путем ослабления его потока. Торможение двигателя осуществляется одновременным усилением потока двигателя и снижением напряжения генераторов. [25]

Предельный ток для двигателя постоянного тока

Я искал и выключал Интернет больше месяца и сейчас, и боюсь, что мой вопрос настолько прост, что я не могу найти ответ. Или я видел ответ и просто узнал его. Все, что я пытаюсь сделать (в настоящее время), это приводить в действие небольшой двигатель постоянного тока, который я купил у Radio Shack у преобразователя переменного тока в «настенную бородавку». У меня есть выключатель. И хотя я знаю достаточно, чтобы соединить все это воедино, я не знаю, как привести в действие двигатель, не поджигая его.

Двигатель — высокоскоростной двигатель Radio Shack 9-18Vdc, # 2730256. Radio Shack не предоставляет спецификации со своими компонентами, но я смог найти его в Интернете: «12-18 В в пределах 1,98 А, которое ему требуется. Двигатель рассчитан на работу в 1,98 АМПЕР МАКС !!»

Первым источником питания, который я попробовал, была настенная бородавка от старого ноутбука, которая была рассчитана на 19В 3,4А. Это прекрасно работало, когда к двигателю не прикладывалось никакой нагрузки. Он тянул около 0,25 ампер. Однако, когда я нагрузил его, мотор остановился на 4 ампера.

«Нет проблем», хотя я просто куплю более подходящий источник питания. На eBay найден источник питания 18V 2A. Отлично! Когда это прибыло, я подключил это, включил это, и двигатель тогда потянул 4.5 ампера!

Так что теперь я потерялся. Мое наивное предположение состояло в том, что 2-амперный источник питания не будет поставлять больше, чем 2-амперные. Это не правда, или блок питания, который я приобрел мусор?

Или мне действительно нужно искать какую-то схему ограничения тока, которая ограничивает ток чуть менее 2 ампер? Это позволило бы мне вернуть приобретенный товар и просто использовать тот, который у меня был. Это также защитит двигатель от всплесков тока. Я пытался это прочитать, но чем больше я читаю, тем больше путаюсь.

Читать еще:  Высокая температура двигателя пежо 406

Приложение, которое я имею в виду, потребует большого крутящего момента, поэтому я стараюсь, чтобы ток был как можно ближе к максимальному, насколько это безопасно. Следующим моим шагом будет управление скоростью с помощью ШИМ с таймером 555 или платой Arduino. Но сейчас я был бы рад просто включить его и дать ему поработать 6 часов, а не перегореть мотор. Как мне это сделать? Как я не позволяю двигателю постоянного тока потреблять больше тока, чем это полезно для него?

Важно не перегревать двигатель или его части (обмотки, щетки, подшипники и т. Д.).

Тепло в двигателе происходит от тока в квадрате временного сопротивления.

Если двигатель рассчитан на максимум 1,95 А, у вас есть три варианта, чтобы избежать его перегрева:

  1. Убедитесь, что нагрузка никогда не бывает такой высокой, что двигатель глохнет или перегружается.
  2. Убедитесь, что напряжение настолько низкое, что ток через обмотки никогда не будет выше номинального.
  3. Используйте регулятор тока для управления двигателем, который может ограничивать ток на заданном максимуме. (Как правило, средний ток ограничен через ШИМ.)

Причина, по которой ваш «источник питания 2А» не сделал ограничения, заключается в том, что он не был построен с «постоянным ограничением тока» в качестве функции. Существуют источники питания, которые имеют эту функцию, но они, как правило, более дорогие, так как обычно сложнее создать эту функцию, чем либо неограниченный источник питания (который можно разрушить, перегружая его), либо источник питания с ограничением по времени (который полностью отключается) от перегрузки или перегрева.)

Номинальная мощность усилителя в источнике питания обычно равна количеству ампер, которые он может безопасно выдать, а не предельному или точному значению, как номинальное напряжение. Причина в том, что вы не «толкаете» усилители в нагрузку; нагрузка «тянет» усилители на основе напряжения, которое вы подаете, и его внутренней конструкции (сопротивление, импеданс.)

Я рекомендую вам получить источник питания 12 В / 2 А и посмотреть, какой ток будет потребляться, если вы остановите двигатель. Если 2A, уменьшайте напряжение еще больше, пока ток, потребляемый при остановке, не будет приемлемым.

Если этого недостаточно, получите источник питания, который позволяет установить ограничение тока, при котором ответом этого источника питания является снижение напряжения до тех пор, пока ток не окажется ниже этого предела. Вы можете купить их в качестве «компонентов» в таких местах, как Jameco или Digi-Key, или же вы можете купить дешевый источник питания Benctop на 18 В / 3 А от Amazon (который также поставляется с удобными цифровыми считывающими устройствами).

