Bir DC Motor Jeneratör Olarak Nasıl Kullanılabilir: Pratik Uygulamalar, Seçim, Performans

Çekmecenin bir yerinde, kırık bir oyuncaktan, el vantilatöründen veya eski bir yazıcıdan kurtarılan, iş bekleyen küçük bir DC motor var. Bunun aynı zamanda bir jeneratör olarak geriye doğru da çalışabileceğini okudunuz ve şimdi bunun gerçekten doğru olup olmadığını ve bunun nasıl doğru şekilde yapılacağını bilmek istiyorsunuz.

Kısa cevap: evet ve işin içinde hiçbir hile yok. Kalıcı mıknatıslı bir DC motor ve bir kalıcı mıknatıslı DC jeneratörü aynı makinedir, yalnızca karşıt uçlardan tanımlanır. 1988'den beri Yuyao'da mikro DC motorlar üretiyoruz ve öğrencilerden küçük bir rüzgar türbini kablolaması yapan mühendislere, el krankı ile şarj seçeneği ekleyen mühendislere kadar jeneratör sorusu sürekli olarak gündeme geliyor. İşte aslında önemli olan şu.

Bir DC Motor Neden Jeneratör Olarak Kullanılabilir?

Bir DC makinesinin içindeki enerji dönüşümü simetriktir. Akımı manyetik alanda bulunan bir bobinden geçirin ve bobin yana doğru itilir, böylece rotor döner. Bunun yerine aynı rotoru döndürdüğünüzde bobin alanı tarar, onu bağlayan manyetik akı değişir ve terminaller arasında bir voltaj belirir. Bu, Faraday'ın indüksiyon yasasının şimdiye kadar yapılmış her jeneratörde yaptığının aynısıdır.

Fırçalı bir DC motoru bu kadar kullanışlı kılan şey, komütatörüdür. Armatürün içinde indüklenen voltaj değişkendir çünkü her bobin bir kuzey kutbunun ve ardından bir güney kutbunun altından geçer. Komütatör, dış dünyayla bağlantıyı tam olarak doğru anda değiştirir, böylece iki terminal sabit bir polariteyi korur. Bu mekanik bir redresördür ve fırçalanmış bir motorun DC'yi tek bir elektronik bileşen olmadan size vermesinin nedeni budur.

İşin güzel yanı, bir sayının iki işi birden yapmasıdır. Bir motorun volt başına ne kadar hızlı döndüğünü söyleyen voltaj sabiti, aynı zamanda devir başına ne kadar voltaj ürettiğini de gösterir. Yüksüz durumda 12 V ve 6.000 rpm değerindeki bir motor, başka bir şey onu 6.000 rpm'ye kadar döndürdüğünde kabaca 12 V üretecektir.

Fırçalı veya Fırçasız: Tellerden Çıkanlar

Her iki aile de elektrik üretebilir, ancak size farklı elektrik verirler ve bu fark, devrenizin geri kalanının ne kadar iş yapması gerektiğine karar verir.

Fırçalanmış DC motorlar doğru akım sağlar

Şaftı döndürün ve terminallerde DC, komütasyondan kaynaklanan bir dalgalanma ile birlikte görünür. İki kablo, başka hiçbir şeye gerek yok ve bir multimetre anında ölçüm gösteriyor.

Fırçasız DC motorlar üç fazlı alternatif akım sağlar

Fırçasız bir motorda, sargılar statorun içinde bulunur ve mıknatıslar döner, böylece şaftın dönmesi, stator uçlarında, tipik bir BLDC'de trapezoidal ve PMSM'de sinüzoidal olan üç fazlı bir voltajı indükler. Hiçbir şey bunu mekanik olarak düzeltemez, bu nedenle enerjinin bir pili şarj edebilmesi için üç fazlı bir köprüye artı bir yumuşatma kapasitörüne veya aktif düzeltmeyi destekleyen bir kontrolöre ihtiyacınız vardır.

Bir Motorun Adım Adım Jeneratöre Dönüştürülmesi

Çoğu kişi halihazırda yedekte olan motorla başlar ve bu son derece iyi bir yaklaşımdır. Oyuncaklarda ve el aletlerinde kullanılan küçük fırçalı motorlar, ilk rüzgar türbini veya el krank deneyi için klasik seçimdir çünkü kalıcı mıknatıslar içerirler ve yalnızca birkaç yüz rpm'de okunabilir bir voltaj üretirler.

