Jeg har et par DC-motorer på 1,5 V og 9 V og har brug for dem til nogle applikationer. Disse motorer kører med en bestemt hastighed (o / min).
Men jeg er nødt til at bremse dem. Vil det være en god idé at forbinde en modstand i serie med motoren og batteriet for at reducere motorhastigheden?
Vil dette medføre dårlige effekter på motoren? Jeg ved, at der er andre metoder, jeg kan bruge til at reducere motorens omdrejningstal, som f.eks. Ved hjælp af gear eller et PWM-kredsløb, men jeg er interesseret i at vide, om det er en god idé at bruge modstand.
Svar
Brug af gear er altid bedst, fordi det er den metode, der giver den højeste procentdel til motoreffektens kapacitet tilgængelig. Da kraften er drejningsmoment ganget med hastighed, holdes det meste af motorens effektfunktion øger drejningsmomentkapaciteten og reducerer samtidig hastigheden.
Pulsbredde eller pulsamplitudemodulation er næstbedst. Det kan bevare den højeste drejningsmomentkapacitet, samtidig med at driftshastigheden og effektkapaciteten reduceres. Den bedste måde at opretholde drejningsmoment på er at have en indre kontrolsløjfe, der regulerer moment ved at regulere strøm. En ydre kontrolsløjfe regulerer hastighed og giver den aktuelle reference. Fordi der anvendes en omskifteregulator, spildes der mindre strøm end der ville blive spildt ved en lineær styringsteknik eller seriemodstand.
En seriemodstand kan bestemt bruges. Det kan være en variabel modstand (reostat) eller en eller flere faste modstande. Med en seriemodstand er den spildte effekt direkte proportional med den procentvise hastighedsreduktion. Da der ikke er nogen strømstyring, øger tilføjelse af modstand den hastighedsændring, der skyldes enhver belastningsændring. Hastighedsvariationen på grund af belastningsvariation øges i forhold til mængden af hastighedsreduktion. Der er også hastighedsvariation forårsaget af modstandsændring på grund af modstandstemperaturvariation.
Yderligere overvejelser
Hvis det ikke kun er nødvendigt at “bremse ned”, men også variabel hastighed, er det bedst at vælg gear til den korrekte maksimale hastighed, og brug derefter elektronisk kontrol til at give variation. Større jævnstrømsmotorer bruges sjældent til drift med fast hastighed, men elektronisk styring eller seriemodstand kan være påkrævet bare for at starte en større jævnstrømsmotor for at undgå overdreven startstrøm.
For meget små jævnstrømsmotorer kan seriemodstand være helt tilstrækkelig i nogle situationer afhængigt af forskellige faktorer såsom strømkilde, driftscyklus, omkostningsanalyse, maksimal hastighedsreduktion, belastningsstabilitet osv.
Svar
Hastigheden på en DC-motor med permanent magnet bestemmes primært af spænding. Problemet med at bruge en serie modstand er, at dens spændingsfald er proportionalt med strømmen.
Hvis motoren trækker konstant strøm, vil modstanden tabe en konstant spænding, og motoren kører med en fast (lavere) hastighed. Motoren vil dog trække mere strøm, når den startes, og når belastningen stiger, hvilket medfører højere spændingsfald og reducerer hastigheden endnu mere. Hvis det kører noget, hvis belastning stiger, når hastigheden stiger (f.eks. En propel), vil hastigheden til sidst stabilisere sig, men hvis belastningen er variabel, vil hastighedsreguleringen være dårlig.
Hvis modstanden øges for meget, kan motoren gå i stå under tung belastning eller ikke engang starte, hvis den oprindelige belastning er for meget til det. Dette er godt til nogle applikationer, fordi modstanden begrænser drejningsmomentet og beskytter motoren mod at blive beskadiget af høj strøm, men hvis du vil opretholde relativt konstant hastighed under varierende belastning, er den dårlig.