Двигатели достаточно надежны, и вам не нужно беспокоиться о разнице между, например, 1.98 и 2А. Однако перегрузка по току может сократить срок службы двигателя двумя различными способами:

1) В долгосрочной перспективе мотор может перегреться. Для двигателя, рассчитанного на длительность 2 А, весьма характерно иметь более высокий кратковременный номинальный ток — возможно, 4 А с перерывами, для макс. 10 минут за полчаса. Главное — поддерживать температуру двигателя на низком уровне, либо ограничивая ток до 2 А, либо позволяя ему остыть, либо улучшая охлаждение, например, с помощью вентилятора.

2) Двигатели постоянного тока обычно имеют щетки — либо угольные блоки, либо металлические контакты, трущиеся о коммутатор. Последние особенно подвержены износу вследствие плавления, вызванного искрением или просто слишком сильным током. Угольные щетки жестче, но они также могут износиться и перегреться. На некоторых двигателях они легко заменяются, что является одним из способов продлить срок службы двигателя с жестким приводом!

В вашем случае, если вы хотите непрерывную работу в течение 6 часов, вам необходимо учитывать долгосрочное потребление тока.

И это действительно означает ограничение крутящего момента на двигателе.

Ограничение тока приведет к остановке двигателя только при превышении крутящего момента, что может привести к более быстрому перегреву двигателя, если у него есть внутренний охлаждающий вентилятор!

Лучше запустить двигатель быстрее и включить его, пока он не сможет обеспечить необходимый крутящий момент без чрезмерного тока.

Что вам нужно сделать, это точно определить, какой крутящий момент вам нужен, чтобы разогнать ваш диск до скорости, на которой вы хотите, чтобы он вращался, и затем настроить двигатель соответствующим образом. Это довольно простая физическая проблема, и все, что вам нужно знать, это момент инерции вашей нагрузки и скорость, с которой вы хотите ее ускорить. Для довольно простого объекта, такого как большой диск, вам понадобится больше крутящего момента, чтобы развить его до скорости, чем для его движения.

Формула для крутящего момента τ = I ∗ α ‘ role=»presentation»> τ = I ∗ α , где τ ‘ role=»presentation»> τ это крутящий момент, I ‘ role=»presentation»> I это момент инерции, и α ‘ role=»presentation»> α угловое ускорение. Момент инерции для диска такой же, как для цилиндра, I = 1 2 m ∗ r 2 ‘ role=»presentation»> I = 1 2 m ∗ r 2 , где m ‘ role=»presentation»> m это масса вашего диска и r ‘ role=»presentation»> r это радиус.

Поэтому, когда вы включаете ваш двигатель, он будет потреблять как можно больше тока, чтобы ускорить этот диск. Если вы придумали какой-то метод ограничения тока до 2 ампер (что для данного двигателя эквивалентно ограничению крутящего момента до определенного значения), то это эквивалентно ограничению ускорения вашей нагрузки ( α = τ I ‘ role=»presentation»> α = τ I ). Другим вариантом будет ограничение скорости ускорения нагрузки, что ограничит необходимый вам крутящий момент. Это может быть так же просто, как медленное подача большего напряжения в течение определенного периода времени вместо мгновенного включения двигателя напряжением 18 В. Так как это звучит так, как будто вы планируете контролировать скорость в любом случае, вы можете попробовать это.

И все это предполагает, конечно, что ваш мотор имеет правильный размер. Я бы посоветовал вам выполнить расчеты, чтобы определить момент инерции, а затем использовать требования к ускорению, чтобы определить необходимый вам крутящий момент. Вполне возможно, что двигатель, который у вас есть, вообще не будет работать для этого (т. Е. Даже когда нагрузка повышена до скорости, для его движения требуется больший крутящий момент, чем то, что ваш двигатель может безопасно дать вам в течение 6 часов за раз ).

Также здесь есть заметка о номинальных характеристиках двигателя. Большинство производителей двигателей оценивают свои двигатели в зависимости от того, как изменяется их внутренняя температура относительно температуры окружающей среды и какой изоляции он использует. Таким образом, для данного типа изоляции производитель двигателя будет загружать двигатель так, что обмотки двигателя возрастут (скажем) 85 ∘ ‘ role=»presentation»> ∘ С над температурой окружающего воздуха в течение длительного периода времени. Крутящий момент, ток, скорость и т. Д. На фирменной табличке — данные этого теста. Поэтому, если двигатель говорит, что он рассчитан на 2 А, это означает, что если вы используете его на 2 А в течение длительного времени (как у вас на 6 часов), то вы должны ожидать, что обмотки двигателя будут такими же горячими, как и изоляция. рассчитан на. Это также означает, что вы можете перегружать двигатель в течение короткого периода времени, если обмотки двигателя не нагреваются выше этой температуры. Проблема для вас заключается в том, что вы не знаете, какая изоляция находится в вашем двигателе, и у вас, вероятно, нет испытательного оборудования, чтобы правильно определить, насколько сильно вы можете перегрузить двигатель. По сути, все, что я говорю, это то, что рисунок 4,5 А в течение короткого периода времени (скажем, 1 минуты) не

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector