Kan ik een weerstand gebruiken om een DC-motor te vertragen?

Het gebruik van versnellingen is altijd het beste, omdat dat de methode is die het hoogste percentage van het motorvermogen beschikbaar maakt. Aangezien het vermogen het koppel wordt vermenigvuldigd met de snelheid, Het grootste deel van het vermogen van de motor verhoogt het koppelvermogen en verlaagt de snelheid.

Modulatie van pulsbreedte of pulsamplitude is de op één na beste. Dat kan het hoogste koppelvermogen behouden en tegelijkertijd de bedrijfssnelheid en het vermogen verminderen. De beste manier om het koppelvermogen te behouden, is door een interne regelkring te hebben die het koppel regelt door de stroom te regelen. Een buitenste regelkring regelt de snelheid en biedt de huidige referentie. Omdat er een schakelende regelaar wordt gebruikt, gaat er minder vermogen verloren dan bij een lineaire besturingstechniek of serieweerstand zou worden verspild.

Een serieweerstand kan zeker worden gebruikt. Het kan een variabele weerstand (reostaat) zijn of een of meer vaste weerstanden. Met een serieweerstand is het verspilde vermogen recht evenredig met de procentuele snelheidsreductie. Omdat er geen stroomregeling is, verhoogt het toevoegen van weerstand de snelheidsverandering die het gevolg is van een verandering in de belasting. De snelheidsvariatie als gevolg van belastingsvariatie neemt evenredig toe met de mate van snelheidsreductie. Er is ook snelheidsvariatie veroorzaakt door weerstandsverandering als gevolg van variatie in weerstandstemperatuur.

Aanvullende overwegingen

Als niet alleen “vertragen”, maar ook een variabele snelheid vereist is, is het het beste om selecteer de versnelling voor de juiste maximumsnelheid en gebruik vervolgens de elektronische bediening om voor variatie te zorgen. Grotere gelijkstroommotoren worden zelden gebruikt voor bedrijf met een vast toerental, maar elektronische regeling of serieweerstand kan nodig zijn om alleen een grotere gelijkstroommotor te starten om overmatige startstroom te voorkomen.

Voor zeer kleine gelijkstroommotoren kan serieweerstand zijn perfect passend in sommige situaties, afhankelijk van verschillende factoren zoals stroombron, inschakelduur, kostenanalyse, maximale snelheidsreductie, belastingsstabiliteit, enz.

De snelheid van een DC-motor met permanente magneet wordt voornamelijk bepaald door de spanning. Het probleem met het gebruik van een serie weerstand is dat de spanningsval evenredig is met de stroom.

Als de motor een constante stroom trekt, zal de weerstand een constante spanning laten vallen en zal de motor met een vast (lager) toerental draaien. De motor zal echter meer stroom trekken bij het opstarten en naarmate de belasting toeneemt, wat een grotere spanningsval veroorzaakt en de snelheid nog meer verlaagt. Als het iets aandrijft waarvan de belasting toeneemt naarmate de snelheid toeneemt (bijv. Een propeller), zal de snelheid zich uiteindelijk stabiliseren, maar als de belasting variabel is, zal de snelheidsregeling slecht zijn.

Als de weerstand te veel wordt verhoogd, kan de motor afslaan onder zware belasting, of zelfs niet starten als de initiële belasting hem te zwaar is. Dit is goed voor sommige toepassingen omdat de weerstand het koppel beperkt en de motor beschermt tegen beschadiging door hoge stroom, maar als je een relatief constant toerental wilt behouden onder wisselende belasting, dan is dat slecht.

Als je wilt om het toerental te verlagen zonder de snelheidsregeling in gevaar te brengen, gebruik dan een spanningsregelaar of PWM-controller om de motorspanning te verlagen. Als je ook een hoger koppel wilt, gebruik dan een tandwielkast (die het koppel in dezelfde verhouding verhoogt als het toerental van de as vermindert). De meeste kleine DC-motoren zijn ontworpen om met een hoog toerental te draaien, dus voor toepassingen die een laag toerental nodig hebben, is een versnellingsbak meestal de beste optie.

