Fast jede mechanische Entwicklung, die wir um uns herum sehen, wird von einem Elektromotor ausgeführt. Elektrische Maschinen sind eine Methode zur Umwandlung von Energie. Motoren nehmen elektrische Energie auf und erzeugen mechanische Energie. Elektromotoren werden verwendet, um Hunderte von Geräten anzutreiben, die wir im täglichen Leben verwenden. Elektromotoren werden grob in zwei verschiedene Kategorien eingeteilt: Gleichstrommotor und Wechselstrommotor. In diesem Artikel werden wir den Gleichstrommotor und seine Funktionsweise diskutieren. Und auch, wie ein Getriebe Gleichstrommotoren funktioniert.

Was ist ein Gleichstrommotor?

ZU Gleichstrommotor ist ein Elektromotor das läuft mit Gleichstrom. Bei einem Elektromotor hängt der Betrieb von einem einfachen Elektromagnetismus ab. Ein stromführender Leiter erzeugt ein Magnetfeld. Wenn dieses dann in ein externes Magnetfeld gelegt wird, trifft es auf eine Kraft, die proportional zum Strom im Leiter und zur Stärke des externen Magnetfelds ist. Es ist ein Gerät, das elektrische Energie in mechanische Energie umwandelt. Es funktioniert mit der Tatsache, dass ein stromführender Leiter, der in einem Magnetfeld angeordnet ist, einer Kraft ausgesetzt ist, die bewirkt, dass er sich in Bezug auf seine ursprüngliche Position dreht. Der praktische Gleichstrommotor besteht aus Feldwicklungen, um den Magnetfluss und den Anker bereitzustellen, die als Leiter fungieren.

Bürstenloser Gleichstrommotor

Die Eingabe von ein bürstenloser Gleichstrommotor ist Strom / Spannung und sein Ausgang ist Drehmoment. Das Verständnis der Funktionsweise des Gleichstrommotors ist anhand eines nachstehenden Grunddiagramms sehr einfach. Der Gleichstrommotor besteht im Wesentlichen aus zwei Hauptteilen. Der rotierende Teil wird als Rotor bezeichnet und der stationäre Teil wird auch als Stator bezeichnet. Der Rotor dreht sich in Bezug auf den Stator.

Der Rotor besteht aus Wicklungen, wobei die Wicklungen dem Kommutator elektrisch zugeordnet sind. Die Geometrie der Bürsten, Kommutatorkontakte und Rotorwicklungen ist so, dass beim Anlegen von Strom die Polaritäten der unter Spannung stehenden Wicklung und der Statormagnete falsch ausgerichtet sind und sich der Rotor dreht, bis er mit den Feldmagneten des Stators nahezu gerade ausgerichtet ist.

Sobald der Rotor die Ausrichtung erreicht hat, bewegen sich die Bürsten zu den nächsten Kommutatorkontakten und erregen die nächste Wicklung. Die Drehung kehrt die Stromrichtung durch die Rotorwicklung um, wodurch das Magnetfeld des Rotors umgedreht wird und dieser weiter rotiert.

Aufbau eines Gleichstrommotors

Der Aufbau des Gleichstrommotors ist unten dargestellt. Es ist sehr wichtig, das Design zu kennen, bevor man weiß, dass es funktioniert. Die wesentlichen Teile dieses Motors umfassen sowohl Anker als auch Stator.

GLEICHSPANNUNGS MOTOR

Die Ankerspule ist der rotierende Teil, während der stationäre Teil der Stator ist. Dabei ist die Ankerspule mit der Gleichstromversorgung verbunden, die sowohl die Bürsten als auch die Kommutatoren enthält. Die Hauptfunktion des Kommutators besteht darin, den im Anker induzierten Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln. Der Stromfluss kann mit der Bürste vom Rotationsteil des Motors zur inaktiven Außenlast geliefert werden. Die Anordnung des Ankers kann zwischen den beiden Polen des Elektromagneten oder permanent erfolgen.

