โครงสร้างของมอเตอร์กระแสตรง

โครงสร้างของมอเตอร์กระแสตรง

มันควรจะประกอบด้วยสองส่วน: สเตเตอร์และโรเตอร์ ส่วนที่อยู่กับที่ของมอเตอร์กระแสตรงเรียกว่าสเตเตอร์ หน้าที่หลักของสเตเตอร์คือการสร้างสนามแม่เหล็ก ส่วนที่ม้วนระหว่างการทํางานเรียกว่าโรเตอร์ หน้าที่หลักของมันคือการสร้างแรงบิดแม่เหล็กไฟฟ้าและแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนํา มันเป็นฮับสําหรับการแปลงพลังงานของมอเตอร์กระแสตรงดังนั้นจึงมักเรียกว่ากระดอง คอนสตรัคเตอร์และพัดลม เป็นต้น

สเตเตอร์

(1) ขั้วแม่เหล็กหลัก

บทบาทของขั้วหลักคือการสร้างสนามแม่เหล็กช่องว่างอากาศ ขั้วแม่เหล็กหลักประกอบด้วยแกนเหล็กขั้วแม่เหล็กหลักและขดลวดกระตุ้น

แกนเหล็กโดยทั่วไปทําจากแผ่นเหล็กซิลิกอนหนา 0.5 มม. ~ 1.5 มม. เจาะและโลดโผน มันแบ่งออกเป็นสองส่วน: ตัวเสาและรองเท้าเสา ส่วนบนของขดลวดกระตุ้นเรียกว่าตัวเสาและส่วนล่างเรียกว่าตัวเสา รองเท้าเสากว้างกว่าตัวเสาซึ่งไม่เพียง แต่สามารถปรับการกระจายของสนามแม่เหล็กในช่องว่างอากาศ แต่ยังอํานวยความสะดวกในการแก้ไขขดลวดกระตุ้น ขดลวดกระตุ้นทําจากลวดทองแดงหุ้มฉนวนและมีแขนหุ้มที่แกนกลางของขั้วแม่เหล็กหลัก ขั้วแม่เหล็กหลักทั้งหมดได้รับการแก้ไขบนฐานด้วยสกรู

(2) เสาสับเปลี่ยน

หน้าที่ของเสาสับเปลี่ยนคือการปรับปรุงการเปลี่ยนและลดประกายไฟสับเปลี่ยนที่อาจสร้างขึ้นระหว่างแปรงและตัวสับเปลี่ยนเมื่อมอเตอร์กําลังทํางาน โดยทั่วไปจะติดตั้งระหว่างขั้วแม่เหล็กหลักสองขั้วที่อยู่ติดกัน ประกอบด้วยขดลวดเสา ขดลวดเสาสับเปลี่ยนทําจากลวดหุ้มฉนวนและหุ้มด้วยแกนเหล็กเสาที่สับเปลี่ยน จํานวนเสาสับเปลี่ยนจะเหมือนกับขั้วแม่เหล็กหลัก

(3) ฐานเครื่อง

ตัวเรือนของสเตเตอร์มอเตอร์เรียกว่าเฟรม ฐานมีสองฟังก์ชั่น:

หนึ่งคือการแก้ไขขั้วแม่เหล็กหลักเสาสับเปลี่ยนและฝาครอบปลายและเพื่อรองรับและแก้ไขมอเตอร์ทั้งหมด

ประการที่สองคือฐานตัวเองยังเป็นส่วนหนึ่งของวงจรแม่เหล็กซึ่งถือเป็นเส้นทางแม่เหล็กระหว่างขั้วแม่เหล็กและส่วนที่ฟลักซ์แม่เหล็กผ่านเรียกว่าแอก เพื่อให้แน่ใจว่าฐานเครื่องมีความแข็งแรงเชิงกลเพียงพอและการซึมผ่านของแม่เหล็กที่ดีเยี่ยมโดยทั่วไปจะทําจากการหล่อเหล็กหรือแผ่นเหล็กเชื่อม

