bagaimana motor dc boleh digunakan sebagai penjana: Aplikasi Praktikal, Pemilihan, Prestasi

Di suatu tempat di dalam laci terdapat motor DC kecil menunggu kerja, diselamatkan daripada mainan yang rosak, kipas tangan atau pencetak lama. Anda telah membaca bahawa ia juga boleh berjalan ke belakang sebagai penjana, dan kini anda ingin tahu sama ada ia benar-benar benar dan cara melakukannya dengan betul.

Jawapan ringkas: ya, dan tidak ada muslihat yang terlibat. Motor DC magnet kekal dan penjana DC magnet kekal adalah mesin yang sama, hanya diterangkan dari hujung bertentangan. Kami telah membina motor DC mikro di Yuyao sejak 1988, dan soalan penjana selalu timbul, daripada pelajar pendawaian turbin angin kecil kepada jurutera menambah pilihan pengecasan engkol tangan. Inilah yang sebenarnya penting.

Mengapa Motor DC Boleh Digunakan Sebagai Penjana

Penukaran tenaga di dalam mesin DC adalah simetri. Tolak arus melalui gegelung yang berada dalam medan magnet dan gegelung ditolak ke sisi, jadi pemutar berputar. Pusingkan pemutar yang sama dan gegelung menyapu medan, fluks magnet yang menghubungkannya berubah, dan voltan muncul merentasi terminal. Itulah hukum aruhan Faraday melakukan apa yang dilakukannya dalam setiap penjana yang pernah dibina.

Apa yang menjadikan motor DC berus sangat mudah ialah komutatornya. Di dalam angker voltan teraruh berselang seli, kerana setiap gegelung melepasi di bawah kutub utara dan kemudian kutub selatan. Komutator menukar sambungan ke dunia luar pada masa yang tepat, jadi kedua-dua terminal mengekalkan kekutuban tetap. Ia adalah penerus mekanikal, dan ia adalah sebab motor berus menyerahkan DC kepada anda tanpa satu komponen elektronik.

Bahagian yang kemas ialah satu nombor melakukan dua kerja. Pemalar voltan yang memberitahu anda berapa cepat motor berputar setiap volt juga memberitahu anda berapa banyak voltan yang dihasilkan setiap revolusi. Motor berkadar pada 12 V dan 6,000 rpm tanpa beban akan menjana kira-kira 12 V apabila sesuatu yang lain memutarkannya sehingga 6,000 rpm.

Berus atau Tanpa Berus: Apa yang Keluar daripada Wayar

Kedua-dua keluarga boleh menjana, tetapi mereka memberikan anda elektrik yang berbeza, dan perbezaan itu menentukan berapa banyak kerja yang perlu dilakukan oleh seluruh litar anda.

Motor DC berus menghantar arus terus

Putar aci dan DC muncul di terminal, dengan riak menunggang di atas dari ulang-alik. Dua wayar, tiada apa-apa lagi yang diperlukan, dan multimeter menunjukkan bacaan serta-merta.

Motor DC tanpa berus menghantar arus ulang-alik tiga fasa

Dalam motor tanpa berus belitan duduk di dalam stator dan magnet berputar, jadi putaran aci mendorong voltan tiga fasa pada petunjuk stator, trapezoid dalam BLDC biasa dan sinusoidal dalam PMSM. Tiada apa-apa yang membetulkannya secara mekanikal, jadi anda memerlukan jambatan tiga fasa ditambah kapasitor pelicin, atau pengawal yang menyokong pembetulan aktif, sebelum tenaga itu boleh mengecas bateri.

Mengubah Motor Menjadi Penjana, Langkah demi Langkah

Kebanyakan orang bermula dengan apa sahaja motor yang sudah ada di bangku simpanan, dan itu adalah pendekatan yang sangat baik. Motor berus kecil yang digunakan dalam mainan dan peralatan pegang tangan adalah pilihan klasik untuk turbin angin pertama atau eksperimen engkol tangan, kerana ia mengandungi magnet kekal dan menghasilkan voltan yang boleh dibaca pada beberapa ratus rpm sahaja.

