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微型直流減速電機運行條件計算方法

文章出處：新聞中心 責(zé)任編輯：廣東天孚電機科技有限公司 發(fā)表時間：2019-11-21
　　?在使用微型減速電機時，有的客戶問過這樣的問題：“微型直流減速電機齒輪箱輸出軸上的轉(zhuǎn)矩負(fù)載，如何計算微型電機+齒輪箱組合的最終運行條件呢（如電流、轉(zhuǎn)速等等）？”

為此天孚微電機產(chǎn)品工程師做了如下舉例：

假設(shè)使用微型直流減速電機N20（直流電機）+16/7，43:1（減速比）并在直流電機端子上接入12V電壓，輸出軸扭矩為71mNm。
微型減速電機?
此時減速比為43:1的減速齒輪箱16/7的數(shù)據(jù)表效率值為70%，這代表直流電機產(chǎn)生的扭矩30%會在齒輪箱損失。最簡單的解決方法就是將扭矩適當(dāng)增加數(shù)量，并計算，就好像減速齒輪箱效率為100%，這在種情況下，將減速齒輪輸出扭矩提高了30%，扭矩便達(dá)到了92mNm。

即：扭矩=71mNm×1.3=92mNm

然后，反射回直流電機的扭矩就是總扭矩除以傳動比：

電機扭矩= 92 mNm÷43 = 2.1 mNm

微型直流減速電機轉(zhuǎn)矩常數(shù)是比例常數(shù)，它定義了微型直流減速電機軸上的轉(zhuǎn)矩與微型直流減速電機繞組中電流之間的關(guān)系。在這種情況下，電機N20電機的轉(zhuǎn)矩常數(shù)為14.3 mNm / A。也就是說，電動機繞組中每增加1 Amp，電動機就會產(chǎn)生14.3 mNm的扭矩。在這種情況下，電動機常數(shù)的倒數(shù)為0.070 A / mNm。由于我們已經(jīng)計算出電動機軸上的轉(zhuǎn)矩為2.1 mNm，因此可以使用轉(zhuǎn)矩常數(shù)的倒數(shù)來計算由于外部負(fù)載而產(chǎn)生的微型直流減速電機電流：

電流=0 .070 A / mNm x 2.1 mNm = 147 mA

微型直流減速電機的內(nèi)部摩擦很小，需要一定比例的電流來驅(qū)動它。該電流定義為電動機空載電流。在這種情況下，如該值為8 mA。由于電動機需要147 mA的電流來驅(qū)動外部負(fù)載，而需要8 mA的電流來驅(qū)動其自身的內(nèi)部摩擦，因此該應(yīng)用所需的總電流為155 mA。
微型減速電機?
微型直流減速電機的速度是它所驅(qū)動的負(fù)載的線性函數(shù)。使微型直流減速電機速度與微型直流減速電機轉(zhuǎn)矩負(fù)載相關(guān)的比例常數(shù)是轉(zhuǎn)矩與速度曲線的斜率。通過將列出的電動機空載速度（標(biāo)稱電壓和0外部負(fù)載下的速度）除以失速轉(zhuǎn)矩（0速度和最大轉(zhuǎn)矩）來計算該斜率。對于微型直流減速電機轉(zhuǎn)矩與速度的關(guān)系曲線的斜率由下式給出：

斜率= DY / DX = -7900 rpm / 10.5 mNm = -752 rpm / mNm

請注意，直線的斜率是負(fù)值，表示隨著電動機負(fù)載的增加，速度損失會更大。在這種情況下，我們計算出的斜率負(fù)載為2.1 mNm。因此，由于該外部轉(zhuǎn)矩負(fù)載而導(dǎo)致的斜率速度損失為：

速度損失= -752 rpm / mNm x 2..1 mNm = -1579 rpm

在斜率軸上沒有負(fù)載的情況下，電動機速度將為7,900 rpm。在2.1 mNm的負(fù)載下，電動機將從空載值損失1579 rpm。因此，在此應(yīng)用中，電動機速度通過以下方式呈現(xiàn)：

電機速度= 7900 rpm-1579 rpm = 6321 rpm

在負(fù)載下，減速機輸出軸上的電動機速度就是電動機速度除以齒輪比。在這種情況下：

輸出速度= 6321 rpm / 43 = 147 rpm

在計算開始時，已考慮了減速機中的功率損耗，因此無需再擔(dān)心這一因素。更多的微型直流電機資訊請繼續(xù)關(guān)注天孚微電機。
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