알 수없는 DC 모터의 전압 범위를 어떻게 찾습니까?

속도 컨트롤러 보드가 손상된 작은 표시가없는 모터가 있습니다. 모터에 2 개의 와이어가 나오고 속도 컨트롤러에 정류기가 있기 때문에 모터가 DC 모터라는 것을 알 수 있습니다.

모터의 최대 전압 범위가 무엇인지 알고 싶지만 어려운 것으로 판명되었습니다. 보드에는 트라이 악 및 아마도 다이 악 또는 일부 다이오드가있는 것으로 보입니다. 변압기가 없으므로 아마도 120V에서 작동하는 것 같습니다. PWM에 사용되는 많은 저항과 커패시터도 있습니다.

드릴 프레스에 모터를 고정시키고 샤프트를 570RPM 또는 59.69 라디안 / 초로 회전시켜 16V 출력을 얻었습니다. 모터 저항은 39 옴입니다 (이전에 50을 읽었습니다).

DC 모터의 전압 대 속도 및 전압 대 토크에 대한 차트 또는 공식이 있습니까?

참고로, 모터 직경은 약 2 인치이고 모터의 높이는 약 4 인치입니다. 모터에는 플라스틱 웜 기어가 부착되어 있으며 목 마사지기로 사용되었습니다. 내 생각에 그것은 높은 토크로 작동해야한다고 생각합니다.

모터 사진과 회로 스냅 사진은 다음과 같습니다.

그것은 너무 뜨겁지 않고 모터가 안전하게 소비 할 수있는 전력량에 관한 것입니다. 두 번째 문제는 모터가 너무 많이 회전하는 것을 원하지 않지만 일반적으로 멀어 질 때 분명합니다.

당신의 측정은 우리에게 어떤 아이디어를 제공하지만,이 모터의 물리적 크기를 아는 것이 도움이 될 것입니다. 그것은 얼마나 많은 와트를 소비 할 수 있는지에 대한 첫 번째 패스 추측을 허용합니다.

570RPM (9.5Hz)에서 16V가 나왔습니다. 대부분의 모터는 3600RPM (60Hz) 이상을 수행 할 수 있으므로 어떻게 작동하는지 살펴 보겠습니다. 이 속도에서 측정에 따라 후면 EMF는 101V가됩니다. 정류 된 120V AC에서 실행하려는 것으로 생각되면 정류기 뒤에 커패시터가 있으면 170V가 무엇을하는지 알 수 있습니다. 3600RPM에서 모터를 구동하기 위해 170V-101V = 69V가 남았습니다. 그것은 모터에 95W를 공급할 것입니다. 적어도 6 인치가 아닌 한 많은 양입니다.

다른 방법으로 봅시다. 후면 EMF가 170V가 되려면 6000RPM (100Hz)이 필요합니다. 그것은 최대 속도 일 것입니다. 그럴듯 해? 그것은 DC 모터와 관련이 없으며 다른 것을 알지 못합니다. 물론 실제로 구동 할 EMF가없고 다른 것을 구동 할 토크가 없기 때문에 실제로 그렇게 빨리 도달하지는 않습니다.

5000RPM에서는 170V에서 모터를 구동하기 위해 30V를 남겨둔 140V 백 EMF가 있으며 18W가 소요됩니다.

$V= R*i + e$$V$$R$$e$

R은 위에서 언급 한 바와 같이 측정 할 수 있으며 여기서 반복 할 것입니다. 브러시 접촉으로 인해 DC 모터의 저항이 다를 수 있습니다. 저항을 측정하는 가장 좋은 방법은 여러 번 측정하고 평균을 측정하는 것입니다. 가능하면 로터를 잠근 다음 단자에 작은 전류를 공급하십시오. 전압과 전류를 측정하고 R = V / I를 계산합니다. 일반적으로이 테스트는 ~ 25 % 정격 전류에서 수행됩니다. 여러 번 반복하고 평균을 구하십시오. 방금 테스트 한 결과를 얻을 수있는 동적 테스트도 있습니다. 방금 말한 것과 동일하지만 로터를 잠그는 대신 모터를 다시 구동하십시오. 50RPM은 로터를 후진 구동하기에 충분한 속도입니다.

$e$$e = K_b* \omega$$K_b$$\omega$$K_b$

$K_b$$\frac{16 V}{570 RPM} = 28.07 \frac{V}{kRPM} = 0.268 \frac{V}{rad/sec}$$K_t = 0.268 \frac{Nm}{A}$

$V = R*i$$e=0$$i = \frac{V}{R}$$i$$T_{lr} = K_t*i = K_t*\frac{V}{R}$

$V= R*i + e$$i=0$$V=e$$V= K_b* \omega$$\omega = \frac{V}{K_b}$

다른 전압에서 스톨 토크와 다른 전압에서 최대 속도를 얻으면 한 축의 속도와 다른 축의 토크를 사용하여 그래프에 그래프를 그릴 수 있습니다. 라인을 연결하면 다른 전압에서 다양한 속도 토크 곡선이 있습니다.

위에 쓴 내용에는 많은 가정이 있습니다. 알아야 할 두 가지 주요 가정은 1) 모터가 상대적으로 차갑게 유지되고 (저항이 변하지 않음) 2) 무부하 전류가 0 (실제로는 그렇지 않음) 인 것으로 가정합니다.

테스트 후 모터가 작동하는 것이 얼마나 중요하고 어떤 장비를 가지고 있는지에 따라 온도, 속도 및 전류를 주시하면서 전압을 천천히 증가시킬 수 있습니다. 동력계와 같은 어떤 종류의 기계적 하중과 측정 토크를 포함 할 수도 있습니다. 당신이 편한 점은 당신에게 달려 있습니다.

공식은 지오메트리와 모터가 내부에 어떻게 감겨 있는지에 달려 있습니다. 기본적으로 영구 자석 세트와 상호 작용하고 동일한 방향으로 계속 작동하도록 적절한 시간에 기계적으로 전환되는 전자석 세트입니다. 주어진 강도를 위해 고전류, 저전압 전자석 또는 저 전류, 고전압 전자석을 만들 수 있습니다. 그리고 그것은 많은 매개 변수 중 하나입니다. 스펙 시트를 찾거나 직접 실험 해 보는 것이 좋습니다.

영구 자석 DC 모터 (동기, 유도 또는 '범용'모터가 아님)라고 가정하면 발전기 테스트에서 Kv (속도 상수)가 3.73rad / s / V 또는 36rpm / Volt임을 나타냅니다. 따라서 120V에서는 약 4300rpm을 수행해야합니다.

PMDC 모터의 경우 Kt (토크 상수)는 Kv의 역수입니다. 1 / 3.73 = 0.268Nm / A 또는 38oz-in / A.

50Ω의 저항에서 스톨 전류는 120/50 = 2.4A이므로 스톨 토크는 약 0.268 * 2.4 = 0.643Nm 또는 91oz-in이어야합니다. 그것은 '작은'모터에있어서 많은 것이므로, 당신의 측정 중 하나가 10의 계수에 의해 빠져 있다고 생각합니다. 500Ω이 아니라 50Ω 이었습니까?

120VDC 용으로 설계된 전형적인 소형 영구 자석 모터는 다음과 같습니다.

DS-5512-120-6000

Rated voltage:   120VDC
No load speed:   6000±10% rpm
No load current: ≤60mA
Rated speed:     4800±10% rpm
Rated current:   ≤100mA
Rated torque:    120g.cm
Output power:    5.9W
Stall current:   ≥260mA
Stall torque:    ≥600g.cm
Weight:          200g