Tengo un motor que estoy girando con otro motor. Puedo determinar la velocidad de rotación con un tacómetro. Un motor se alimenta con una fuente de alimentación y se acopla con otro motor. Necesito encontrar las características I-V del segundo motor, pero no estoy seguro de cómo probarlas. Puse una resistencia en los terminales del segundo motor e intenté medir la corriente a través de él, pero no estoy seguro de si esta es la forma correcta de hacerlo.
Los motores de CC tienen una relación I-V lineal, y las especificaciones proporcionan suficiente información para calcular la pendiente I-V.
\ begin {align} m & = \ frac {12V} {600mA} = 20 \ Omega \\ V_ {emf} & = 12 - m I \ end {align}
Técnicamente no hay forma de medir directamente \ $ V_ {emf} \ $, sin embargo, se puede deducir midiendo simultáneamente la corriente que fluye a través del motor junto con la velocidad de rotación para varias cargas estables (necesitará al menos 2 diferentes cargas). Una forma barata de aplicar una carga es usar los dedos y variar la fuerza con la que se sostiene el eje (la clave es la estabilidad de la carga, no el nivel real).
Hay algunas cosas que se deben tener en cuenta al tratar con componentes reales:
El problema 1 es fácil de resolver: use la detección de kelvin y ajuste la fuente de alimentación de manera que la tensión en todo el motor sea siempre la misma.
El problema 2 también es fácil de manejar: simplemente no aplique una carga tan grande como para que el motor se detenga.
El problema 3 es inevitable. La única forma de reducir esto es limitar la cantidad de pruebas que realiza.
El problema 4 es generalmente despreciable. Si necesita caracterizar esto, entonces necesitará una forma de medir con precisión el par de prueba. Voy a ignorar esto.
Una vez que tenga algunos puntos de datos, obtenga un ajuste de línea de I frente a la velocidad de rotación utilizando su algoritmo de ajuste de línea . A partir de la velocidad de calado calculada, se puede calcular la resistencia del devanado del motor. Del mismo modo, puede calcular la velocidad sin carga de este ajuste de línea (punto en el que I = 0). En este punto, \ $ V_ {emf} \ $ es el voltaje de prueba aplicado del motor. Usando el punto de parada y el punto sin carga, puede calcular la relación lineal entre \ $ V_ {emf} \ $ y I:
\ begin {align} m & = \ frac {V_ {prueba}} {I_ {parada}} \\ V_ {emf} & = V_ {prueba} - m I \ end {align}
Entiendo que tiene un motor de CC con cepillos con imanes permanentes, con una caja de engranajes integral de hasta 30 rpm. Esto sugiere una relación de caja de cambios de al menos 100: 1.
La respuesta de Helloworld tiene la fórmula correcta para un motor idealizado. Básicamente es solo una fem y una resistencia.
Sin embargo, dado que tiene una forma de hacer girar el motor sin aplicar una corriente, no estoy de acuerdo con su afirmación de que "técnicamente no hay manera de medir directamente Vemf".
Una forma de hacerlo es hacer funcionar el motor sin carga, pero aún así se cargará por la fricción (considerable) de la caja de engranajes conectada.
La forma de evitar esto y medir la fem sin condiciones actuales es hacer girar el motor. La impedancia del motor debe ser despreciable en comparación con la impedancia de un voltímetro regular , por lo que siempre que haya una forma de girar el motor y que pueda desconectar todas las cargas, debe poder medir el Vemf.
En teoría, debería ser proporcional a la velocidad del motor.
La corriente a través del motor debe ser proporcional al par desarrollado por el motor.
Si la fem es menor que la tensión del terminal, la corriente se ejecutará de una manera, y el motor generará un par: es decir, funcionará como un motor, consumiendo electricidad y generando energía mecánica.
Si aplica un par de torsión externo e intenta hacer que el motor funcione más rápido, la fem aumentará más que la tensión del terminal, la corriente funcionará en sentido contrario y el motor reaccionará contra el par aplicado. i, e funcionará como un dinamo, consumiendo energía mecánica y generando electricidad.
El flujo de corriente será el siguiente:
I=(Vterminal-Vemf)/Rmotor
Por lo tanto, un motor perfecto, teórico, sin resistencia, conectado a una tensión constante del terminal funcionará a una velocidad constante sin importar el par que se le aplique.
La resistencia se puede medir aplicando un voltaje al motor y deteniéndolo.
En teoría, la curva entre I = 0 y el bloqueo debería ser una línea recta resistiva, pero espero que haya alguna desviación.
Lo que no me queda claro es si desea utilizar este motor como un motor o como una dinamo. Es un motor de engranajes, y las cajas de engranajes tienden a ser horriblemente ineficientes (en algunos casos, consumen el 50% o más del par del motor) y esto tendrá un efecto masivo en el consumo de corriente. Por lo tanto, si desea utilizar su motor como un motor en lugar de una dinamo, asegúrese de recopilar datos cuando el motor bajo prueba esté tratando de impulsar la carga, y no al revés.
También, tenga cuidado al detener estos motores a la tensión nominal máxima. Con el engranaje alto, el torque puede ser suficiente para dañar la caja de engranajes antes de que la corriente pueda dañar el motor. Dicho esto, lo he conseguido con motores similares, a pesar de lo que decía en la hoja de datos. (¡Lo peor que sucedió fue un eje dañado!)