Çim Biçme Makineleri için RS-977 Yüksek Hızlı Fırçalı DC Motor Küçük yapılarda voltajın rpm ile eşleştirilmesinde uygun, yüksek hızlı çıkış ve sabit yük kapasitesi sunan kalıcı mıknatıslı fırçalı motor. Ürünü Görüntüle →

1. Doğru makineyle başlayın. Kalıcı mıknatıslara sahip olmalıdır. Bir oyuncaktan, fandan veya yazıcıdan alınan fırçalanmış kalıcı mıknatıslı motor ve fırçasız motor da bu kriterleri karşılar. İndüksiyon ve yara alanı makineleri aynı şekilde çalışmaz.
2. Elektroniklerin bağlantısını kesin. Motor bir sürücü kartı, hız kontrol cihazı veya pil takımıyla birlikte geldiyse onu izole edin. Ham motor terminallerini istiyorsunuz.
3. Şaftı bir ana taşıyıcıya bağlayın. Şaftı sabit bir şekilde döndürdüğü sürece bir el krankı, pervane, su çarkı veya türbin işe yarayacaktır.
4. Açık devre voltajını ölçün. Multimetreyi fırçalı motor için DC volta ve fırçasız motor için AC volta ayarlayın, ardından elinizle döndürün ve okumanın hızınızı takip etmesini izleyin.
5. Devir başına volta dikkat edin. Bilinen bir hızda dönün, voltajı kaydedin ve diğer her şeyi boyutlandırmak için ihtiyacınız olan sabite sahip olun.
6. Gerekirse düzeltin. Fırçasız bir motor için üç fazlı köprü ve kapasitör; Terminaller boyunca bir kapasitör genellikle fırçalanmış olan için yeterlidir, ayrıca bir pili besliyorsanız bir engelleme diyotu da vardır.
7. Bir yük ekleyin ve tekrar ölçün. Gerilimin düşmesini bekleyin, çünkü sargı direncinden akan akım size her zaman volta mal olur.
8. Isıya ve fırça arkına dikkat edin. Motor ısınırsa, akıtabileceğinden daha fazla akım çekiyorsunuz demektir.

Gerçekçi Olarak Ne Kadar Gerilim ve Güç Alabilirsiniz?

Gerilim hızla neredeyse doğrusal olarak ölçeklenir, bu da aritmetiği kolaylaştırır. Nominal gerilimi yüksüz hıza bölün ve jeneratörü sabit tutun. Tipik bir mikro motor için bin devir başına bir ila üç volt arasında sabit bir yere inen bir motor için, birkaç bin devir/dakikada dönen bir türbin motorun nominal voltajına ulaşırken tembel bir el krankının bir veya iki volt üretmesinin nedeni budur.

Açık devre voltajı iyimser bir sayıdır. Akım aktığı anda terminal voltajı, akımın sargı direnciyle çarpımı kadar düşer. Küçük bir motorda armatür direnci birkaç ohm olabilir, dolayısıyla bir amplifikatörü çekmek size birkaç volta mal olabilir. Yük bağlıyken tekrar ölçün; devrenizin gerçekte gördüğü şekil budur.

Güç torku takip eder. Jeneratörün sağladığı akım, mile uygulanan torkla orantılıdır, bu nedenle düşük hızdaki zayıf bir ana taşıyıcı, arkasında neredeyse hiç akım olmadan size voltaj verir. Kaba bir kılavuz olarak, nominal hızının makul bir bölümünde çalıştırılan küçük bir fırçalı motor, harcadığınız mekanik gücün yarısı ile dörtte üçü arasında bir yere geri döner; gerisini sarma direnci, fırça düşüşü, yatak sürtünmesi ve demir kayıpları alır.

Jeneratör Görevi için Motor Seçimi

Özel olarak üretmek için bir motor seçiyorsanız, etiketteki numaraya bakın ve bunun yerine birkaç özelliği kontrol edin.

• Kalıcı mıknatıslar istisnasız. Ferrit veya nadir toprak mıknatısları size ücretsiz olarak uyarılma alanı sağlar; bu da bu kadar küçük bir makinede üretimi mümkün kılan şeydir.
• Düşük sargı direnci sayesinde mekanik girdinizin daha azı bakırda ısıya dönüşür.
• Düşük yüksüz akım ve hafif vuruntu, çünkü yumuşak armatürler, hafif bir esinti veya bir el krankı ana hareket ettiriciniz olduğunda daha az çabayla dönmeye başlar.
• Sürüşünüze uygun bir hız derecesi. Gerilim rpm ile arttığından, daha hızlı bir motorun faydalı bir çıkışa ulaşması için daha az devire ihtiyacı vardır.
• Düşünceli bir şekilde kullanılan bir vites kutusu. Normal çalışmada bir dişli motor, hızı torkla değiştirir; nesilde, ekstra sürtünmeyi ve kayıpları kabul ettiğiniz sürece, yavaş bir su çarkının motor şaftını çok daha hızlı döndürmesine izin vererek bunu tam tersi yönde çalıştırabilirsiniz.

