info@zanustechnology.com
+381 11 454 10 51

Upotreba motora sa četkicama i motora bez četkica kao generatora

Upotreba motora sa četkicama i motora bez četkica kao generatora

Od elektromotora sa četkicama i bez četkica moze da se napravi generator. Međutim, postoji nekoliko važnih tačaka koje treba razmotriti prilikom korišćenja elektromotora kao generatora.

Koliko su maxon DC motori podobni kad se koriste kao generatori? Pošto su ti elektromotori veoma efikasni, to znači da su podobni i kad rade kao generatori. Osnovne kalkulacije između brzine i napona kao i između struje i obrtnog momenta su veoma jednostavne. U nastavku sledi nekoliko pravila za uspešan izbor.

Jednosmerni ili naizmenični napon?

Pravilo broj 1: Za generisanje jednosmernog napona izaberite DC elektromotor sa četkicama ili koristite DC elektromotor bez četkica (BLDC) sa ispravljačem napona. … . Holovi senzori nisu potrebni na elektromotorima bez četkica.

Uloga brzinske kontante kn

Mnogi generatori rade na brzinama od 1000 rpm ili ispod toga. To je prilično mala brzina za male elektromotore. … . Postoji samo nekoliko namotaje visoke otpornosti na većim elektromotorima koji zadovoljavaju takve zahteve. Manji motori imaju veću konstantu brzine.

Slika 1 pokazuje izbor motora sa niskom konstantom brzine (ili visokom konstantom generatora = generisan napon po brzini). Obično je to navoj motora sa najvišom otpornošću sa rezultatom konstante brzine od manje od 100 rpm/V.

Pravilo broj 2: Bez razmatranja opterećenja, namotaji treba da imaju konstantu brzine od kn < n/u (brzina / željeni napon) ili manje. Kao alternativa, brzina elektromotora može biti povećana upotrebom reduktora (vidi ispod).

Otpornost

Pravilo broj 2 zahteva motore sa većom konstantom generatora. Nažalost, ovi namotaji imaju veću otpornost. Visoka otpornost smanjuje izlazni napon pod opterećenjem i izlazni napon postaje veoma osetljiv na struju opterećenja.

Pravilo broj 3: Za stabilan izlazni napon preko određenog opsega opterećenja, izaberite ređe veliki elektromotor gde je otpornost niža čak i na motorima sa visokom konstantom generatora.

Elektromotori EC-i 40 sa visokim obrtnim momentom su veoma interesantni po ovom pitanju.

Ograničenja snage

Ne treba birati motor-generator uzimajući u obzir samo snagu. Da bi se ispunili zahtevi za obrtnim momentom, možda ćete imati potrebu za elektromotorom sa mnogo većim opsegom snage nego što je generisana snaga; pojedinačno, ako je brzina generatora prilično mala u poređenju sa uobičajenom brzinom motora.

Ograničenja brzine i obrtnog momenta

Količina obrtnog momenta na generatoru definiše veličinu i tip motora -generatora. Izaberite tip elektromotora sa konstantnim obrtnim momentom većim nego što je obrtni moment generatora. Kada izračunavate obrtni moment ili struju opterećenja, razmotrite način rada. Da li će generator raditi kontinualno duži vremenski period, ili u naizmeničnim radnim ciklusima, ili samo za vreme kratkih intervala? Prema tome, treba izabrati veličinu motora sa dovoljnim kontinualnim obrtnim momentom ili strujom. Takođe, treba ispoštovati maksimalnu brzinu tipa motora. Zbog generalno niskih brzina ovo je uvek teško pitanje.

Ograničenja struje i napona

Najprikladniji navoj za dati tip elektromotora sledi iz zahteva struje i generisanog napona. Izaberite navoj koji može da generiše zahtevani napon U čak i pod opterećenjem. Pretpostavljajući da je n fiksna brzina generatora, zahtevamo da generisani napon Ut bude veći od U.

Bez uzimanja opterećenja u obzir, izaberite konstantu brzine prema pravilu broj 2, tj. navoj sa dovoljno visokom otpornošću. Kad kapacitet struje krene da opada sa povećanjem otpornosti, proverite da li je kontinualna vrednost struje i dalje dovoljno velika.

Grafik prilično lepo prikazuje ambivalentne efekte različitih navoja.

  • Veća otpornost navoja, veći generisani napon (bez opterećenja).
  • Kako god, veća otpornost navoja, generisani napon postaje osetljivi na promene struje opterećenja.

Ovi kontradiktorni efekti mogu biti eliminisani u određenoj meri izborom većih motora koji su izloženi nižoj otpornosti za iste konstante generatora (prema pravilu broj 3).

Slika 2 Linija napon-struja za različite navoje za RE 40 sa preciznim metalnim četkicama na 500 rpm. Obratite pažnju na različite nagibe za svaki navoj.

Motor-reduktor kombinacije

Pravilo broj 4: Koristite reduktore da povećate veoma niske brzine. Maxon reduktori nisu baš dobri kada bivaju voženi sa strane izlaza. Koristite reduktore koji mogu biti unazad voženi, tj. planetarni reduktor sa najviše dva stanja ili cilindrični reduktor. (Ili specijalno dizajnirane reduktore.)

Razlog za upotrebu reduktor-motor kombinacija je veoma spor mehanizam za voženje generatora; vožen pomoću vetra ili vodene turbine ili čak rukom. Nekoliko zapažanja i preporuka:

  • Reduktori treba da budu voženi obrnutim radom u ovim slučajevima. Maxon reduktori nisu stvarno dizajnirani za obrnuti rad i efikasnost je niska.
  • Reduktori visoke redukcije (3 stanja i više) ne mogu se voziti unazad, tj. neće se uključiti kad su voženi sa izlaza sa maksimalno dozvoljenim obrtnim momentom. Možete koristiti planetarne reduktore sa 1 ili 2 stepena prenosa jer oni mogu raditi sa izlaza.
  • Ređe su u upotrebi cilindrični zupčanici umesto planetarnih reduktora. Cilindrični reduktori mogu mnogo lakše da budu voženi unazad i efikasnost vožnje unazad je generalno viša.

Specijalan slučaj: DC motor kao DC taho

Pravilo broj 5: Za DC tahoe, koristite DC motore sa četkicama od plemenitih metala koji više odgovaraju malim strujama. Izaberite navoje prema zahtevanom naponu tahoa i opsegu brzina aplikacije. Ne brinite za otpornost navoja, samo budite sigurni da otpornost opterećenja od nekoliko kΩ drži struje malim.

Zastupnik maxon-a za Srbiju je kompanija Zanus: info@zanustechnology.com

Tags: , , ,