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    微型直流減速電機運行條件計算方法


    ?在使用微型減速電機時,有的客戶問過這樣的問題:“微型直流減速電機齒輪箱輸出軸上的轉矩負載,如何計算微型電機+齒輪箱組合的最終運行條件呢(如電流、轉速等等)?”

    為此天孚微電機產品工程師做了如下舉例:

    假設使用微型直流減速電機N20(直流電機)+16/7,43:1(減速比)并在直流電機端子上接入12V電壓,輸出軸扭矩為71mNm。
    微型減速電機?
    此時減速比為43:1的減速齒輪箱16/7的數據表效率值為70%,這代表直流電機產生的扭矩30%會在齒輪箱損失。最簡單的解決方法就是將扭矩適當增加數量,并計算,就好像減速齒輪箱效率為100%,這在種情況下,將減速齒輪輸出扭矩提高了30%,扭矩便達到了92mNm。

    即:扭矩=71mNm×1.3=92mNm

    然后,反射回直流電機的扭矩就是總扭矩除以傳動比:

    電機扭矩= 92 mNm÷43 = 2.1 mNm

    微型直流減速電機轉矩常數是比例常數,它定義了微型直流減速電機軸上的轉矩與微型直流減速電機繞組中電流之間的關系。在這種情況下,電機N20電機的轉矩常數為14.3 mNm / A。也就是說,電動機繞組中每增加1 Amp,電動機就會產生14.3 mNm的扭矩。在這種情況下,電動機常數的倒數為0.070 A / mNm。由于我們已經計算出電動機軸上的轉矩為2.1 mNm,因此可以使用轉矩常數的倒數來計算由于外部負載而產生的微型直流減速電機電流:

    電流=0 .070 A / mNm x 2.1 mNm = 147 mA

    微型直流減速電機的內部摩擦很小,需要一定比例的電流來驅動它。該電流定義為電動機空載電流。在這種情況下,如該值為8 mA。由于電動機需要147 mA的電流來驅動外部負載,而需要8 mA的電流來驅動其自身的內部摩擦,因此該應用所需的總電流為155 mA。
    微型減速電機?
    微型直流減速電機的速度是它所驅動的負載的線性函數。使微型直流減速電機速度與微型直流減速電機轉矩負載相關的比例常數是轉矩與速度曲線的斜率。通過將列出的電動機空載速度(標稱電壓和0外部負載下的速度)除以失速轉矩(0速度和最大轉矩)來計算該斜率。對于微型直流減速電機轉矩與速度的關系曲線的斜率由下式給出:

    斜率= DY / DX = -7900 rpm / 10.5 mNm = -752 rpm / mNm

    請注意,直線的斜率是負值,表示隨著電動機負載的增加,速度損失會更大。在這種情況下,我們計算出的斜率負載為2.1 mNm。因此,由于該外部轉矩負載而導致的斜率速度損失為:

    速度損失= -752 rpm / mNm x 2..1 mNm = -1579 rpm

    在斜率軸上沒有負載的情況下,電動機速度將為7,900 rpm。在2.1 mNm的負載下,電動機將從空載值損失1579 rpm。因此,在此應用中,電動機速度通過以下方式呈現:

    電機速度= 7900 rpm-1579 rpm = 6321 rpm

    在負載下,減速機輸出軸上的電動機速度就是電動機速度除以齒輪比。在這種情況下:

    輸出速度= 6321 rpm / 43 = 147 rpm

    在計算開始時,已考慮了減速機中的功率損耗,因此無需再擔心這一因素。更多的微型直流電機資訊請繼續關注天孚微電機。
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