Hvis du vil for at reducere omdrejningstal uden at gå på kompromis med hastighedsregulering, skal du bruge en spændingsregulator eller PWM-controller til at sænke motorspændingen. Hvis du også vil have et højere drejningsmoment, skal du bruge en gearkasse (som øger drejningsmomentet med samme forhold, da det reducerer akselt omdrejningstal). De fleste små jævnstrømsmotorer er designet til at køre ved høje omdrejninger pr. minut, så for applikationer, der har brug for lave omdrejninger pr. minut, er en gearkasse normalt den bedste mulighed.
Kommentarer
- PWM er / var den tilgang, der anvendes af mere sofistikerede modeltogcontrollere. (Mindre sofistikerede brugte en trådbundet reostat).
Svar
Du KAN bruge en modstand, men forstå alt, hvad du gør, er at dumpe strømmen ud af modstanden for at tabe spændingen til motoren.
Hvis du vil gå rigtig langsomt, modstandsmetoden vil sandsynligvis få motoren til at gå i stå, før du når dit ønskede omdrejningstal.
Brug af PWM sikrer, at du får impulser med fuldt moment, hvilket giver dig mulighed for at køre motoren til virkelig lave hastigheder .
Kommentarer
- Ud over at spilde energi kan modstanden muligvis forhindre myren i at starte, især under belastning, fordi en motor har brug for meget højere strøm når der startes, end det gør, når den ‘ nåede hastighed. Så det er ‘ EN VIRKELIG dårlig måde at bremse en motor på.
Svar
Ja, brug af modstande var den første metode til at kontrollere motorhastigheden. Tilbage i de tidlige dage af elektricitet blev gadevogne drevet af elektricitet, og hastighedskontrollen blev udført ved at flytte kviksølv ind / ud af wolframrør. Jo mere kviksølv fyldte rørene, jo hurtigere kørte vognen. Hastigheden på en karrusel blev også styret af en spand saltvand, der uddybede elektroder i den. Dengang var elektriske ledninger holdt så lige, som de ikke kunne miste elektroner med høj hastighed ved at savne kurverne og forlade lederne for evigt. 🙂
Svar
Dette forudsætter, at du lige har fået en lille motor, som det er almindeligt i batteridrevet legetøj eller blæsere , kører ved lav spænding, og du vil bare sænke det lidt. Det forudsætter også, at du virkelig vil have en billig og munter løsning snarere end en kontrolsløjfe, og er parat til at tolerere en vis ineffektivitet.
En eller flere seriedioder kan bruges til at droppe spændingen, som motoren ser, mens den stadig tillader, at den trækker mere strøm under belastning end en modstand.
Dette kan være for meget for 1,5V motor (selvom det kan være muligt med et omhyggeligt valg af diode under hensyntagen til det fremadrettede spændingsfald ved den strøm, du vil bruge), men fungerer godt i området 3–12V, for eksempel til at bremse pc-ventilatorer for at gøre dem mere støjsvage .
Svar
Forenkling til en vis grad, motorhastigheden er proportional med den spænding, der påføres det, mens momentet er proportional med strømmen. En serie r esistor begrænser kun denne spænding pålideligt, når strømmen holdes konstant, hvilket betyder, at motoren kører med mere eller mindre konstant belastning. Hvis dette er din sag, kan en reostatisk hastighedskontrol være en levedygtig løsning (masser af legetøjsspilbiler bruger netop det): 
Hvis din belastning vil variere betydeligt, vil den aktuelle også gøre det. Da spændingsfaldet på modstanden er proportionalt med strømmen, vil du bemærke, at motorhastigheden gradvist falder, når belastningen stiger. Denne adfærd er ikke skadelig for motoren, men det er muligvis ikke, hvad du vil have.
Svar
Disse legetøjsbiler var også hurtigt at blive værdsat af børnene. Så jeg ændrede spændingsniveauerne til motorerne med 2 dioder i omvendt parallel. Disse dioder forårsager et fald på 0,6V, hvilket er lige nok til at køre med en rimelig hastighed uden at droppe hovedkredsløbets driftsspænding.
Testet og godkendt af børnene 😉 
Kommentarer
- En noget nicheløsning og et ret gammelt spørgsmål, men stadig nyttigt :-). +1.