Крутящий момент двигателя Inrunner: что проверить

Быстрый ответ

Выходной крутящий момент бесщеточного двигателя с внутренним ротором зависит от размера статора, конфигурации обмотки, количества полюсов и рабочего тока. Типичная направляющая диаметром 22 мм создает крутящий момент около 0,2–0,5 Н·м при номинальной нагрузке; версия 42 мм может достигать 1,5–4 Н·м. Крутящий момент падает линейно с увеличением скорости. Прежде чем выбирать устройство, проверьте кривую крутящего момента-скорости в вашей рабочей точке, убедитесь, что ограничение тока драйвера соответствует номинальному току двигателя, и проверьте термическое снижение номинальных характеристик при постоянной нагрузке. Несоответствие любого из этих параметров приводит к перегреву, сокращению срока службы или механическому повреждению до того, как двигатель достигнет расчетного срока службы.

Введение

Вы выбираете бесщеточный инвертор, драйвер подает ток, а ротор все равно глохнет под нагрузкой. Этот разрыв между ожидаемым и фактическим крутящим моментом проявляется в бесчисленных разговорах о закупках. Первопричиной редко является сам двигатель. Чаще всего это несоответствие между кривой крутящего момента двигателя, потолком тока драйвера и реальным профилем механической нагрузки. Понимание того, как взаимодействуют эти три элемента, убережет вас от заказа неправильного размера, завышения стоимости или сжигания устройства в течение первой недели эксплуатации.

1. Как соотносятся крутящий момент и скорость в Inrunner

Представьте себе кривую крутящего момента и скорости инраннера как скользящую шкалу. В режиме остановки (ноль) двигатель развивает максимальный крутящий момент. По мере ускорения ротора увеличивается противо-ЭДС, а доступный крутящий момент падает почти линейно, пока не достигнет нуля на скорости холостого хода. Из этого следуют два практических следствия. Во-первых, ваша рабочая точка находится где-то на этом склоне, и доступный там крутящий момент — это все, что фактически воспринимает нагрузка. Во-вторых, продолжительная работа вблизи зоны срыва приводит к выделению тепла, которое статор не предназначен для рассеивания. Всегда уточняйте у поставщика, где ваш рабочий цикл находится на кривой, и запрашивайте данные о температурном снижении номинальных характеристик, если вы ожидаете более 30 секунд работы с высоким крутящим моментом в любом цикле.

2. Характеристики, которые фактически определяют выходной крутящий момент

Прежде чем сравнивать два технических описания Inrunner, проверьте эти параметры последовательно:

Внешний диаметр статора и высота сердечника: больший воздушный зазор создает больший крутящий момент при том же токе. Двигатель диаметром 30 мм превосходит двигатель диаметром 22 мм.

Тип обмотки (концентрическая или распределенная): влияет на индуктивность, которая изменяет величину тока, который драйвер может подать до того, как начнут действовать ограничения резонанса.

Количество полюсов: большее количество полюсов снижает скорость холостого хода для данного напряжения, но увеличивает разрешение крутящего момента на низкой скорости.

Номинальный ток в зависимости от пикового тока: крутящий момент масштабируется в зависимости от тока до номинального предела. Превышение этого значения приводит к срабатыванию тепловой защиты или риску размагничивания.

Ограничение тока драйвера: драйвер ограничивает фактический крутящий момент. Двигатель, рассчитанный на 20 А, фактически является двигателем на 10 А, если драйвер настроен на ток 10 А.

Прежде чем размещать заказ, сверьте спецификацию драйвера со спецификацией двигателя.сервоприводвыбор двигателястановится простым, как только оба документа совпадают.

Значения различаются в зависимости от производителя и обмотки. Прежде чем завершить разработку, запросите полную кривую крутящего момента и скорости.требования к крутящему моменту .

3. Неправильный выбор крутящего момента

Наиболее распространенной схемой отказа является определение размера только по крутящему моменту. Двигатель, развивающий крутящий момент 3 Н·м при остановке, может развивать только 1 Н·м при 50 % скорости холостого хода. Если ваше приложение постоянно работает на этой скорости, эффективный крутящий момент составляет одну треть от того, что указано в заголовке таблицы данных. Вторая частая ошибка: предположение, что драйвер и двигатель согласованы. Во многих случаях закупок драйвер поставляется с более низким пределом тока по умолчанию, чем номинал двигателя, что незаметно ограничивает полезный крутящий момент. В-третьих, игнорирование передаточных чисел. Коробка передач с высоким передаточным числом увеличивает крутящий момент, но снижает скорость; убедитесь, что объединенный вывод соответствует вашемуприложения для управления движениемхарактеристики, а не только голые номера двигателя. В случае сомнений попросите поставщика предоставить вам общую кривую крутящего момента системы, а не полагаться на техническое описание отдельного компонента.

4. Практические вопросы перед заказом

Какой крутящий момент следует ожидать от стандартного бесщеточного рабочего колеса диаметром 30 мм?

Интраннер 3010 или 3012 обычно обеспечивает крутящий момент 0,5–1,2 Н·м при номинальном токе и скорости холостого хода 5 000–15 000 об/мин. Точные цифры зависят от обмотки и количества полюсов. Прежде чем сравнивать две модели рядом, запросите кривую крутящего момента и скорости при вашем рабочем напряжении.

Могу ли я увеличить крутящий момент, просто увеличив ток драйвера?

Не превышайте номинальный ток двигателя без риска. Короткие всплески пикового тока допустимы в пределах окна температурного снижения, установленного производителем. Длительная перегрузка по току повышает температуру обмотки, ухудшает изоляцию и может размагничивать постоянные магниты. Всегда проверяйте паспорт температурных данных на предмет безопасной пиковой продолжительности перед установкой пределов драйвера.

Как мне узнать, правильно ли подобраны мой драйвер и двигатель?

Проведите три проверки. Номинальный постоянный ток драйвера должен соответствовать номинальному току двигателя или превышать его. Окно напряжения драйвера должно охватывать рабочее напряжение двигателя. Настройка ограничения тока драйвера должна быть запрограммирована на номинальное значение двигателя, а не оставлена ​​по умолчанию. Если какая-либо проверка не пройдена, доступный крутящий момент ниже, чем указано в таблице данных.

5. Выбор подходящего Inrunner для вашего приложения

Крутящий момент бесщеточного рабочего колеса не имеет однозначного значения. Это кривая, ограничение тока, тепловая граница и взаимодействие системы. Прежде чем принять заказ, согласуйте характеристики двигателя, характеристики драйвера и профиль нагрузки в одном документе. Если вам нужна вторая пара глаз на ваш выбор,мощность сервоприводинженеры могут проверить ваши требования к крутящему моменту, рабочему циклу и конфигурации драйвера и подтвердить соответствие перед размещением заказа на покупку.