Kolayca dönen ve yüksüz durumda çok az akım çeken motorlar en dost canlısı jeneratörler olma eğilimindedir; bu da enerji tasarrufu sağlayan fırçalanmış tasarımları katalogda tutmamızın nedenlerinden biridir. Enerji diğer yöne aktığında tahmin edilebilir şekilde davranırlar ve daha düşük kayıpları, çabanızın çoğunu sargılardan ziyade devrede bırakır.

Elektrikli Süpürgeler için RS-540 Uzun Ömürlü Fırçalı DC Motor Uzun hizmet ömrünün ve çift yönlü enerji akışının önemli olduğu yerlerde kullanışlı, tahmin edilebilir düşük yük davranışına sahip, dayanıklı, fırçalanmış kalıcı mıknatıslı motor. Ürünü Görüntüle →

İnsanları Yakalayan Hatalar

• Herhangi bir motorun çalışmasını bekliyoruz. Gölge kutuplu veya üç fazlı bir asenkron motor, harici uyarı olmadan faydalı çıktı üretmez.
• Çok yavaş dönüyor. Gerilim hız ile orantılıdır, bu nedenle yavaş bir marş size neredeyse hiçbir şey vermez.
• Fırçasız bir motoru düzeltmeyi unutmak. Akü terminallerine beslenen üç fazlı AC, bir şeye zarar vermenin iyi bir yoludur.
• Orijinal denetleyiciyi bağlı bırakmak. Bir sürücüyü kendi çıkış aşamasından geri beslemek nadiren iyi sonuçlanır.
• Fırça aşınmasını göz ardı etmek. Fırçalar sarf malzemeleridir ve sürekli üretim görevi onlar için ara sıra motor kullanımına göre daha zordur.
• Ana taşıyıcının aşırı yüklenmesi. Akım torkla orantılıdır, dolayısıyla ağır yüklü bir jeneratör onu çalıştıran türbini durdurabilir.
• Açık devre voltajına güvenmek. Çalışma voltajı değil; Bir sayı etrafında tasarım yapmadan önce yük altında ölçüm yapın.

Gerçek Ürünlerde Jeneratör Olarak Motorun Halihazırda Gerçekleştiği Yer

Rejeneratif frenleme, üretim biçiminde jeneratör olarak motordur. Elektrikli bir araç yavaşladığında, akülü matkap tetiğini bıraktığında ve robot kolu yavaşladığında, kontrolör makinenin fren görevi görmesine izin verir ve geri kazanılan enerjiyi pakete geri iter. Robotikte bu rutin bir şeydir ve robotları çalıştıran aynı eklemler endüstriyel robotlar Her döngünün bir kısmını tüketmek yerine üretmeye harcamak için motorlar sağlıyoruz.

Bunun gibi uygulamalar, drama olmadan binlerce yön değişikliğini tolere edebilen motorlara ihtiyaç duyar; robot serimizdeki düzgün çalışan fırçalı tasarımlar da tam olarak bunun için üretilmiştir.

Derz Temizleyiciler için RS-785SL Fırçalı DC Motor Güvenilir çıkış gerektiren aletler ve küçük jeneratör deneyleri için uygun, tekrarlanan yön değişiklikleri için tasarlanmış, düşük gürültülü, fırçalanmış kalıcı mıknatıslı bir motor. Ürünü Görüntüle →

Daha küçük ölçekte, el kranklı fenerler ve radyolar, kurmalı fenerler, küçük rüzgar türbinleri, mikro-hidro kurulumlar, egzersiz bisikletleri ve kapılardan, turnikelerden ve satış mekanizmalarından enerji toplamada üretim ortaya çıkıyor. Bunların hiçbirinin amaca yönelik bir jeneratöre ihtiyacı yok. Kalıcı mıknatıslı bir motora, hassas bir dişli oranına veya hız uyumuna ve çıkışın DC olması gereken bir doğrultucuya ihtiyaçları vardır.

Şaftı Döndürmeden Önce Son Söz

1988'den beri mikro DC motorlar yapıyoruz, bu da birçoğunun bazen tasarım gereği, bazen de tesadüfen devrenin üretim tarafında yer aldığını izlediğimiz anlamına geliyor. Tek bir motorun sürmesi ve üretmesi gereken bir ürün üzerinde çalışıyorsanız, aklınızdaki voltajı, hızı, torku ve görev döngüsünü bize bildirin; bunun ister standart fırçalı model, ister fırçasız tasarım, ister dişli ünite olsun, seçenekleri daraltmanıza yardımcı olacağız.

Öncelikle bu motorların gerçek ekipmanlarda nasıl davrandığını görmek isterseniz, en yaygın fırça DC motor uygulamaları başlamak için iyi bir yer.