Teile des Gleichstrommotors

Bei Gleichstrommotoren gibt es verschiedene beliebte Konstruktionen von Motoren, die wie bürstenloser Permanentmagnet, Serien-, Verbundwicklungs-, Shunt- oder ansonsten stabilisierter Shunt erhältlich sind. Im Allgemeinen sind die Teile des Gleichstrommotors bei diesen beliebten Konstruktionen gleich, aber der gesamte Betrieb ist der gleiche. Die Hauptteile des Gleichstrommotors umfassen Folgendes.

Stator

Ein stationäres Teil wie ein Stator ist eines der Teile in Gleichstrommotorteilen, das die Feldwicklungen enthält. Die Hauptfunktion dabei ist die Versorgung.

Rotor

Der Rotor ist der dynamische Teil des Motors, mit dem die mechanischen Umdrehungen des Geräts erzeugt werden.

Pinsel

Bürsten, die einen Kommutator verwenden, dienen hauptsächlich als Brücke, um den stationären Stromkreis zum Rotor hin zu befestigen.

Kommutator

Es ist ein Spaltring, der aus Kupfersegmenten besteht. Es ist auch einer der wichtigsten Teile des Gleichstrommotors.

Feldwicklungen

Diese Wicklungen bestehen aus Feldspulen, die als Kupferdrähte bekannt sind. Diese Wicklungen umrunden ungefähr die Schlitze, die durch die Stangenschuhe getragen werden.

Ankerwicklungen

Der Aufbau dieser Wicklungen im Gleichstrommotor ist zwei Arten wie Lap & Wave.

Joch

Ein magnetischer Rahmen wie ein Joch ist manchmal aus Gusseisen oder Stahl gefertigt. Es funktioniert wie eine Wache.

Stangen

Die Stangen im Motor umfassen zwei Hauptteile wie den Stangenkern sowie Stangenschuhe. Diese wesentlichen Teile sind durch hydraulische Kraft miteinander verbunden und mit dem Joch verbunden.

Zähne / Schlitz

Die nichtleitenden Schlitzauskleidungen sind häufig zwischen den Schlitzwänden sowie den Spulen eingeklemmt, um die Sicherheit vor Kratzern, mechanischer Unterstützung und zusätzlicher elektrischer Isolierung zu gewährleisten. Das magnetische Material zwischen den Schlitzen wird Zähne genannt.

Motorgehäuse

Das Gehäuse des Motors unterstützt die Bürsten, die Lager und den Eisenkern.

Arbeitsprinzip

Eine elektrische Maschine, mit der die Energie von elektrisch in mechanisch umgewandelt wird, wird als Gleichstrommotor bezeichnet. Das Funktionsprinzip des Gleichstrommotors ist, dass, wenn sich ein stromführender Leiter innerhalb des Magnetfelds befindet, er eine mechanische Kraft erfährt. Diese Kraftrichtung kann sowohl durch Flemmings linke Regel als auch durch ihre Größe bestimmt werden.

Wenn der erste Finger gestreckt ist, sind der zweite Finger sowie der Daumen der linken Hand vertikal zueinander und der Primärfinger zeigt die Richtung des Magnetfelds an, der nächste Finger zeigt die aktuelle Richtung an und der dritte fingerähnliche Daumen zeigt die Richtung an Kraftrichtung, die durch den Leiter erfahren wird.

F = BIL Newton

Wo,

'B' ist die magnetische Flussdichte,

'Ich' ist aktuell

'L' ist die Länge des Leiters im Magnetfeld.

Immer wenn eine Ankerwicklung in Richtung einer Gleichstromversorgung gegeben wird, wird der Stromfluss innerhalb der Wicklung aufgebaut. Feldwicklung oder Permanentmagnete liefern das Magnetfeld. Ankerleiter erfahren also aufgrund des Magnetfelds, das auf dem oben angegebenen Prinzip basiert, eine Kraft.
Der Kommutator ist wie Abschnitte konstruiert, um ein unidirektionales Drehmoment zu erreichen, oder der Kraftweg wäre jedes Mal umgekippt, wenn der Bewegungsweg des Leiters innerhalb des Magnetfelds nach oben gedreht wird. Das ist also das Funktionsprinzip des Gleichstrommotors.

