¿Cómo se comportan eléctricamente los diferentes tipos de motores en operación?

1

Este es un seguimiento de este tema: Overclocking my toothbrush

Desde entonces he medido algunos números con mi DMM. Recuerde que este es un pequeño motor de CC cepillado en un cepillo de dientes de $ 5 que conduzco con una celda de 3.7 V de litio-manganeso.

Un motor desgastado mide 4.1 ohmios con el DMM. Un motor que solo se ha utilizado para agotar una celda alcalina mide 3.8 ohmios.

Ambos motores consumen más de 500 mA cuando se accionan directamente con la celda de 3.7V. Esto tiene sentido, ya que en función de la resistencia que medí anteriormente, podría esperar alrededor de 1 A si no cambia mientras el motor funciona. Realmente no quiero desgastar este motor al ver cuántos amperios reales consume, pero probablemente debería hacerlo en nombre de la ciencia.

Aún así, nos lleva a la pregunta de qué factores determinan la resistencia efectiva de un motor mientras funciona. ¿Se mantendrá igual? ¿incrementar? disminuir?

Por cierto, voy a conectar una resistencia de 4.7 ohmios en serie dentro del cepillo de dientes para regular la corriente a aproximadamente 300 mA. Esto debería disiparse alrededor de .42W y la resistencia está clasificada para .5W ... Veremos si el funcionamiento del motor a "solo" 300 mA alarga su vida útil o no.

Edit: Esto tendrá que esperar hasta mañana porque necesito romper el dremel para hacer una cavidad para que la resistencia encaje.

    
pregunta Steven Lu

1 respuesta

3

Hay demasiadas variables y tipos de motor para hacer un buen trabajo de respuesta universal sin una respuesta extremadamente grande.

Los motores de los aparatos generalmente tienen una vida útil de diseño basada en el uso esperado y la longevidad deseada. por ejemplo, los limpiaparabrisas de automóviles pueden diseñarse para aproximadamente el 10% de las horas de funcionamiento del vehículo. Las siguientes figuras están "fuera de mi cabeza a modo de ejemplo". Siéntase libre de sustituir sus propios supuestos. Si el uso del vehículo objetivo es de 15000 km / año a un promedio de 50 km / hora, eso es 15000/50 = 300 horas, por lo que el uso de limpiaparabrisas al 10% = 30 horas es una vida útil de 10 años = 300 horas de vida útil del motor del limpiaparabrisas. Puede decidir duplicar o triplicar que si no quiere que sus vehículos sean conocidos por fallas menores en las piezas debido a que envejecen o pueden dejarlo como está si valora las ventas del mercado de accesorios. Los usuarios que viven en zonas con mucha lluvia pueden "tener problemas".

El motor de su cepillo de dientes se construirá para cumplir con una vida útil bastante corta. Como es un motor con escobillas, tiene un desgaste del conmutador y el desgaste de las escobillas y los soportes de los casquillos deben durar en el entorno de alta vibración, pero no cuestan más de lo que se puede ayudar. Los bobinados pueden mantenerse en su lugar hasta cierto punto con un adhesivo que se calentará. La operación a una tensión excesiva causará un calentamiento adicional sustancial de I ^ 2R y puede causar que los devanados se desintegren mucho antes de lo diseñado.

En motores más grandes, especialmente, pero posiblemente en su pequeño núcleo de hierro, se diseñará para estar en el extremo superior de la curva de magnetización BH para que el acero se use de manera eficiente. El exceso de voltaje que empuja el amplificador del núcleo aumenta un 10%, lo que puede resultar en una saturación del núcleo muy importante, la pérdida de campo magnético y una alta corriente, lo que conduce a giros de amperios adicionales que conducen a ... .

Los rodamientos se destinarán a una vida útil determinada y las revoluciones más altas pueden causar más calor y pueden expulsar el lubricante de las superficies de los rodamientos con mayor facilidad y pueden descubrir resonancias que impactan la vida útil del motor, pero que no se encuentran a revoluciones más bajas.

En el caso de sus motores pequeños, el aumento de la resistencia con el uso puede deberse al aumento de la resistencia del cepillo a la del cepillo a medida que las superficies se tornan desiguales debido a cambios en el área de la superficie disponible, la tensión del cepillo puede disminuir a medida que los cepillos se acortan y la presión del resorte disminuye. Los propios manantiales pueden perder tensión.

O no :-).
 Es decir, estos son algunos de los posibles factores.
 La relevancia de cada uno debe determinarse en la práctica.

    
respondido por el Russell McMahon

Lea otras preguntas en las etiquetas