RS-977 Motor DC Berus Berkelajuan Tinggi untuk Pemotong Rumput Motor berus magnet kekal yang menawarkan output berkelajuan tinggi dan kapasiti beban yang stabil, relevan apabila memadankan voltan kepada rpm dalam binaan kecil. Lihat Produk →

1. Mulakan dengan mesin yang betul. Ia mesti mempunyai magnet kekal. Motor magnet kekal yang disikat daripada mainan, kipas atau pencetak layak, begitu juga dengan motor tanpa berus. Mesin induksi dan medan luka tidak berfungsi dengan cara yang sama.
2. Putuskan sambungan elektronik. Jika motor datang dengan papan pemacu, pengawal kelajuan atau pek bateri, asingkan ia. Anda mahu terminal motor mentah.
3. Gandingkan aci dengan penggerak utama. Engkol tangan, kipas, roda air atau turbin akan berfungsi, selagi ia memusingkan aci dengan mantap.
4. Ukur voltan litar terbuka. Tetapkan multimeter kepada volt DC untuk motor berus dan volt AC untuk motor tanpa berus, kemudian putar dengan tangan dan lihat bacaan mengikut kelajuan anda.
5. Perhatikan volt per rpm. Putar pada kelajuan yang diketahui, rekod voltan, dan anda mempunyai pemalar yang anda perlukan untuk saiz semua yang lain.
6. Betulkan jika perlu. Jambatan tiga fasa dan kapasitor untuk motor tanpa berus; kapasitor merentasi terminal biasanya cukup untuk yang disikat, ditambah dengan diod penyekat jika anda menyuap bateri.
7. Tambah beban dan ukur lagi. Jangkakan voltan akan mengendur, kerana arus yang mengalir melalui rintangan belitan sentiasa menelan kos volt.
8. Perhatikan haba dan berus arka. Jika motor berjalan panas, anda akan menarik lebih arus daripada yang boleh dikeluarkan.

Berapa Banyak Voltan dan Kuasa Boleh Anda Dapat Secara Realistik?

Skala voltan dengan kelajuan hampir linear, yang menjadikan aritmetik mudah. Bahagikan voltan undian dengan kelajuan tanpa beban dan anda mendapat pemalar penjana. Untuk motor mikro biasa yang tetap mendarat di suatu tempat antara satu dan tiga volt setiap seribu rpm, itulah sebabnya engkol tangan yang malas menghasilkan satu atau dua volt manakala turbin yang berputar pada beberapa ribu rpm boleh mencapai voltan terkadar motor.

Voltan litar terbuka ialah nombor optimistik. Sebaik sahaja arus mengalir, voltan terminal menurun dengan arus didarab dengan rintangan belitan. Pada motor kecil rintangan angker mungkin beberapa ohm, jadi menarik satu amp boleh menelan belanja beberapa volt. Ukur sekali lagi dengan beban yang disambungkan; itulah angka yang sebenarnya dilihat oleh litar anda.

Kuasa mengikut tork. Arus yang dihantar oleh penjana adalah berkadar dengan tork yang dikenakan pada aci, jadi penggerak utama yang lemah pada kelajuan rendah memberi anda voltan dengan hampir tiada arus di belakangnya. Sebagai panduan kasar, motor berus kecil yang dipandu pada pecahan yang baik daripada kelajuan terkadarnya mengembalikan antara setengah dan tiga perempat daripada kuasa mekanikal yang anda masukkan, dengan rintangan belitan, jatuh berus, geseran galas dan kerugian besi mengambil baki.

Memilih Motor untuk Tugas Penjana

Jika anda memilih motor yang khusus untuk dijana, lihat melepasi nombor pada label dan semak beberapa ciri sebaliknya.

• Magnet kekal, tanpa pengecualian. Magnet ferit atau nadir bumi memberi anda medan pengujaan secara percuma, yang membolehkan penjanaan dalam mesin sekecil ini.
• Rintangan belitan rendah, jadi kurang input mekanikal anda bertukar menjadi haba dalam kuprum.
• Arus tanpa beban yang rendah dan cogging lembut, kerana angker licin mula berputar dengan usaha yang kurang apabila angin sepoi-sepoi atau engkol tangan adalah penggerak utama anda.
• Penilaian kelajuan yang sesuai dengan pemanduan anda. Memandangkan voltan meningkat dengan rpm, motor yang lebih laju memerlukan lebih sedikit pusingan untuk mencapai output yang berguna.
• Kotak gear, digunakan dengan teliti. Dalam operasi biasa motor gear menukar kelajuan untuk tork; dalam generasi anda boleh menjalankannya sebaliknya, membiarkan roda air perlahan berputar aci motor dengan lebih cepat, selagi anda menerima geseran dan kerugian tambahan.