Arten von Gleichstrommotoren

Die verschiedenen Arten von Gleichstrommotoren werden unten diskutiert.

Getriebestrommotoren

Getriebemotoren neigen dazu, die Drehzahl des Motors zu verringern, jedoch mit einem entsprechenden Anstieg des Drehmoments. Diese Eigenschaft ist praktisch, da sich Gleichstrommotoren mit Geschwindigkeiten drehen können, die für ein elektronisches Gerät viel zu schnell sind. Getriebemotoren bestehen üblicherweise aus einem Gleichstrombürstenmotor und einem an der Welle angebrachten Getriebe. Motoren werden durch zwei verbundene Einheiten als Getriebe unterschieden. Es hat viele Anwendungen aufgrund seiner Kosten für das Entwerfen, Reduzieren der Komplexität und Konstruieren von Anwendungen wie Industrieanlagen, Aktuatoren, medizinischen Werkzeugen und Robotik.

Kein guter Roboter kann jemals ohne Zahnräder gebaut werden. Alles in allem ist ein gutes Verständnis der Auswirkungen von Zahnrädern auf Parameter wie Drehmoment und Geschwindigkeit sehr wichtig.
Zahnräder arbeiten nach dem Prinzip des mechanischen Vorteils. Dies bedeutet, dass wir durch die Verwendung unterschiedlicher Zahnraddurchmesser zwischen Drehzahl und Drehmoment wechseln können. Roboter haben kein wünschenswertes Verhältnis von Drehzahl zu Drehmoment.
In der Robotik ist das Drehmoment besser als die Geschwindigkeit. Mit Zahnrädern ist es möglich, die hohe Geschwindigkeit mit einem besseren Drehmoment auszutauschen. Die Erhöhung des Drehmoments ist umgekehrt proportional zur Verringerung der Drehzahl.

Getriebestrommotoren

Drehzahlreduzierung im Getriebemotor

Die Geschwindigkeitsreduzierung in Gängen besteht aus einem kleinen Zahnrad, das ein größeres Zahnrad antreibt. In einem Untersetzungsgetriebe befinden sich möglicherweise nur wenige Sätze dieser Untersetzungsgetriebesätze.

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Drehzahlreduzierung im Getriebemotor

Manchmal besteht das Ziel der Verwendung eines Getriebemotors darin, die Drehzahl einer rotierenden Welle eines Motors in der angetriebenen Vorrichtung zu verringern, beispielsweise bei einer kleinen elektrischen Uhr, bei der sich der winzige Synchronmotor möglicherweise mit 1.200 U / min dreht, jedoch zum Antrieb auf eine U / min verringert wird den Sekundenzeiger und weiter im Uhrwerk reduziert, um die Minuten- und Stundenzeiger zu fahren. Hier spielt die Höhe der Antriebskraft keine Rolle, solange sie ausreicht, um die Reibungseffekte des Uhrwerks zu überwinden.

Gleichstrommotor der Serie

Ein Reihenmotor ist ein Gleichstrommotor, bei dem die Feldwicklung intern in Reihe mit der Ankerwicklung geschaltet ist. Der Serienmotor bietet ein hohes Anlaufdrehmoment, darf jedoch niemals ohne Last betrieben werden und kann beim ersten Einschalten sehr große Wellenlasten bewegen. Serienmotoren werden auch als Serienmotoren bezeichnet.

Bei Serienmotoren sind die Feldwicklungen dem Anker in Reihe geschaltet. Die Feldstärke variiert mit dem Fortschreiten des Ankerstroms. Zu dem Zeitpunkt, an dem seine Drehzahl durch eine Last verringert wird, erhöht der Serienmotor das hervorragende Drehmoment. Sein Anlaufdrehmoment ist mehr als verschiedene Arten von Gleichstrommotoren.

Es kann auch leichter die Wärme abstrahlen, die sich in der Wicklung aufgrund einer großen Strommenge aufgebaut hat. Seine Geschwindigkeit wechselt erheblich zwischen Volllast und Leerlauf. Wenn die Last entfernt wird, steigt die Motordrehzahl und der Strom durch den Anker und die Feldspulen nimmt ab. Der unbelastete Betrieb großer Maschinen ist gefährlich.

