我有一些 1.5 V 和 9 V 的直流电机,在某些应用中需要它们。这些电机以一定的速度 (rpm) 运行。
但我需要让他们慢下来。将电阻与电机和电池串联以降低电机速度是否是个好主意?
这样做会对电机造成不良影响吗?我知道还有其他方法可以用来降低电机的转速,例如使用齿轮或 PWM 电路,但我很想知道使用电阻器是否是个好主意。
我有一些 1.5 V 和 9 V 的直流电机,在某些应用中需要它们。这些电机以一定的速度 (rpm) 运行。
但我需要让他们慢下来。将电阻与电机和电池串联以降低电机速度是否是个好主意?
这样做会对电机造成不良影响吗?我知道还有其他方法可以用来降低电机的转速,例如使用齿轮或 PWM 电路,但我很想知道使用电阻器是否是个好主意。
使用齿轮始终是最好的,因为这是使电机功率容量达到最高百分比的方法。由于功率是扭矩乘以速度,因此保持电机的大部分功率能力会在降低速度的同时增加扭矩能力。
脉冲宽度或脉冲幅度调制次之。这可以保持最高扭矩能力,同时降低运行速度和功率能力。保持扭矩能力的最佳方法是拥有一个内部控制回路,通过调节电流来调节扭矩。外部控制回路调节速度并提供电流参考。由于使用了开关稳压器,因此与线性控制技术或串联电阻相比,浪费的功率更少。
当然可以使用串联电阻。它可以是可变电阻(变阻器)或一个或多个固定电阻。使用串联电阻器,浪费的功率与减速百分比成正比。由于没有电流控制,增加电阻会增加任何负载变化导致的速度变化。负载变化引起的速度变化与减速量成比例增加。由于电阻温度变化,电阻变化也会引起速度变化。
其他注意事项
如果不仅需要“减速”,还需要变速,最好选择合适的最大速度的齿轮,然后使用电子控制来提供变化。较大的直流电机很少用于定速运行,但可能需要电子控制或串联电阻来启动较大的直流电机,以避免启动电流过大。
对于非常小的直流电机,串联电阻在某些情况下可能完全足够,具体取决于各种因素,例如电源、占空比、成本分析、最大速度降低、负载稳定性等。
您可以使用电阻器,但要了解您所做的只是将电阻器断电以降低电机电压。
如果你想走得很慢,电阻方法可能会在你达到你想要的 RPM 之前导致电机停转。
使用 PWM 可确保您获得全扭矩脉冲,从而使您能够将电机驱动到非常低的速度。
永磁直流电机的速度主要由电压决定。使用串联电阻的问题在于其电压降与电流成正比。
如果电机消耗恒定电流,则电阻器将下降一个恒定电压,电机将以固定(较低)速度运行。然而,电机在启动时和负载增加时会消耗更多电流,从而导致更高的电压降并进一步降低速度。如果它正在驱动负载随着速度增加而增加的东西(例如螺旋桨),速度最终会稳定下来,但如果负载是可变的,那么速度调节就会很差。
如果电阻增加太多,电机可能会在重负载下失速,或者如果初始负载太大,甚至无法启动。这对某些应用来说是好的,因为电阻器限制了扭矩并保护电机免受大电流的损坏,但如果你想在变化的负载下保持相对恒定的速度,那就不好了。
如果您想在不影响速度调节的情况下降低转速,请使用电压调节器或 PWM 控制器来降低电机电压。如果您还想要更高的扭矩,请使用变速箱(它以与降低轴转速相同的比例增加扭矩)。大多数小型直流电机设计为以高转速运行,因此对于需要低转速的应用,齿轮箱通常是最佳选择。
是的,使用电阻器是控制电机速度的第一种方法。回到电力的早期,街道手推车是由电力驱动的,速度控制是通过将汞移入/移出钨管来完成的。管道中的汞越多,手推车的运行速度就越快。旋转木马的速度也由一桶盐水控制,其中的电极加深了。在那些日子里,电线保持笔直,因为它们无法通过错过曲线并永远离开导体而失去高速电子。:)