¿Cómo afectan el voltaje y la corriente a la velocidad y el par de un motor?

Lo estás viendo ligeramente mal: el voltaje afecta la velocidad, pero es más cercano decir que el par afecta la corriente que viceversa.

Ejecute el motor descargado: a 12 V funcionará a aproximadamente 2/3 de la velocidad a 18 V, que es la velocidad a la que genera suficiente EMF para cancelar la mayor parte del voltaje de conducción. (La hoja de datos dice 15200 vs 24000 a 18V).

El resto de la tensión de conducción (tal vez 10 o 20%) se reduce a través de la resistencia del devanado del motor, lo que produce dos efectos: par suficiente para hacer que el motor descargado gire tan rápido y calentar el motor, en I ^ 2R vatios. No puede medir ese voltaje directamente, pero puede medir la resistencia y la corriente, y le recomiendo que lo haga. Estoy adivinando alrededor de 1 ohm, y la especificación da una corriente sin carga de 400 mA, por lo que 0.16W en los devanados (y 4.8W en total, por lo que el resto se pierde en fricción en los cepillos y la resistencia al viento).

Ahora agregue un poco de carga. A medida que agregue una carga de par, el motor disminuirá su velocidad, por lo que el EMF de retroceso se reducirá y la corriente aumentará hasta que suministre el par que necesita. Por eso digo que el torque afecta la corriente ... La eficiencia también disminuye, porque esa corriente extra genera más calor. No desea utilizar el motor por debajo del 75% de su velocidad de descarga, tal vez el 60% durante períodos cortos y luego enfriarlo.

Ahora agregue su rueda de espuma. No nos lo has dicho, pero supongo que es bastante grande, y simplemente girando, no lo estás haciendo correr por el suelo. ¿Qué tan rápido corre? No nos lo has dicho, pero supongo que su resistencia al viento está actuando como un gran freno de aire, por lo que unos cientos de RPM.

Lo que está estancando el motor. No puede generar ningún EMF posterior, y prácticamente toda esa 12V se desarrolla a través de la resistencia del devanado. Entonces I = 12A, potencia = 144W desperdiciado como calor. Afortunadamente, su fuente de alimentación no está preparada para eso, por lo que aún puede tener un motor en funcionamiento ...

Necesitas un motor de alta velocidad y bajo par. O, más probablemente, engranando. Esto aumentará la velocidad del motor y reducirá la demanda de par para permitir que el motor conduzca la rueda de manera eficiente.

En general, para los motores de imán permanente, el par producido será proporcional a la corriente que fluye a través de la armadura y la velocidad sin carga será proporcional a la tensión.

A medida que aumenta la carga en el motor, la velocidad se reducirá, pero incluso esto se puede modelar como la reducción del voltaje efectivo debido a la caída en la resistencia de la armadura, así que reduzca el voltaje efectivo que ve el motor.

Cuando dices que tienes una rueda de espuma ligera, ¿estás intentando impulsar un vehículo con ella o la rueda está en el aire libre? ¿Qué diámetro tiene la rueda?

Si está tratando de conducir un vehículo con el motor, necesitará una reducción de velocidad para aumentar el par (y reducir la velocidad).

El voltaje es la única variable importante cuando se ejecuta un motor. Más voltaje = Más electromagnético = más potencia = más par. Más corriente no es igual a más par. De hecho, el olor a quemado es causado por demasiada corriente porque le suministró a su motor de 18 voltios una entrada de voltaje de 12 voltios, y el motor no estaba girando lo suficientemente rápido, por lo que la corriente adicional calentó su motor y produjo ese olor a quemado porque estaba quemándose. En general, necesita usar una fuente de alimentación de 18 V para su motor de 18 V, luego, para controlar la velocidad, puede usar el controlador PWM para limitar la corriente.