Motorserie

Der Strom durch die Anker- und Feldspulen nimmt ab, die Stärke der Flusslinien um sie herum wird schwächer. Wenn die Stärke der Flusslinien um die Spulen mit der gleichen Geschwindigkeit wie der durch sie fließende Strom verringert würde, würden beide mit der gleichen Geschwindigkeit abnehmen

was die Motordrehzahl erhöht.

Vorteile

Die Vorteile eines Serienmotors umfassen Folgendes.

Riesiges Anlaufmoment
Einfache Konstruktion
Das Entwerfen ist einfach
Die Wartung ist einfach
Kosteneffizient

Anwendungen

Motoren der Serie können eine enorme Drehkraft erzeugen, das Drehmoment aus dem Leerlauf. Diese Eigenschaft macht Serienmotoren für kleine Elektrogeräte, vielseitige elektrische Geräte usw. geeignet. Serienmotoren sind nicht geeignet, wenn eine konstante Drehzahl benötigt wird. Der Grund ist, dass die Geschwindigkeit von Serienmotoren bei unterschiedlichen Belastungen stark variiert.

Nebenschlussmotor

Nebenschlussmotoren sind Nebenschluss-Gleichstrommotoren, bei denen die Feldwicklungen an die Ankerwicklung des Motors angeschlossen oder parallel zu dieser geschaltet sind. Der Shunt-Gleichstrommotor wird üblicherweise wegen seiner besten Drehzahlregelung verwendet. Daher werden daher sowohl die Ankerwicklung als auch die Feldwicklungen der gleichen Versorgungsspannung ausgesetzt, es gibt jedoch diskrete Verzweigungen für den Strom des Ankerstroms und den Feldstrom.

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Ein Nebenschlussmotor hat etwas andere Arbeitseigenschaften als ein Serienmotor. Da die Nebenschlussfeldspule aus feinem Draht besteht, kann sie keinen großen Strom zum Starten wie das Serienfeld erzeugen. Dies impliziert, dass der Nebenschlussmotor ein extrem niedriges Anlaufdrehmoment aufweist, was erfordert, dass die Wellenlast ziemlich gering ist.

Nebenschlussmotor

Wenn Spannung an den Nebenschlussmotor angelegt wird, fließt eine sehr geringe Strommenge durch die Nebenschlussspule. Der Anker für den Nebenschlussmotor ähnelt dem Serienmotor und zieht Strom, um ein starkes Magnetfeld zu erzeugen. Aufgrund der Wechselwirkung des Magnetfelds um den Anker und des Feldes um das Nebenschlussfeld beginnt sich der Motor zu drehen.

Wie der Serienmotor erzeugt der Anker beim Drehen eine Gegen-EMK. Die Gegen-EMK bewirkt, dass der Strom im Anker auf ein sehr kleines Niveau abfällt. Die Strommenge, die der Anker zieht, hängt direkt von der Größe der Last ab, wenn der Motor die volle Drehzahl erreicht. Da die Last im Allgemeinen klein ist, ist der Ankerstrom klein.

Vorteile

Die Vorteile des Nebenschlussmotors umfassen Folgendes.

Einfache Steuerungsleistung, was zu einem hohen Maß an Flexibilität bei der Lösung komplexer Laufwerksprobleme führt
Hohe Verfügbarkeit, daher minimaler Serviceaufwand erforderlich
Hohe elektromagnetische Verträglichkeit
Sehr ruhiger Lauf, daher geringe mechanische Belastung des Gesamtsystems und hohe dynamische Steuerungsprozesse
Breiter Regelbereich und niedrige Geschwindigkeiten, daher universell einsetzbar

Anwendungen

Shunt-Gleichstrommotoren eignen sich sehr gut für riemengetriebene Anwendungen. Dieser Motor mit konstanter Drehzahl wird in Industrie- und Automobilanwendungen wie Werkzeugmaschinen und Wickel- / Abwickelmaschinen eingesetzt, bei denen ein hohes Maß an Drehmomentgenauigkeit erforderlich ist.

