Навіщо уникати перевищення розмірів двигуна постійного струму?


2

Хтось сказав мені, щоб уникнути перевищення розмірів при використанні двигунів DC. Чому? Чи є це через іскроутворення та більш високий знос (щітки), коли двигун працює при меншій потужності?

Може хтось пояснити?


Ви впевнені, що проблема, про яку ви питаєте, є перевизначенням? Це пов'язано з тим, як виготовляються технічні креслення, і я не думаю, що відповідь буде специфічною для двигунів постійного струму. Чи не могли б ви сказати про перевищення розмірів - вказати двигун, який є більшим або швидшим, ніж вам насправді потрібно?
Ethan48

Відповіді:


4

Ця відповідь припускає, що ви хотіли запитати надмірний розмір двигун постійного струму, а не надмірне визначення розмірів це. надмірне визначення розмірів полягає в тому, що ви надаєте занадто багато вимірів, щоб вони могли конфліктувати один з одним на основі помилок складання, округлення або допусків. Наприклад, якщо ви намалюєте 3-поверховий будинок і вказуєте, що кожен поверх має бути висотою 10 футів, але ви також маєте вимір, що загальна будівля повинна бути висотою 31 фут, ніхто не знає, куди покласти зайву ногу.

Надмірний розмір - це вибір елемента, який більше, ніж ви теоретично потребуєте. Наприклад, якщо структурний аналіз показує, що вам потрібен 12-дюймовий високий промінь, але ви вирішите вказати 14-дюймовий промінь, щоб бути безпечним.

Мотори з перевищенням розміру часто зустрічаються - в механічному світі типово вказати двигун на 25 - 50% більше, ніж показують необхідні ваші розрахунки, як правило. Двигуни, що перевищують розмір, є корисним, оскільки можуть бути деякі відхилення в навантаженні, яке підтримує двигун. Можливо, насосу доведеться працювати трохи швидше, ніж він був призначений, або підшипник може бути неправильно змазаний, збільшуючи, наприклад, тертя. У цьому випадку бажано, щоб двигун працював, навіть якщо умови не такі, як розроблені. Крім того, зазвичай дорого коштує замінити двигун більшим двигуном, тому відносно невеликі витрати на придбання більшого двигуна в першу чергу варто.

Є також деякі вниз сторони до над-розміру двигуни хоч, котрий є чому незвичайний побачити двигун 100% або 200% більший ніж це теоретично потребує. Однією очевидною проблемою є вартість. Більші двигуни є більш дорогими, а покупка більшого двигуна, ніж вам знадобиться, означає витрачання грошей, які не потрібно витрачати. Існує також проблема з ефективністю. Більшість гідно двигунів є більш ефективними у верхній половині діапазону швидкості. Якщо вони використовуються на дуже низьких швидкостях, вони будуть витрачати більше енергії, як тепло. Це посилюється тим, що в двигуні є більше обертової маси, тому для запуску і зупинки машини потрібно більше енергії. Крім того, деякі великі вентилятори мають охолоджуючі вентилятори, прикріплені до валу двигуна, щоб випускати холодний повітря через двигун, запобігаючи перегріву. При дуже низьких швидкостях цей вентилятор не рухається досить швидко, щоб забезпечити охолодження повітря, тому двигун швидше перегрівається, що може пошкодити двигун.

Ще один зморшок полягає в тому, що регулятори змінної швидкості мають обмежену роздільну здатність, і якщо ваш корисний діапазон для двигуна знаходиться в найнижчому 10% від діапазону швидкості, ваш контролер може бути не в змозі регулювати швидкість так ретельно, як вам потрібно. Це обмеження, яке можна розробити навколо, але додає складності та обмежень для вашої системи.

Таким чином, розмір двигуна завжди є компромісом між ризиками наявності занадто малого двигуна для переміщення вантажу та двигуна, який є занадто великим, і витрачає потужність або перегрівається. Більшість галузей осіли у діапазоні 25-50%, але існують, звичайно, вагомі винятки, де ефективність або надійність є сильними факторами контролю.

Даний технічний опис Farnell має гарний огляд цих принципів, і більшість постачальників двигунів також мають інструменти або напрямні, які допоможуть вам з розміром двигуна. Деякі навіть публікують криві ефективності для своїх двигунів.


Ви маєте певну неоднозначність між потужністю та номінальною швидкістю. Для питання отримуючого двигуна вищої номінальної швидкості ваша інтерпретація є досить гарна, але випадок отримуючого двигуна з більше torque але одна та таємна швидкість відсутня. Негативна передача також зазвичай робиться через отримання більшого крутного моменту, оскільки додаткові швидкості означають майже нічого, крім конкретних навантажень. Каталоги зазвичай вказують певну швидкість як фіксовану функцію, а потім представляють варіації з різним моментом.
WalyKu

1
@ WalyKu якщо ви вибираєте сам двигун, це справедлива відмінність. Якщо ви вибираєте мотор-редуктор або маєте контроль над вашою передачею, тоді ви можете збалансувати крутний момент проти швидкості, як це необхідно в передавальному відношенні. У моєму світі, принаймні, ви зазвичай вибираєте двигун і передачу одночасно.
Ethan48

2

Перевизначення ніколи не є гарним, тому що існує проблема, яка називається "стек толерантності". Толерантність складається це, по суті, скрутне становище, де ви вважаєте, що занадто багато допусків і таким чином викидаєте все поза пропорцій. Іншими словами, надмірна модифікація може створити велику кількість неоднозначності.

Наприклад, якщо я хотів створити в двигуні певну кількість магнетизму, у мене є зміна "x". Гаразд, тепер, коли я змінив "x", тепер мені потрібно змінити "y", тому що "x" змінилося. Ну тепер я повинен змінити "z" через "y", і так далі, і так далі.

Ось чому ми дізнаємося про оптимізацію в Обчисленні і Матричній Алгебі для того, щоб боротися з цією проблемою :)


1
Невелика сторона записки на мою власну відповідь: Ви думаєте про перегрів, що є зовсім іншою проблемою, ніж перевизначення.
KingDuken
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.