DC-motorn: Skillnad mellan sidversioner
17luan (diskussion | bidrag) |
19almi (diskussion | bidrag) |
||
| (22 mellanliggande sidversioner av 5 användare visas inte) | |||
| Rad 1: | Rad 1: | ||
== | ==Uppbyggnad== | ||
En DC motor är en | En DC motor är en elektrisk motor som omvandlar elektrisk ström till rörelseenergi. Motorn består av två huvuddelar en stator och en rotor. Statorn är statisk och består ofta av permanenta magneter som skapar ett konstant magnetfält. Armaturen består av en enkel elektromagnet som är tillverkad av en isolerad koppartråd som lindas runt en metallbit. Armaturen tillsammans med kommutatorn som är kopplad till en likströmskälla utgör rotorn. | ||
==Funktionsprincip== | |||
[[Fil:Dc Motor.jpg|200px|höger]] | |||
När strömmen flödar genom spolen skapas ett elektromagnetiskt fält som får spolen att attraheras till statorns syd- eller nordpol (beroende på riktning) vilket får rotorn att vrida sig. När rotorn vrider sig så vrider sig även kommutator ringen som då kopplas till strömkällan med den motsatta polariteten. Strömmen byter då riktning och rotorn attraheras då istället till statorns andra magnet. P.g.a den växlande kontaktytan så växlar spolen mellan + och - som som gör att spolen roterar vilket skapar rörelsen i DC-motorn. För en stabilare rotationshastighet används ofta fler poler i rotorn. | |||
En modern DC motor byggs oftast med två terminaler. Dessa användes för att få mer kontroll på det motorn kan göra. Om du leder ström genom terminalerna så snurrar motorn. Om du roterar terminalerna så snurrar spolen åt andra sidan. Om du sluter leda ström genom terminalerna så förlorar motorn sin kraft och kommer till ett stop. Om motorn kortsluts så kommer motor till en omedelbar stop. | En modern DC motor byggs oftast med två terminaler. Dessa användes för att få mer kontroll på det motorn kan göra. Om du leder ström genom terminalerna så snurrar motorn. Om du roterar terminalerna så snurrar spolen åt andra sidan. Om du sluter leda ström genom terminalerna så förlorar motorn sin kraft och kommer till ett stop. Om motorn kortsluts så kommer motor till en omedelbar stop. De bästa utav DC motorna har fyra terminaler istället för två. Detta gör så att motorn kan fungera på det sätt jag skrev ovan. | ||
== Användningsområde == | ==Användningsområde== | ||
Det finns flera olika användnings områden för DC-motorer. De flesta DC-motorer används inom kommersiell bruk. | Det finns flera olika användnings områden för DC-motorer. De flesta DC-motorer används inom kommersiell bruk. | ||
Till exempel elektriska tandborstar, radiostyrda bilar, vissa växellådor | Till exempel elektriska tandborstar, radiostyrda bilar, vissa växellådor, elektriska leksaker och fläktar. | ||
== Prestanda == | ==Prestanda== | ||
[[Fil:Challes bild.png|400px|ramlös|höger]] | [[Fil:Challes bild.png|400px|ramlös|höger]] | ||
Motorer har vridmoment-kurvor. För en fast ingångsspänning från ett batteri sänks motorvarvtalet när det laddas. Med fri belastning på axeln (fri körning) körs motorn med fri last (NLS), den snabbaste möjliga hastigheten för den spänningen. När axeln är fullt lastad och inte får röra sig är hastigheten noll och motorn producerar sitt stallmoment (ST), det maximala möjliga vridmomentet. Vid stallvridmoment är strömmen utdragen från batteriet maximalt, liksom motorns uppvärmning. Motorerna ska endast användas i stall endast under korta perioder (sekunder) för att spara batterier och för att motorn ska smälta. Diagrammet nedan visar en idealmomenthastighetskurva. Punkten som betecknas som driftspunkt indikerar den hastighet som motorn kommer att köra vid körning av en specifik arbetsbelastning. När den belastningen ändras glider arbetspunkten upp och ner vridmomentkurvan. | Motorer har vridmoment-kurvor. För en fast ingångsspänning från ett batteri sänks motorvarvtalet när det laddas. Med fri belastning på axeln (fri körning) körs motorn med fri last (NLS), den snabbaste möjliga hastigheten för den spänningen. När axeln är fullt lastad och inte får röra sig är hastigheten noll och motorn producerar sitt stallmoment (ST), det maximala möjliga vridmomentet. Vid stallvridmoment är strömmen utdragen från batteriet maximalt, liksom motorns uppvärmning. Motorerna ska endast användas i stall endast under korta perioder (sekunder) för att spara batterier och för att motorn ska smälta. Diagrammet nedan visar en idealmomenthastighetskurva. Punkten som betecknas som driftspunkt indikerar den hastighet som motorn kommer att köra vid körning av en specifik arbetsbelastning. När den belastningen ändras glider arbetspunkten upp och ner vridmomentkurvan. | ||
Här nedan kan ni se ett exempel på en tabell för en normal 10 Watts DC-motor: | |||
[[Fil:Motor-image-003.png|centrerad]] | |||
ω = ω<sub>0</sub> - kT, där ω<sub>0</sub> är vinkelhastigheten utan extern belastning men ändamålsenlig och verklig friktion etc. | ω = ω<sub>0</sub> - kT, där ω<sub>0</sub> är vinkelhastigheten utan extern belastning men ändamålsenlig och verklig friktion etc. | ||
| Rad 24: | Rad 28: | ||