Opmerkingen

• PWM is / was de aanpak van meer geavanceerde modeltreincontrollers. (minder geavanceerde degenen gebruikten een draadgewonden reostaat).

U KUNT een weerstand gebruiken, maar begrijp dat u alleen de stroom uit de weerstand dumpt om de spanning naar de motor te verlagen.

Als u dat wilt heel langzaam gaan, zal de weerstandsmethode er waarschijnlijk voor zorgen dat de motor afslaat lang voordat je het gewenste toerental bereikt.

Het gebruik van PWM zorgt ervoor dat je pulsen van volledig koppel krijgt, waardoor je de motor tot zeer lage snelheden kunt laten rijden .

Opmerkingen

• De weerstand kan niet alleen energie verspillen, maar kan ook voorkomen dat de heide start, vooral onder belasting, omdat een motor een veel hogere stroom nodig heeft bij het starten dan wanneer het ‘ s snelheid heeft bereikt. Dus het ‘ is een ECHT slechte manier om een motor te vertragen.

Ja, het gebruik van weerstanden was de eerste methode om het motortoerental te regelen. In de begintijd van elektriciteit werden straatkarren aangedreven door elektriciteit en de snelheidscontrole werd gedaan door kwik in / uit wolfraamleidingen te verplaatsen. Hoe meer kwik de pijpen vulde, hoe sneller de kar reed. De snelheid van een carrousel werd ook geregeld door een emmer zout water, waarin elektroden werden verdiept. Destijds werden elektrische draden zo recht gehouden als ze konden om snelle elektronen niet kwijt te raken door de bochten te missen en de geleiders voor altijd te verlaten. 🙂

Dit veronderstelt dat je “net een kleine motor hebt zoals gebruikelijk is in speelgoed of ventilatoren op batterijen , draaiend op een laag voltage, en je wilt het gewoon een beetje vertragen. Het veronderstelt ook dat je echt een goedkope en vrolijke oplossing wilt in plaats van een regellus, en bereid bent enige inefficiëntie te tolereren.

Een of meer seriediodes kunnen worden gebruikt om de spanning die de motor ziet te verlagen, terwijl deze nog steeds meer stroom kan trekken onder belasting dan een weerstand.

Dit kan te veel zijn voor de 1.5V-motor (hoewel het mogelijk is met een zorgvuldige keuze van de diode rekening houdend met de voorwaartse spanningsval bij de stroom die u gaat gebruiken), maar werkt goed in het bereik van 3–12V, bijvoorbeeld om pc-ventilatoren te vertragen om ze stiller te maken .

Om de zaken tot op zekere hoogte te vereenvoudigen, is het motortoerental evenredig met de spanning die erop wordt toegepast, terwijl het koppel is evenredig met de stroom A series r esistor zal die spanning alleen betrouwbaar begrenzen als de stroom constant wordt gehouden, wat betekent dat de motor op min of meer constante belasting draait. Als dit het geval is, kan een reostatische snelheidsregeling een haalbare oplossing zijn (veel speelgoedautos gebruiken precies dat):

Als uw belasting aanzienlijk zal variëren, zal de stroom dat ook doen. Aangezien de spanningsval op de weerstand evenredig is met de stroom, zult u zien dat het motortoerental geleidelijk afneemt naarmate de belasting toeneemt. Dit gedrag is niet schadelijk voor de motor, maar het is misschien niet wat je wilt.

Deze speelgoedautos waren ook snel gewaardeerd door de kinderen. Dus heb ik de spanningsniveaus naar de motoren aangepast met 2 diodes in omgekeerde parallel. Deze diodes veroorzaken een daling van 0,6 V, wat net genoeg is om op een redelijke snelheid te werken, zonder dat de bedrijfsspanning van het hoofdcircuit afneemt.

Getest en goedgekeurd door de kinderen 😉

Opmerkingen

• Een ietwat niche-oplossing, en een nogal oude vraag MAAR nog steeds bruikbaar :-). +1.