Czy mogę użyć rezystora do spowolnienia silnika prądu stałego?

Korzystanie z przekładni jest zawsze najlepsze, ponieważ jest to metoda, która udostępnia najwyższy procent mocy silnika. Ponieważ moc to moment pomnożony przez prędkość, większość mocy silnika zwiększa moment obrotowy przy jednoczesnym zmniejszaniu prędkości.

Na drugim miejscu pod względem wielkości jest modulacja szerokości lub amplitudy impulsu. Pozwala to zachować najwyższy moment obrotowy, jednocześnie zmniejszając prędkość roboczą i moc. Najlepszym sposobem na utrzymanie zdolności do momentu obrotowego jest posiadanie wewnętrznej pętli sterującej, która reguluje moment obrotowy poprzez regulację prądu. Zewnętrzna pętla sterująca reguluje prędkość i zapewnia aktualne odniesienie. Ponieważ używany jest regulator przełączający, marnuje się mniej energii niż w przypadku techniki sterowania liniowego lub rezystancji szeregowej.

Z pewnością można zastosować rezystor szeregowy. Może to być rezystancja zmienna (reostat) lub jeden lub więcej stałych rezystorów. W przypadku rezystora szeregowego strata mocy jest wprost proporcjonalna do procentowego zmniejszenia prędkości. Ponieważ nie ma kontroli prądu, dodanie rezystancji zwiększa zmianę prędkości wynikającą ze zmiany obciążenia. Wahania prędkości spowodowane zmianami obciążenia rosną proporcjonalnie do wielkości zmniejszenia prędkości. Występują również wahania prędkości spowodowane zmianą rezystancji w wyniku zmian temperatury rezystora.

Dodatkowe uwagi

Jeśli wymagane jest nie tylko „zwolnienie”, ale także zmienna prędkość, najlepiej jest wybierz przełożenie dla odpowiedniej maksymalnej prędkości, a następnie użyj elektronicznego sterowania, aby zapewnić zmianę. Większe silniki prądu stałego są rzadko używane do pracy ze stałą prędkością, ale sterowanie elektroniczne lub rezystancja szeregowa może być wymagane tylko do uruchomienia większego silnika prądu stałego, aby uniknąć nadmiernego prądu rozruchowego.

W przypadku bardzo małych silników prądu stałego rezystancja szeregowa może być całkowicie wystarczające w niektórych sytuacjach, w zależności od różnych czynników, takich jak źródło zasilania, cykl pracy, analiza kosztów, maksymalna redukcja prędkości, stabilność obciążenia itp.

Prędkość silnika prądu stałego z magnesami trwałymi zależy przede wszystkim od napięcia. Problem z użyciem szeregowego rezystora polega na tym, że jego spadek napięcia jest proporcjonalny do prądu.

Jeśli silnik pobiera stały prąd, rezystor obniży stałe napięcie i silnik będzie pracował ze stałą (niższą) prędkością. Jednak silnik będzie pobierał więcej prądu podczas rozruchu i wraz ze wzrostem obciążenia, powodując większy spadek napięcia i jeszcze bardziej zmniejszając prędkość. Jeśli napędza coś, czego obciążenie rośnie wraz ze wzrostem prędkości (np. Śmigło), prędkość ostatecznie ustabilizuje się, ale jeśli obciążenie jest zmienne, regulacja prędkości będzie słaba.

Jeśli opór wzrośnie zbyt mocno, silnik może zgasnąć pod dużym obciążeniem lub nawet nie uruchomić się, jeśli początkowe obciążenie jest dla niego zbyt duże. Jest to dobre w niektórych zastosowaniach, ponieważ rezystor ogranicza moment obrotowy i chroni silnik przed uszkodzeniem przez duży prąd, ale jeśli chcesz utrzymać względnie stałą prędkość przy zmiennym obciążeniu, to jest źle.

Jeśli chcesz aby zmniejszyć obroty bez wpływu na regulację prędkości, użyj regulatora napięcia lub kontrolera PWM, aby obniżyć napięcie silnika. Jeśli potrzebujesz również wyższego momentu obrotowego, użyj skrzyni biegów (która zwiększa moment obrotowy w takim samym stopniu, jak zmniejsza obroty wału). Większość małych silników prądu stałego są zaprojektowane do pracy na wysokich obrotach, więc w zastosowaniach wymagających niskich obrotów zwykle najlepszą opcją jest skrzynia biegów.