Det kan visas att den maximala mekaniska effekten ligger vid det vridmomentet som är hälften av vridmomentet vid vilket ω = 0, dvs hälften av "stall" vridmomentet. | Det kan visas att den maximala mekaniska effekten ligger vid det vridmomentet som är hälften av vridmomentet vid vilket ω = 0, dvs hälften av "stall" vridmomentet. | ||
== Pris och inköpsställen == | ==Pris och inköpsställen== | ||
https://www.transmotec.se/produkt-kategori/dc-motorer/ | https://www.transmotec.se/produkt-kategori/dc-motorer/ | ||
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | ||
| Rad 30: | Rad 34: | ||
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | ||
== Källor == | ==Källor== | ||
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | ||
http://www.me.umn.edu/courses/me2011/arduino/technotes/dcmotors/motor-tutorial/ | http://www.me.umn.edu/courses/me2011/arduino/technotes/dcmotors/motor-tutorial/ | ||
| Rad 39: | Rad 43: | ||
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | ||
https://www.transmotec.se/produkt-kategori/dc-motorer/ | https://www.transmotec.se/produkt-kategori/dc-motorer/ | ||
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | |||
compotech.se | |||
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | ||
Nuvarande version från 21 april 2021 kl. 08.22
Uppbyggnad
En DC motor är en elektrisk motor som omvandlar elektrisk ström till rörelseenergi. Motorn består av två huvuddelar en stator och en rotor. Statorn är statisk och består ofta av permanenta magneter som skapar ett konstant magnetfält. Armaturen består av en enkel elektromagnet som är tillverkad av en isolerad koppartråd som lindas runt en metallbit. Armaturen tillsammans med kommutatorn som är kopplad till en likströmskälla utgör rotorn.
Funktionsprincip
När strömmen flödar genom spolen skapas ett elektromagnetiskt fält som får spolen att attraheras till statorns syd- eller nordpol (beroende på riktning) vilket får rotorn att vrida sig. När rotorn vrider sig så vrider sig även kommutator ringen som då kopplas till strömkällan med den motsatta polariteten. Strömmen byter då riktning och rotorn attraheras då istället till statorns andra magnet. P.g.a den växlande kontaktytan så växlar spolen mellan + och - som som gör att spolen roterar vilket skapar rörelsen i DC-motorn. För en stabilare rotationshastighet används ofta fler poler i rotorn.
En modern DC motor byggs oftast med två terminaler. Dessa användes för att få mer kontroll på det motorn kan göra. Om du leder ström genom terminalerna så snurrar motorn. Om du roterar terminalerna så snurrar spolen åt andra sidan. Om du sluter leda ström genom terminalerna så förlorar motorn sin kraft och kommer till ett stop. Om motorn kortsluts så kommer motor till en omedelbar stop. De bästa utav DC motorna har fyra terminaler istället för två. Detta gör så att motorn kan fungera på det sätt jag skrev ovan.
Användningsområde
Det finns flera olika användnings områden för DC-motorer. De flesta DC-motorer används inom kommersiell bruk. Till exempel elektriska tandborstar, radiostyrda bilar, vissa växellådor, elektriska leksaker och fläktar.
Prestanda
Motorer har vridmoment-kurvor. För en fast ingångsspänning från ett batteri sänks motorvarvtalet när det laddas. Med fri belastning på axeln (fri körning) körs motorn med fri last (NLS), den snabbaste möjliga hastigheten för den spänningen. När axeln är fullt lastad och inte får röra sig är hastigheten noll och motorn producerar sitt stallmoment (ST), det maximala möjliga vridmomentet. Vid stallvridmoment är strömmen utdragen från batteriet maximalt, liksom motorns uppvärmning. Motorerna ska endast användas i stall endast under korta perioder (sekunder) för att spara batterier och för att motorn ska smälta. Diagrammet nedan visar en idealmomenthastighetskurva. Punkten som betecknas som driftspunkt indikerar den hastighet som motorn kommer att köra vid körning av en specifik arbetsbelastning. När den belastningen ändras glider arbetspunkten upp och ner vridmomentkurvan.
Här nedan kan ni se ett exempel på en tabell för en normal 10 Watts DC-motor:
ω = ω0 - kT, där ω0 är vinkelhastigheten utan extern belastning men ändamålsenlig och verklig friktion etc.
T är vridmomentet som produceras av motorn för att balansera den yttre belastningen, och k är systemkonstanten som beskriver den hastighet vid vilken ω minskar när T ökar.
Ställhastigheten för en elektrisk motor nås mycket snabbt; Acceleration observeras inte lätt i våra experiment.
Systemets prestanda beskrivs av ω mot T-kurvan. Den mekaniska effektkurvan kan beräknas genom att multiplicera Tω = P och plotta P mot T.
Det kan visas att den maximala mekaniska effekten ligger vid det vridmomentet som är hälften av vridmomentet vid vilket ω = 0, dvs hälften av "stall" vridmomentet.
Pris och inköpsställen
https://www.transmotec.se/produkt-kategori/dc-motorer/
På den här sidan så får du veta allt du behöver om Dc-motorer innan köp då de ger detaljerad information om hur stora motorerna är, hur starka de är osv. De har bra pris jämfört med andra sidor där motorerna kostar flera tusen.
Källor
http://www.me.umn.edu/courses/me2011/arduino/technotes/dcmotors/motor-tutorial/
http://eelinux.ee.usm.maine.edu
https://community.nxp.com/docs/DOC-1067
https://www.transmotec.se/produkt-kategori/dc-motorer/
compotech.se