DC-Verbundmotoren

Gleichstrommotoren verfügen über ein separat angeregtes Nebenschlussfeld, das ein ausgezeichnetes Anlaufdrehmoment aufweist, jedoch bei Anwendungen mit variabler Drehzahl auf Probleme stößt. Das Feld in diesen Motoren kann sowohl über den Anker als auch über ein separat angeregtes Nebenschlussfeld in Reihe geschaltet werden. Das Serienfeld bietet ein überlegenes Anlaufdrehmoment, während das Nebenschlussfeld eine verbesserte Geschwindigkeitsregelung bietet. Das Serienfeld verursacht jedoch Steuerungsprobleme bei den Anwendungen von Frequenzumrichtern und wird normalerweise nicht in 4-Quadranten-Laufwerken verwendet.

Getrennt aufgeregt

Wie der Name schon sagt, werden die Feldwicklungen ansonsten durch eine separate Gleichstromquelle mit Spulen versorgt. Die einzigartige Tatsache dieser Motoren ist, dass der Ankerstrom nicht durch die Feldwicklungen fließt, da die Feldwicklung von einer separaten äußeren Gleichstromquelle verstärkt wird. Die Drehmomentgleichung des Gleichstrommotors lautet Tg = Ka φ Ia. In diesem Fall wird das Drehmoment durch Ändern des Feldflusses 'φ' und unabhängig vom Ankerstrom 'Ia' geändert.

Selbst aufgeregt

Wie der Name schon sagt, kann bei diesem Motortyp der Strom innerhalb der Wicklungen durch den Motor geliefert werden, ansonsten Maschine selbst. Ferner ist dieser Motor in den Serien- und Nebenschlussmotor unterteilt.

Permanentmagnet-Gleichstrommotor

Der PMDC- oder Permanentmagnet-Gleichstrommotor enthält eine Ankerwicklung. Diese Motoren sind mit Permanentmagneten ausgestattet, indem sie am inneren Rand des Statorkerns platziert werden, um den Feldfluss zu erzeugen. Andererseits enthält der Rotor einen herkömmlichen Gleichstromanker mit Bürsten und Kommutatorsegmenten.

In einem Permanentmagnet-Gleichstrommotor kann das Magnetfeld durch einen Permanentmagneten gebildet werden. Daher wird der Eingangsstrom nicht zur Erregung verwendet, die in Klimaanlagen, Scheibenwischern, Autostartern usw. verwendet wird.

Gleichstrommotor mit Mikrocontroller verbinden

Mikrocontroller können die Motoren nicht direkt antreiben. Wir brauchen also einen Fahrer, der die Geschwindigkeit und Richtung der Motoren steuert. Die Motortreiber fungieren als Schnittstellen zwischen Mikrocontroller und Motoren . Motortreiber fungieren als Stromverstärker, da sie ein Niedrigstromsteuersignal aufnehmen und ein Hochstromsignal liefern. Dieses Hochstromsignal wird zum Antrieb der Motoren verwendet. Die Verwendung des L293D-Chips ist eine einfache Möglichkeit, den Motor mithilfe eines Mikrocontrollers zu steuern. Es enthält intern zwei H-Brückentreiberschaltungen.

Dieser Chip dient zur Steuerung von zwei Motoren. L293D verfügt über zwei Anordnungen, wobei 1 Satz Eingang 1, Eingang 2, Ausgang 1, Ausgang 2 mit Freigabestift hat, während ein anderer Satz Eingang 3, Eingang 4, Ausgang 3, Ausgang 4 mit anderem Freigabestift hat. Hier ist ein Video zu L293D

Hier ist ein Beispiel eines Gleichstrommotors, der mit dem L293D-Mikrocontroller verbunden ist.

Gleichstrommotor mit L293D-Mikrocontroller verbunden

L293D hat zwei Sätze von Anordnungen, wobei ein Satz Eingang 1, Eingang 2, Ausgang 1 und Ausgang 2 hat und ein anderer Satz Eingang 3, Eingang 4, Ausgang 3 und Ausgang 4 hat, gemäß dem obigen Diagramm.

