dimensionar las necesidades del motor de CC

Si todo lo que debe hacer el motor es girar la rueda alrededor de 3 a 5 RPM, entonces sugiero encontrar un motor simple de DC con brocha con una caja de engranajes integrada que gire a esa RPM cuando se aplique la tensión nominal. Cuando busque un motor, debe asegurarse de que el par de torsión que emite el motor pueda vencer la fricción de su tren de transmisión y le quede suficiente par de torsión para acelerar la rueda hasta acelerar en un tiempo razonable.

Resolviendo tu problema: Digamos que queremos girar hasta 5 RPM en cinco segundos.

Sabemos que la aceleración de rotación se puede describir mediante

$$ \ mathrm d \ omega = {T \ over J} $$

Donde:

• \ $ \ mathrm d \ omega \ $ es aceleración rotacional,
• \ $ T \ $ se aplica el torque, y
• \ $ J \ $ es la inercia de la carga (su rueda, en este caso, podemos ignorar la inercia del motor porque será muy pequeña en comparación con la carga)

Sabemos dw porque queremos alcanzar 5 RPM (0.514 Rad / s) desde 0 RPM en un máximo de 5 segundos.

$$ \ mathrm d \ omega  = {0.514 \ sobre 5}  = 0.105 \: \ mathrm {Rad / (s ^ 2)}  = 1 \: \ mathrm {RPM / s} $$

Podemos aproximar la rueda como un disco de densidad uniforme:

$$ J = {Mr ^ 2 \ sobre 2} $$

Donde \ $ M \ $ = Masa (Kg) y \ $ r \ $ = radio (metros)

$$ J = 0.585 \: \ mathrm {kg \: m ^ 2} $$

El par de torsión necesario para acelerar la carga se puede calcular para ser:

$$ T = J \ mathrm d \ omega = 0.0613 \: \ mathrm {Nm} = 6.13 \: \ mathrm {Ncm} $$

Pero esto es solo una parte de la carga que experimentará el motor. La otra parte es la fricción. El torque de fricción es algo que puede determinar experimentalmente al ver cuánto torque se necesita para mover la rueda en posición de parada. Agregue el torque de fricción al torque necesario para acelerar su carga y tendrá el torque mínimo para el que su motor necesita ser calificado.

Espero que esto ayude.

No hay datos suficientes para responder a tu pregunta.

Para poder girar la rueda en estado estable, el motor debe suministrar solo la potencia suficiente para superar la fricción. Esto es independiente del peso y tamaño de la rueda. No has especificado fricción.

El tiempo requerido para acelerar la rueda hasta la velocidad dependerá del tamaño del motor. Un motor más grande puede acelerar la velocidad de la rueda. Pero la energía requerida para acelerar la rueda a la velocidad deseada depende de la geometría de la rueda, que tampoco está completamente especificada. Una rueda de 40 libras y 20 "con la masa concentrada en los bordes requerirá mucha más energía para acelerar que una con la masa concentrada en el centro.

Sin embargo, dada la baja velocidad involucrada, es probable que el motor que requiera sea "pequeño", y los requisitos de energía estén dominados por la fricción al girar la rueda y en el sistema de transmisión. Si diseñara un sistema de este tipo, me sentiría inclinado a armar un prototipo con el motor barato que tenía, y determinar empíricamente los requisitos de energía. Y agregaría un margen saludable considerando que probablemente el sistema de pantalla esté funcionando continuamente, y querrá que sea robusto incluso a medida que los cojinetes se desgasten, el polvo se acumule en las partes móviles, etc.