(4) อุปกรณ์แปรง

อุปกรณ์แปรงใช้เพื่อแนะนําหรือแยกแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงและกระแสตรง อุปกรณ์แปรงประกอบด้วยแปรงที่วางแปรงที่วางแปรงและที่ยึดแปรง แปรงถูกวางไว้ในที่ยึดแปรงและกดด้วยสปริงเพื่อให้มีการสัมผัสแบบเลื่อนที่ยอดเยี่ยมระหว่างแปรงและตัวสับเปลี่ยน ฉนวนกันความร้อนเป็นสิ่งที่จําเป็น ที่นั่งก้านแปรงติดตั้งอยู่ที่ฝาครอบปลายหรือฝาครอบด้านในของแบริ่งและสามารถปรับตําแหน่งเส้นรอบวงได้และจะได้รับการแก้ไขหลังจากการปรับ

โรเตอร์

(1) แกนกระดอง

โดยทั่วไปแกนเหล็กกระดองทําจากแผ่นเจาะที่ทําจากแผ่นเหล็กซิลิกอนหนา 0.5 มม. และเคลือบเพื่อลดการสูญเสียกระแสวนและการสูญเสียฮิสเทรีซิสที่เกิดขึ้นในแกนเหล็กกระดองเมื่อมอเตอร์ทํางาน แกนเหล็กแบบเรียงซ้อนได้รับการแก้ไขบนเพลาหมุนหรือตัวยึดโรเตอร์ วงกลมด้านนอกของแกนเหล็กมีช่องกระดองและขดลวดกระดองจะฝังอยู่ในช่อง

(2) ขดลวดกระดอง

หน้าที่ของขดลวดกระดองคือการสร้างแรงบิดแม่เหล็กไฟฟ้าและแรงเคลื่อนตัวด้วยไฟฟ้าเหนี่ยวนําและเป็นองค์ประกอบสําคัญของการแปลงพลังงานของมอเตอร์กระแสตรงดังนั้นจึงเรียกว่ากระดอง ประกอบด้วยขดลวดจํานวนมาก (ต่อไปนี้จะเรียกว่าส่วนประกอบ) ที่เชื่อมต่อตามกฎบางอย่าง ขดลวดทําจากลวดเคลือบที่มีความแข็งแรงสูงหรือสายทองแดงแบนเคลือบแก้ว ด้านขดลวดของขดลวดที่แตกต่างกันจะถูกฝังอยู่ในช่องเสียบกระดองในสองชั้น มีความจําเป็นต้องป้องกันอย่างถูกต้องระหว่างแกนเหล็กและระหว่างด้านขดลวดบนและด้านล่าง เพื่อป้องกันไม่ให้แรงเหวี่ยงเหวี่ยงขว้างขอบขดลวดออกจากช่องสล็อตจะถูกยึดด้วยลิ่มสล็อต ส่วนการสิ้นสุดของขดลวดที่ยื่นออกมาจากช่องจะถูกผูกไว้ด้วยเทปแก้วที่ปราศจากการทอด้วยเทอร์โมเซตติง

(3) สับเปลี่ยน

ในมอเตอร์กระแสตรงตัวสับเปลี่ยนจะติดตั้งแปรงซึ่งสามารถแปลงกําลัง DC ภายนอกเป็นกระแสสลับในขดลวดกระดอง

ทิศทางของแรงบิดแม่เหล็กไฟฟ้ามีความเสถียรและไม่เปลี่ยนแปลง ในเครื่องกําเนิดไฟฟ้ากระแสตรงสับเปลี่ยนจะติดตั้งแปรงซึ่งสามารถแปลงแรงเคลื่อนไฟฟ้าสลับที่เกิดขึ้นในขดลวดกระดองเป็นแรงเคลื่อนไฟฟ้ากระแสตรงที่ดึงมาจากแปรงบวกและลบ สับเปลี่ยนเป็นทรงกระบอกที่ประกอบด้วยส่วนสับเปลี่ยนจํานวนมากและส่วนสับเปลี่ยนจะถูกหุ้มด้วยแผ่นไมกา

