Respuesta de par de torsión vs velocidad no lineal para motor DC

En el sitio web de Faulhaber hay disponible para descargar información muy extensa sobre el motor que incluye definiciones de todas las constantes, ecuaciones de las relaciones entre las constantes y elementos de datos, etc. probablemente explique todo Cada voltaje de motor aplicado crea una característica diferente de velocidad en comparación con el par. Cada velocidad crea un voltaje de generador diferente. Cada voltaje del generador crea una carga de generador diferente. Cada carga del generador crea un par motor diferente. Todo eso puede ser calculado.

La corriente del motor Faulhaber no necesita ser controlada. Para caracterizar el motor que se está utilizando como generador, es suficiente controlar la velocidad de conducción y la resistencia de la carga.

Tenga en cuenta que la eficiencia del motor del motor Faulhaber es solo del 37.3% a la velocidad y carga nominales.

Velocidad nominal = 4130 RPM

Par nominal = 2.9 mNm

Potencia de salida mecánica = 4130 X 2.9 / 9549 = 1.25 vatios

Tensión nominal = 12 V

Corriente nominal = 0.28 A

Potencia de entrada eléctrica = 12 X 0.28 = 3.36 vatios

Pérdidas totales = 3.36 - 1.25 = 2.11 vatios

Resistencia del motor = 19.8 ohmios

Pérdidas a velocidad y par nominales:

Pérdida de cobre = 0.28 ^ 2 X 19.8 = 1.55 vatios

Par de fricción = 0.08 mNm

Pérdida de fricción = 0.08 X 4130/9549 = 0.035 vatios

2.11 - 1.55 - 0.04 = 0.52 vatios de viento y otras pérdidas

Un motor de CC con escobillas tiene una corriente lineal frente a una curva de torsión. El límite superior de la curva es el par de torsión y la corriente. El límite inferior es par cero, corriente cero. La pendiente de esta línea es la proporcionalidad de la corriente del motor al par (A / Nm), y se denomina la constante actual. El recíproco de esta pendiente es la constante de par del motor (Nm / A).

La hoja de especificaciones del motor muestra el par de parada como 6.52 mNm y el par constante como 11.5 mNm / A. A partir de esto podemos calcular que la corriente de bloqueo es de 6.52 mNm / 11.5 mNm / A o ~ 0.57 amperios. Puede confirmarlo experimentalmente bloqueando el rotor y midiendo la corriente.

En resumen, simplemente mida la corriente del motor, multiplíquelo por 11.5 mNm / A, y tendrá el mNm de par desarrollado por el motor.

Si desea calcular las RPM, primero mida la resistencia (R) del motor (tome varias lecturas, gire el eje cada vez y tome el valor de lectura más común). La hoja de especificaciones muestra esto como 19.8 ohmios. La constante Back-EMF, K _e , para su motor aparece como 1.21 mV / min ^-1 .

Ahora supervise la corriente (I) y el voltaje del motor (V _O ) y calcule las RPM como:

RPM = ((V _O - (I * R)) * 1000) / K _e

La corriente requerida por el motor de accionamiento no es necesariamente una función lineal de la velocidad.

La corriente en el motor de accionamiento depende del par requerido así como de otros factores. El par depende de su propia fricción, así como del par de salida para impulsar la carga. También habrá corriente requerida para tener en cuenta las pérdidas eléctricas. Estos otros términos pueden no ser lineales con la velocidad.

Para determinar el par que está absorbiendo el generador, primero trace una curva de la corriente del motor sin el generador conectado; esto le dará la corriente necesaria solo para hacer girar el motor. Luego repita el experimento mientras conduce el generador. La diferencia en la corriente debe ser una función del par de torsión para impulsar el generador.

Debe realizar la prueba con varias cargas en el generador a cada velocidad para obtener una característica completa.

Resta la gráfica sin carga de las que tienen carga. Eso representará la corriente adicional requerida para conducir el generador. Multiplique esa corriente por su constante de par para obtener el par real requerido por el generador.