Wenn Pin Nr. 2 und 7 hoch sind, sind auch Pin Nr. 3 und 6 hoch. Wenn Freigabe 1 und Pin Nummer 2 hoch sind und Pin Nummer 7 so niedrig bleibt, dreht sich der Motor in Vorwärtsrichtung.
Wenn Freigabe 1 und Pin Nummer 7 hoch sind und Pin Nummer 2 so niedrig bleibt, dreht sich der Motor in die umgekehrte Richtung.

Gleichstrommotoren finden sich heute noch in vielen Anwendungen, die so klein wie Spielzeug und Festplatten sind, oder in großen Größen, um Stahlwalzwerke und Papiermaschinen zu betreiben.

Gleichungen des Gleichstrommotors

Die Größe des erlebten Flusses ist

F = BlI

Wobei B-Flussdichte aufgrund des durch Feldwicklungen erzeugten Flusses

l- Aktive Länge des Leiters

I-Strom fließt durch den Leiter

Wenn sich der Leiter dreht, wird eine EMF induziert, die entgegen der zugeführten Spannung wirkt. Es ist gegeben als

Formel

Wo Ø- Fluz wegen der Feldwicklungen

P- Anzahl der Pole

A-A Konstante

N - Drehzahl des Motors

Z- Anzahl der Leiter

Die Versorgungsspannung V = E._b+ I._zuR._zu

Das entwickelte Drehmoment ist

Formel 1 Somit ist das Drehmoment direkt proportional zum Ankerstrom.

Die Drehzahl variiert auch mit dem Ankerstrom, daher sind Drehmoment und Drehzahl eines Motors indirekt voneinander abhängig.

Bei einem DC-Nebenschlussmotor bleibt die Drehzahl nahezu konstant, selbst wenn das Drehmoment von Leerlauf auf Volllast ansteigt.

“Was ist ein Pir-Sensor? ”

Bei einem Motor der DC-Serie nimmt die Drehzahl mit zunehmendem Drehmoment von Leerlauf auf Volllast ab.

Somit kann das Drehmoment durch Variieren der Drehzahl gesteuert werden. Die Geschwindigkeitsregelung erfolgt entweder durch

Ändern des Flusses durch Steuern des Stroms durch Feldwicklung - Flusssteuerungsmethode. Durch diese Methode wird die Geschwindigkeit über ihre Nenndrehzahl geregelt.
Ankerspannungsregelung - Bietet eine Drehzahlregelung unterhalb der normalen Drehzahl.
Versorgungsspannungsregelung - Bietet Geschwindigkeitsregelung in beide Richtungen.

4 Quadrantenbetrieb

Im Allgemeinen kann ein Motor in 4 verschiedenen Regionen betrieben werden. Das Vierquadrantenbetrieb des Gleichstrommotors beinhaltet das Folgende.

Als Motor vorwärts oder im Uhrzeigersinn.
Als Generator in Vorwärtsrichtung.
Als Motor in umgekehrter oder gegen den Uhrzeigersinn.
Als Generator in umgekehrter Richtung.

4 Quadrantenbetrieb des Gleichstrommotors

Im ersten Quadranten treibt der Motor die Last sowohl mit der Drehzahl als auch mit dem Drehmoment in eine positive Richtung.
Im zweiten Quadranten kehrt sich die Drehmomentrichtung um und der Motor wirkt als Generator
Im dritten Quadranten treibt der Motor die Last mit Drehzahl und Drehmoment in negativer Richtung an.
In der 4^thQuadrant, der Motor wirkt als Generator im Rückwärtsmodus.
Im ersten und dritten Quadranten wirkt der Motor sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung. Zum Beispiel Motoren in Kränen, um die Last anzuheben und auch abzustellen.

Im zweiten und vierten Quadranten wirkt der Motor in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung als Generator und liefert Energie an die Stromquelle zurück. Die Möglichkeit, einen Motorbetrieb zu steuern und ihn in einem der 4 Quadranten arbeiten zu lassen, besteht darin, seine Geschwindigkeit und Drehrichtung zu steuern.