(4) เพลาโรตารี่

เพลาหมุนมีบทบาทสนับสนุนในการหมุนของโรเตอร์และต้องการความแข็งแรงเชิงกลและความแข็งแกร่งบางอย่าง โดยทั่วไปจะประมวลผลจากเหล็กกลม

การเลือกมอเตอร์กระแสตรงหรือมอเตอร์เกียร์ DC ที่ถูกต้องสําหรับการใช้งานเฉพาะอาจเป็นงานที่น่ากลัวและผู้ผลิตหลายรายอาจให้เฉพาะข้อกําหนดพื้นฐานของมอเตอร์เท่านั้น ข้อกําหนดพื้นฐานเหล่านี้ไม่ตรงกับความต้องการของคุณ ด้านล่างนี้เราจะแสดงรายการข้อมูลจําเพาะของมอเตอร์กระแสตรงขนาดเล็กและให้การประมาณถ้าเป็นไปได้

ต่อไปนี้เป็นข้อกําหนดทั่วไปซึ่งเป็นสิ่งที่ผู้ผลิตมอเตอร์กระแสตรงอาจแสดงรายการ สําหรับผู้ซื้อส่วนใหญ่ข้อมูลพื้นฐานนี้เพียงพอที่จะทําการซื้อหรือไม่

1. แรงดันไฟฟ้า:

แรงดันไฟฟ้าที่สอดคล้องกับประสิทธิภาพของมอเตอร์สูง ลองเลือกชุดแบตเตอรี่ที่ตรงกับระดับแรงดันไฟฟ้าของมอเตอร์ขับเคลื่อนของคุณ ตัวอย่างเช่นหากมอเตอร์ได้รับการจัดอันดับที่ 6V ให้ใช้ชุดแบตเตอรี่ 5 1.2V เพื่อรับ 6V หากมอเตอร์ของคุณทํางานที่ 3.5V ให้ใช้ชุดแบตเตอรี่ AA 3 ชุดหรือ AAA 2 ชุด หากมอเตอร์ทํางานเกินแรงดันไฟฟ้าที่กําหนดประสิทธิภาพของมอเตอร์จะลดลงซึ่งมักจะต้องใช้กระแสไฟฟ้าเพิ่มเติมสร้างความร้อนได้มากและลดอายุการใช้งานของมอเตอร์ นอกจากแรงดันไฟฟ้าที่กําหนดแล้วมอเตอร์กระแสตรงยังมีช่วงแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานได้และผู้ผลิตไม่แนะนําให้มอเตอร์ทํางานเกินช่วงนี้

2. ความเร็วในการโหลด:

สมมติว่าไม่มีการเชื่อมต่อนี่คือความเร็วในการหมุนที่เร็วที่สุดของเพลาส่งออก (ความเร็วเชิงมุม) หากมอเตอร์ช้าลงและความเร็วของมอเตอร์ไม่แสดงแยกต่างหากรอบต่อนาทีของมอเตอร์จะเป็นสัดส่วนกับค่าของอินพุตแรงดันไฟฟ้า "ไม่มีโหลด" หมายความว่ามอเตอร์ไม่พบความต้านทานใด ๆ (ดุมล้อหรือล้อไม่ได้ติดตั้งไว้ที่ปลาย) โดยปกติความเร็วในการโหลดที่ให้มาจะเกี่ยวข้องกับแรงดันไฟฟ้าที่กําหนด

3.อํานาจจัดอันดับ:

หากกําลังของมอเตอร์ไม่อยู่ในรายการอาจเป็นค่าประมาณได้ กําลัง (P) เกี่ยวข้องกับกระแส (I) และแรงดันไฟฟ้า (V) สูตรคือ: P = I * V ใช้กระแสไม่โหลดและแรงดันไฟฟ้าที่กําหนดเพื่อประมาณกําลังขับของมอเตอร์ ใช้กระแสโรเตอร์ที่ถูกล็อคและแรงดันไฟฟ้าที่กําหนด (ไม่ใช่แรงดันไฟฟ้าสูงสุด) เพื่อให้ได้กําลังสูงสุดของมอเตอร์ (สามารถใช้ได้ในช่วงเวลาสั้น ๆ เท่านั้น)