Komentarze

• PWM jest / było podejście przyjęte przez bardziej wyrafinowanych kontrolerów pociągów modelowych (mniej wyrafinowani używali reostatu drutowego).

MOŻESZ użyć rezystora, ale pamiętaj, że wszystko, co robisz, to wyłączenie zasilania rezystora, aby obniżyć napięcie do silnika.

Jeśli chcesz jechać bardzo wolno, metoda rezystora prawdopodobnie spowoduje zatrzymanie silnika na długo przed osiągnięciem pożądanej prędkości obrotowej.

Korzystanie z PWM zapewnia impulsy pełnego momentu obrotowego, co pozwala na napędzanie silnika do naprawdę niskich prędkości .

Komentarze

• Oprócz marnowania energii, rezystor może w ogóle uniemożliwić uruchomienie wrzosowiska, szczególnie pod obciążeniem, ponieważ silnik potrzebuje znacznie większego prądu podczas uruchamiania niż po osiągnięciu ' prędkości. Więc to ' to NAPRAWDĘ zły sposób na spowolnienie silnika.

Tak, użycie rezystorów było pierwszą metodą kontrolowania prędkości silnika. We wczesnych latach elektryczności wózki uliczne były napędzane energią elektryczną, a sterowanie prędkością odbywało się poprzez wprowadzanie i wyprowadzanie rtęci z rur wolframowych. Im więcej rtęci wypełniało rury, tym szybciej poruszał się wózek. Prędkość karuzeli była również kontrolowana przez wiadro słonej wody, pogłębiając w niej elektrody. W tamtych czasach przewody elektryczne były tak proste, jak nie mogły stracić elektronów o dużej prędkości, tracąc krzywe i pozostawiając przewodniki na zawsze. 🙂

Zakłada się, że masz właśnie mały silnik, taki jaki jest powszechny w zabawkach lub wentylatorach zasilanych bateriami działa przy niskim napięciu i po prostu chcesz go trochę spowolnić. Zakłada również, że naprawdę chcesz taniego i wygodnego rozwiązania zamiast pętli sterującej i jesteś przygotowany na tolerowanie niektórych nieefektywności.

Jedna lub więcej diod szeregowych może być użytych do obniżenia napięcia, które widzi silnik, jednocześnie pozwalając mu pobierać więcej prądu pod obciążeniem niż rezystor.

To może być zbyt duże dla Silnik 1,5 V (choć może to być możliwe przy starannym doborze diody, biorąc pod uwagę spadek napięcia przewodzenia przy prądzie, z którego będziesz korzystać), ale działa dobrze w zakresie 3–12 V, na przykład przy spowolnieniu wentylatorów PC, aby były cichsze .

W pewnym stopniu upraszczając, prędkość silnika jest proporcjonalna do przyłożonego do niego napięcia, podczas gdy moment obrotowy jest proporcjonalna do prądu Seria A r ezystor niezawodnie ograniczy to napięcie tylko wtedy, gdy prąd jest utrzymywany na stałym poziomie, co oznacza, że silnik pracuje z mniej więcej stałym obciążeniem. Jeśli tak jest w Twoim przypadku, reostatyczna kontrola prędkości może być realnym rozwiązaniem (wiele zabawkowych automatów używa dokładnie tego):

Jeśli obciążenie będzie się znacznie różnić, tak samo będzie z obecnym. Ponieważ spadek napięcia na rezystorze jest proporcjonalny do prądu, można zauważyć, że prędkość silnika stopniowo spada wraz ze wzrostem obciążenia. Takie zachowanie nie jest szkodliwe dla silnika, ale może nie być tym, czego chcesz.

Te samochodziki też były szybko docenione przez dzieci. Więc zmodyfikowałem poziomy napięcia do silników za pomocą 2 diod w odwrotnym układzie równoległym. Diody te powodują spadek o 0,6 V, który jest wystarczający do działania z rozsądną prędkością bez spadku napięcia roboczego obwodu głównego.

Przetestowane i zatwierdzone przez dzieci 😉

Komentarze

• Dość niszowe rozwiązanie i dość stare pytanie, ALE nadal przydatne :-). +1.