Die Geschwindigkeit wird entweder durch Variieren der Ankerspannung oder durch Schwächen des Feldes gesteuert. Die Drehmomentrichtung oder Drehrichtung wird gesteuert, indem das Ausmaß variiert wird, in dem die angelegte Spannung größer oder kleiner als die Gegen-EMK ist.

Häufige Fehler bei Gleichstrommotoren

Es ist wichtig, die Fehler und Ausfälle des Motors zu kennen und zu verstehen, um die für jeden Fall am besten geeigneten Sicherheitsvorrichtungen zu beschreiben. Es gibt drei Arten von Motorausfällen wie mechanische, elektrische und mechanische, die zu elektrischen Ausfällen führen. Zu den am häufigsten auftretenden Fehlern gehören:

Zusammenbruch der Isolierung
Überhitzung
Überladungen
Lagerausfall
Vibration
Blockierter Rotor
Fehlausrichtung der Welle
Rückwärtslauf
Ungleichgewicht der Phase

Die häufigsten Fehler, die sowohl bei Wechselstrommotoren als auch bei Gleichstrommotoren auftreten, sind die folgenden.

Wenn der Motor nicht richtig montiert ist
Wenn der Motor durch Schmutz blockiert ist
Wenn der Motor Wasser enthält
Wenn der Motor überhitzt

12 V Gleichstrommotor

Ein 12-V-Gleichstrommotor ist kostengünstig, klein und leistungsstark und wird in verschiedenen Anwendungen eingesetzt. Die Auswahl des geeigneten Gleichstrommotors für eine bestimmte Anwendung ist eine herausfordernde Aufgabe, daher ist es sehr wichtig, das genaue Unternehmen durchzuarbeiten. Das beste Beispiel für diese Motoren sind METMotoren, die seit über 45 Jahren PMDC-Motoren (Permanentmagnet-Gleichstrommotoren) mit hoher Qualität herstellen.

Wie wähle ich den richtigen Motor aus?

Die Auswahl eines 12-V-Gleichstrommotors kann sehr einfach über METmotors erfolgen, da die Fachleute dieses Unternehmens zunächst Ihre korrekte Anwendung untersuchen und anschließend zahlreiche Eigenschaften sowie Spezifikationen berücksichtigen, um sicherzustellen, dass Sie das bestmögliche Produkt erhalten.
Die Betriebsspannung ist eine der Eigenschaften dieses Motors.

Sobald ein Motor über Batterien mit Strom versorgt wird, werden normalerweise niedrige Betriebsspannungen gewählt, da weniger Zellen erforderlich sind, um die bestimmte Spannung zu erhalten. Bei hohen Spannungen ist der Antrieb eines Gleichstrommotors normalerweise effizienter. Obwohl sein Betrieb mit 1,5 Volt erreichbar ist, geht bis zu 100V. Die am häufigsten verwendeten Motoren sind 6V, 12V und 24V. Weitere wichtige Spezifikationen dieses Motors sind Drehzahl, Betriebsstrom, Leistung und Drehmoment.

Die 12-V-Gleichstrommotoren eignen sich perfekt für verschiedene Anwendungen durch eine Gleichstromversorgung, die ein laufendes Drehmoment sowie einen hohen Anlauf erfordert. Diese Motoren arbeiten im Vergleich zu anderen Motorspannungen mit geringeren Drehzahlen.
Die Eigenschaften dieses Motors variieren hauptsächlich je nach Hersteller und Anwendung.

Die Motordrehzahl beträgt 350 U / min bis 5000 U / min
Das Nenndrehmoment dieses Motors reicht von 1,1 bis 12,0 in-lbs
Die Ausgangsleistung dieses Motors reicht von 01 PS bis 21 PS
Die Rahmengrößen sind 60 mm, 80 mm, 108 mm
Austauschbare Bürsten
Die typische Lebensdauer der Bürste beträgt mehr als 2000 Stunden

Gegen-EMK im Gleichstrommotor

Sobald der stromführende Leiter in einem Magnetfeld angeordnet ist, wird das Drehmoment über dem Leiter induziert und das Drehmoment dreht den Leiter, der den Fluss des Magnetfelds schneidet. Basierend auf dem Phänomen der elektromagnetischen Induktion induziert der Leiter, sobald er das Magnetfeld schneidet, eine EMF innerhalb des Leiters.