4.แรงบิดแผงลอย:

นี่คือแรงบิดสูงสุดที่สามารถให้ได้เมื่อเพลาของมอเตอร์ไม่หมุน หากมอเตอร์ถูกล็อคนานกว่าสองสามวินาทีมอเตอร์จะได้รับความเสียหายที่ไม่สามารถแก้ไขได้ เมื่อเลือกมอเตอร์คุณควรพิจารณาว่าไม่ควรเกิน 1 / 4-1 / 3 ของแรงบิดแผงลอย

5. แผงลอยปัจจุบัน:

นี่คือกระแสที่มอเตอร์ใช้ในแรงบิดสูงสุด สิ่งนี้อาจสูงมากและหากไม่มีตัวควบคุมในการควบคุมกระแสนี้มันจะเกิดความเสียหายในกรณีที่มีขนาดใหญ่มาก หากไม่มีแผงลอยหรือแรงดันไฟฟ้าให้ลองใช้กําลังไฟที่กําหนดและแรงดันไฟฟ้าที่กําหนดของมอเตอร์เพื่อประเมินกระแสไฟฟ้า: กําลัง [วัตต์]=แรงดันไฟฟ้า [โวลต์]*กระแส[แอมป์]

ข้อกําหนดทั่วไป:

ข้อกําหนดทั่วไปสําหรับมอเตอร์กระแสตรงมักจะรวมถึงน้ําหนักความยาวเพลาและเส้นผ่านศูนย์กลางเพลาตลอดจนความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลางของมอเตอร์ ข้อกําหนดที่มีประโยชน์อื่น ๆ ได้แก่ ตําแหน่งรูยึดและประเภทเกลียว หากมีการระบุความยาวหรือเส้นผ่านศูนย์กลาง ให้อ้างอิงกับรูปภาพ ภาพถ่าย หรือภาพวาดมาตราส่วนเพื่อทําความเข้าใจมิติอื่นๆ

แรงบิด:

"แรงบิด" คํานวณโดยการคูณแรงด้วยระยะทาง มอเตอร์หมุนที่แรงบิดแผงลอย 10Nm สามารถอยู่ภายใน 1 เมตร

กด 10N ค้างไว้ ในทํานองเดียวกันมันยังรักษา 20N ภายใน 0.5m หมายเหตุ: แรงโน้มถ่วง 1 กก. * (9.81m / s2) = 9.81N (10N สําหรับการคํานวณอย่างรวดเร็ว)

ข้อกําหนดในอุดมคติ:

ข้อมูลเพิ่มเติมที่แสดงโดยผู้ผลิตมอเตอร์หลายรายจะมีประโยชน์มากเมื่อเลือกมอเตอร์ที่ถูกต้อง เมื่อค้นหามอเตอร์กระแสตรงข้อมูลต่อไปนี้บางอย่างที่คุณอาจเจอ:

แรงดันไฟฟ้าเทียบกับความเร็ว

ตามหลักการแล้วผู้ผลิตอาจแสดงรายการกราฟของแรงดันไฟฟ้าของมอเตอร์เทียบกับความเร็ว สําหรับการประมาณอย่างรวดเร็วให้พิจารณาใช้ความเร็วในการโหลดเทียบกับแรงดันไฟฟ้าที่กําหนด: (แรงดันไฟฟ้าที่กําหนดความเร็ว) และจุด (0,0)

แรงบิด VS ปัจจุบัน:

ปัจจุบันเป็นค่าที่ไม่สามารถควบคุมได้ง่าย มอเตอร์กระแสตรงใช้กระแสที่ต้องการเท่านั้น ข้อมูลจําเพาะในอุดมคติ ได้แก่ เส้นโค้ง และการประมาณที่ถ่ายทอดภาพได้ไม่ง่าย แรงบิดของแผงลอยเกี่ยวข้องกับกระแสแผงลอย มอเตอร์ที่ปิดใช้งานจากการปั่นจะดึงกระแสสูงสุด ("ล็อค") และสร้างแรงบิดสูงสุดที่เป็นไปได้ กระแสที่จําเป็นในการให้แรงบิดที่กําหนดขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการรวมถึงความหนาประเภทและการกําหนดค่าของสายไฟที่ใช้ในการผลิตมอเตอร์รวมถึงแม่เหล็กและปัจจัยทางกลอื่น ๆ