Motor yang berputar dengan mudah dan mengeluarkan arus yang sedikit tanpa beban cenderung menjadikan penjana yang paling mesra, yang merupakan sebahagian daripada sebab kami menyimpan reka bentuk berus penjimatan tenaga dalam katalog. Mereka berkelakuan boleh diramal apabila tenaga mengalir ke arah lain, dan kerugian yang lebih rendah meninggalkan lebih banyak usaha anda dalam litar dan bukannya dalam belitan.

RS-540 Jangka Hayat Panjang Motor DC Berus untuk Pembersih Vakum Motor magnet kekal yang disikat tahan lasak dengan gelagat beban rendah yang boleh diramal, berguna apabila hayat perkhidmatan yang panjang dan aliran tenaga dua arah penting. Lihat Produk →

Kesilapan Yang Mengganggu Orang

• Mengharapkan mana-mana motor berfungsi. Motor aruhan kutub berlorek atau tiga fasa tidak akan menghasilkan keluaran yang berguna tanpa pengujaan luaran.
• Berpusing terlalu perlahan. Voltan adalah berkadar dengan kelajuan, jadi engkol yang santai tidak memberikan anda apa-apa.
• Terlupa untuk membetulkan motor tanpa berus. AC tiga fasa dimasukkan ke dalam terminal bateri ialah cara yang baik untuk merosakkan sesuatu.
• Membiarkan pengawal asal disambungkan. Memberi makan belakang pemandu melalui peringkat keluarannya sendiri jarang berakhir dengan baik.
• Mengabaikan pemakaian berus. Berus adalah bahan habis pakai, dan tugas penjanaan berterusan lebih sukar bagi mereka berbanding penggunaan motor sekali-sekala.
• Membebankan penggerak utama. Arus adalah berkadar dengan tork, jadi penjana yang bermuatan berat boleh menghentikan turbin yang menggerakkannya.
• Mempercayai voltan litar terbuka. Ia bukan voltan kerja; ukur di bawah beban sebelum anda mereka bentuk sekitar nombor.

Di mana Motor-sebagai-Penjana Sudah Berlaku dalam Produk Sebenar

Brek regeneratif adalah motor-sebagai-penjana dalam bentuk pengeluaran. Apabila kenderaan elektrik menjadi perlahan, apabila gerudi tanpa wayar melepaskan pencetusnya, dan apabila lengan robot berkurangan, pengawal membenarkan mesin bertindak sebagai brek dan menolak tenaga yang dipulihkan kembali ke dalam pek. Dalam robotik ini adalah rutin, dan sendi yang sama yang memacu robot industri kami membekalkan motor untuk membelanjakan sebahagian daripada setiap kitaran menjana dan bukannya memakan.

Aplikasi seperti itu memerlukan motor yang bertolak ansur dengan beribu-ribu perubahan arah tanpa drama, yang merupakan reka bentuk berus yang berjalan lancar dalam rangkaian robot kami dibina.

Motor DC Berus RS-785SL untuk Pembersih Bersama Motor magnet kekal yang disikat hingar rendah dibina untuk perubahan arah berulang, sesuai untuk alatan dan eksperimen penjana kecil yang memerlukan output yang boleh dipercayai. Lihat Produk →

Pada skala yang lebih kecil, penjanaan muncul dalam lampu suluh dan radio engkol tangan, obor angin, turbin angin kecil, persediaan mikro-hidro, basikal senaman, dan penuaian tenaga dari pintu, pintu putar dan mekanisme jual beli. Tiada satu pun daripada ini memerlukan penjana yang dibina khas. Mereka memerlukan motor magnet kekal, nisbah gear yang wajar atau padanan kelajuan, dan penerus yang outputnya mestilah DC.

Kata Terakhir Sebelum Anda Pusing Aci Itu

Kami telah membuat motor DC mikro sejak tahun 1988, yang bermaksud kami telah melihat banyak daripada mereka berakhir di bahagian penjanaan litar, kadang-kadang dengan reka bentuk dan kadang-kadang secara tidak sengaja. Jika anda sedang mengusahakan produk di mana satu motor perlu memandu dan menjana, beritahu kami voltan, kelajuan, tork dan kitaran tugas yang anda fikirkan dan kami akan membantu anda menyempitkan pilihan, sama ada itu ternyata model berus standard, reka bentuk tanpa berus atau unit bergilir.

Jika anda ingin melihat bagaimana motor ini berkelakuan dalam peralatan sebenar terlebih dahulu, gambaran keseluruhan kami tentang aplikasi motor DC berus yang paling biasa adalah tempat yang baik untuk bermula.