Die induzierte EMF-Richtung kann durch Flemmings rechte Regel bestimmt werden. Wenn wir nach dieser Regel Daumen, Zeigefinger und Mittelfinger mit einem Winkel von 90 ° greifen, zeigt der Zeigefinger danach den Weg des Magnetfelds an. Hier repräsentiert der Daumenfinger die Bewegungsweise des Leiters und der Mittelfinger die induzierte EMF über dem Leiter.

Durch Anwendung der rechten Flemming-Regel können wir feststellen, dass die induzierte EMK-Richtung umgekehrt zur angelegten Spannung ist. Die EMK wird also als Gegen-EMK oder Gegen-EMK bezeichnet. Die Entwicklung der Gegen-EMK kann in Reihe durch die angelegte Spannung erfolgen, jedoch in umgekehrter Richtung, dh die Gegen-EMK widersteht dem Stromfluss, der sie verursacht.

Die Größe der Gegen-EMK kann durch einen ähnlichen Ausdruck wie den folgenden angegeben werden.

Eb = NP ϕZ / 60A

'Eb' ist die vom Motor induzierte EMF, die als Gegen-EMK bezeichnet wird

'A' ist die Nr. von parallelen Bahnen im gesamten Anker zwischen den Bürsten mit umgekehrter Polarität

'P' ist die Nr. von Polen

'N' ist die Geschwindigkeit

'Z' ist die Gesamtzahl der Leiter im Anker

'Φ' ist ein hilfreicher Fluss für jeden Pol.

In der obigen Schaltung ist die Gegen-EMK-Größe im Vergleich zu der angelegten Spannung immer niedrig. Die Ungleichheit zwischen den beiden ist fast gleich, wenn der Gleichstrommotor unter normalen Bedingungen arbeitet. Der Strom wird aufgrund der Hauptversorgung am Gleichstrommotor induziert. Die Beziehung zwischen der Hauptversorgung, der Gegen-EMK und dem Ankerstrom kann als Eb = V - IaRa ausgedrückt werden.

Anwendung zur Steuerung des Gleichstrommotorbetriebs in 4 Quadranten

Die Steuerung des Gleichstrommotorbetriebs in 4 Quadranten kann mit einem Mikrocontroller erreicht werden, der mit 7 Schaltern verbunden ist.

4 Quadrantensteuerung

Fall 1: Wenn der Startschalter und der Schalter im Uhrzeigersinn gedrückt werden, gibt die Logik im Mikrocontroller einen Ausgang mit logisch niedrig an Pin 7 und logisch hoch an Pin 2 aus, wodurch sich der Motor im Uhrzeigersinn dreht und in 1 arbeitet^stQuadrant. Die Drehzahl des Motors kann durch Drücken des PWM-Schalters variiert werden, wodurch Impulse unterschiedlicher Dauer an den Freigabestift des Treiber-IC angelegt werden, wodurch die angelegte Spannung variiert wird.

Fall 2: Wenn die Vorwärtsbremse gedrückt wird, legt die Mikrocontroller-Logik logisch niedrig an Pin7 und logisch hoch an Pin 2 an, und der Motor neigt dazu, in seiner umgekehrten Richtung zu arbeiten, wodurch er sofort stoppt.

In ähnlicher Weise bewirkt das Drücken des Schalters gegen den Uhrzeigersinn, dass sich der Motor in die umgekehrte Richtung bewegt, d. H. In der 3 arbeitet^rdWenn Sie den Rückwärtsbremsschalter drücken, stoppt der Motor sofort.

Somit kann durch ordnungsgemäße Programmierung des Mikrocontrollers und durch Schalter der Motorbetrieb in jede Richtung gesteuert werden.

Hier geht es also um eine Übersicht über den Gleichstrommotor. Das Vorteile des Gleichstrommotors Sie bieten eine hervorragende Geschwindigkeitsregelung für Beschleunigung und Verzögerung, ein leicht verständliches Design und ein einfaches, billiges Antriebsdesign. Hier ist eine Frage an Sie, was sind die Nachteile des Gleichstrommotors?

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