ข้อกําหนดทางเทคนิคหรือภาพวาด CAD 3D:

หุ่นยนต์จํานวนมากชอบวาดภาพหุ่นยนต์บนคอมพิวเตอร์เมื่อซื้อชิ้นส่วนที่จําเป็น แม้ว่าผู้ผลิตมอเตอร์ทั้งหมดจะมีภาพ CAD ที่มีขนาด แต่พวกเขาไม่ค่อยเผยแพร่สู่สาธารณะ ขนาดมอเตอร์ในอุดมคติประกอบด้วยข้อมูลข้างต้นรวมถึงตําแหน่งรูยึดและประเภทเกลียว ตามหลักการแล้ววัสดุและขนาดที่ใช้ทํามอเตอร์เกียร์และขดลวดมีให้

อัตราส่วนการลด:

เมื่อผู้ผลิตมอเตอร์กระแสตรงผลิตมอเตอร์เกียร์ที่สอดคล้องกันสําหรับมอเตอร์จะต้องให้อัตราส่วนการลดที่สอดคล้องกัน การชะลอตัวใช้เพื่อเพิ่มแรงบิดและลดความเร็ว ค่าความเร็วในการโหลดที่กําหนดจะเป็นค่าของเพลาส่งออกหลังจากการชะลอตัวเสมอ เพื่อให้ได้ค่าความเร็วเชิงมุมก่อนการชะลอตัวจําเป็นต้องคูณค่านี้ (ค่าความเร็วในการหมุนที่ไม่มีโหลด) ด้วยอัตราส่วนการลด ก่อนการชะลอตัวสําหรับแรงบิดแผงลอยของมอเตอร์ให้แบ่งแรงบิดของแผงลอยด้วยอัตราส่วนการลด วัสดุที่ใช้ทําเกียร์ภายในมักเป็นพลาสติกหรือโลหะและถูกเลือกให้รับแรงบิดสูงสุด

อุปกรณ์เสริม: สําหรับมอเตอร์เกียร์ตัวเข้ารหัสมักใช้อุปกรณ์เสริม การค้นหาตัวเข้ารหัสที่เหมาะสมสําหรับมอเตอร์ของคุณอาจเป็นเรื่องยากมากหากคุณไม่ได้จัดหาจาก บริษัท เดียวกัน ตัวเข้ารหัสออปติคัลช่วยให้คุณค้นหาทิศทางการหมุนและความเร็วในการหมุนของมอเตอร์ นอกจากการเข้ารหัสที่เหมาะสมแล้วตัวเข้ารหัสออปติคัลยังสามารถให้มุมของเพลาแก่คุณได้อีกด้วย

ฮับและข้อต่อ:

ดุมล้อ (ซึ่งใช้ในการเชื่อมต่อเพลาส่งออกกับส่วนประกอบอื่น ๆ ) จะค่อยๆปรับให้เข้ากับขนาดที่แตกต่างกันของเพลาส่งออก มีผู้ผลิตเพียงไม่กี่รายที่เสนอข้อต่อแบบเนทีฟ หากคุณไม่พบคัปปลิ้งที่เหมาะสมให้พิจารณาใช้เฟืองเดือยเพื่อชดเชยเพลาให้มีขนาดอื่น

ข้างต้นเป็นเรื่องเกี่ยวกับพารามิเตอร์หลักที่ต้องพิจารณาในการเลือกมอเตอร์เกียร์ DC ขนาดเล็ก ฉันหวังว่าบทความที่แชร์โดยบรรณาธิการของ Toho Motors จะช่วยให้คุณเข้าใจมอเตอร์กระแสตรงขนาดเล็กได้ดีขึ้น