info@zanustechnology.com
+381 11 454 10 51

Koji motor pokazuje najveću efikasnost

Koji motor pokazuje najveću efikasnost

Često se postavlja pitanje koji elektromotor pokazuje najveću efikasnost. … Verujemo da vredi proširiti pitanje na kompletan drajverski sistem koji uključuje kontroler, elektromotor, reduktor i drugu mehaniku. Tabela 1 daje grubu procenu uobičajenih efikasnosti različitih uređaja za pretvaranje energije.

Tip transformacijePrimerUobičajena efikasnost
Električna u električnuTransformator95% i više
PWM faza snage kontrolera95% i više
Električna u mehaničkuDC motormax. 90%, zavisi od radnih uslova
Mehanička u mehaničkuPlanetarni ili cilindrični reduktoroko 90% po fazi
Pužni reduktor<50%
Kuglično vreteno90% i više
Translaciono vreteno<50%

Vidimo da mnogo zavisi od toga kako je mehanika napravljena. Veliko trenje u mehaničkim sistemima košta nas mnogo energije. Stoga optimizacija efikasnosti drajverskog sklopa treba uvek da počne od mehaničkog sistema.

Napomenimo da su DC drajverski sistemi veoma često napajani jednosmernim naponom. Stoga nije realno da sveukupna efikasnost bude maksimizirana. Efikasnost je relativan parametar koji daje gubitke po ulaznoj snazi. Kako god, na fiksnom naponu pre treba potrošnju struje (koja je apsolutni parametar) minimizirati. Dobrom upotrebom napona napajanja smanjuje se potrošnja struje i produžava život baterije.

Sledi nekoliko pravila za visoku efikasnost i nisku potrošnju struje.

Pravila za mehaničku transformaciju

  • Koristiti mehaniku niskog trenja ili izbegavati je kada god je to moguće
  • Koristiti trenje kotrljanja (koeficijent trenja <0,01) umesto trenja klizanja (koeficijent trenja je obično od 0,1 do 0,4). Na primer, sistem sa kugličnim vretenom ima znatno niže trenje nego obično translaciono vreteno. Rešenje zasnovano na kugličnom vretenu se obično ne zaključava samo, pa je potrebno dodatno napajanje da bi se zadržalo u zaustavnoj poziciji. Uzimajući u obzir ceo radni ciklus, postoje situacije gde vrh vijka može da potroši manje energije ukupno gledano.

Pravila za planetarne i cilindrične reduktore

  • Koristiti reduktore sa manjim brojem redukcionih jedinica (stages).
  • Koristiti male reduktore sa vrednostima obrtnog momenta koje su malo više od onoga što nam treba. Nemojte uzimati preveliki reduktor. Efikasnost na niskom opterećenju reduktora je veoma niska.
  • U pogledu efikasnosti, veći direkt-drajv elektromotor bez zupčanika je često bolji nego kombinacija motor-reduktor. Međutim, direkt-drajv može biti veći, teži i skuplji.
Slika 1 Efikasnost reduktora u funkciji izlaznog obrtnog momenta.

Pravila za elektromotore

  • Gledajte da u smislu brzine radna tačka motor bude na brzini od nekoliko hiljada rpm-ova.
  • Nemojte birati previše veliki motor. Radna tačka ne treba da bude izabrana tako da motor skoro pa i da nema opterećenja.
  • Vodite računa pri izboru namotaja. Koristite onaj koji čini najbolju upotrebu napona da se dostigne brzina ispod opterećenja; to je ona kojoj je potrebna najmanja struja.

Pravila za kontrolere

Ovde je pravilo slično kao za reduktore. Opteretite ih dobro, nemojte ih pokretati na previše niskoj struji. Nemojte birati kontrolere sa previše visokom strujom. Usaglasite veličinu faze snage sa zahtevanom strujom motora.

I na kraju

Napravite dobru upotrebu potpunog napajanja naponom. Ovo će smanjiti potrošnju struje i možete uštedeti novac; trebaće Vam manja snaga napajanja, manji kontroler, manji prostor za kablove. Ili kao što jedan kolega reče: napon je za džabe, struja košta.

Slika 2 Efikasnost motora kao funkcija obrtnog momenta na različitom naponu napajanja.

Ukoliko imate bilo kakav zahtev na polju drajvera, senzora, aktuatora ili elektromotora, pišite nam na info@zanustechnology.com .

Tags: