DC 모터의 구조
고정자와 회전자의 두 부분으로 구성되어야 합니다. DC 모터의 고정 부분을 고정자라고 합니다. 고정자의 주요 기능은 자기장을 생성하는 것입니다. 작동 중에 구르는 부분을 로터라고 합니다. 주요 기능은 전자기 토크와 유도 기전력을 생성하는 것입니다. DC 모터의 에너지 변환을 위한 허브이므로 일반적으로 전기자라고 합니다. 생성자 및 팬 등
고정자
(1) 주 자극
메인 폴의 역할은 에어 갭 자기장을 생성하는 것입니다. 주 자극은 주 자극 철심과 여자 권선으로 구성됩니다.
철심은 일반적으로 0.5mm~1.5mm 두께의 규소 강판 펀칭 및 리벳으로 만들어집니다. 폴 바디와 폴 슈의 두 부분으로 나뉩니다. 여자 권선의 위쪽 부분을 극 몸체라고하고 아래쪽 부분을 극 몸체라고합니다. 폴 슈는 폴 바디보다 넓어 에어 갭의 자기장 분포를 조정할 수 있을 뿐만 아니라 여자 권선의 고정을 용이하게 합니다. 여자 권선은 절연 구리선으로 만들어지며 주 자극의 코어에 슬리브가 있습니다. 전체 주 자극은 나사로베이스에 고정되며,
(2) 정류 극
정류 극의 기능은 정류를 개선하고 모터가 작동 중일 때 브러시와 정류자 사이에 발생할 수 있는 정류 스파크를 줄이는 것입니다. 일반적으로 인접한 두 개의 주 자극 사이에 설치됩니다. 극 권선으로 구성됩니다. 정류 극 권선은 절연 전선으로 만들어지며 정류 극 철심에 슬리빙됩니다. 정류 극의 수는 주 자극의 수와 같습니다.
(3) 머신 베이스
모터 고정자의 하우징을 프레임이라고 합니다. 베이스에는 두 가지 기능이 있습니다.
하나는 주 자극, 정류 극 및 엔드 커버를 고정하고 전체 모터를 지지하고 고정하는 것입니다.
두 번째는 베이스 자체도 자극 사이의 자로를 구성하는 자기 회로의 일부이며, 자속이 통과하는 부분을 요크(yoke)라고 합니다. 기계 베이스가 충분한 기계적 강도와 우수한 투자율을 갖도록 하기 위해 일반적으로 강철 주물 또는 용접 강판으로 만들어집니다.
(4) 브러시 장비
브러시 장치는 DC 전압 및 DC 전류를 도입하거나 추출하는 데 사용됩니다. 브러시 장치는 브러시, 브러시 홀더, 브러시 홀더 및 브러시 홀더로 구성됩니다. 브러시를 브러시 홀더에 넣고 스프링으로 눌러 브러시와 정류자 사이의 슬라이딩 터치가 우수합니다. 단열이 필요합니다. 브러시로드 시트는 베어링의 엔드 커버 또는 내부 커버에 설치되며 원주 위치를 조정할 수 있으며 조정 후 고정됩니다.
축차
(1) 전기자 코어
일반적으로 전기자 철심은 0.5mm 두께의 규소강판을 천공판으로 만들고 모터 구동시 전기자 철심에서 발생하는 와전류 손실과 히스테리시스 손실을 줄이기 위해 적층합니다. 적층된 철심은 회전축 또는 로터 브래킷에 고정됩니다. 철심의 외부 원에는 전기자 슬롯이 제공되고 전기자 권선은 슬롯에 내장됩니다.
(2) 전기자 권선
전기자 권선의 기능은 전자기 토크와 유도 기전력을 발생시키는 것이며 DC 모터의 에너지 변환의 핵심 구성 요소이므로 전기자라고합니다. 일정한 규칙에 따라 연결된 많은 코일(이하 부품이라고 함)로 구성됩니다. 코일은 고강도 에나멜 와이어 또는 유리 코팅된 평평한 구리 와이어로 만들어집니다. 서로 다른 코일의 코일 측면은 두 개의 레이어로 전기자 슬롯에 내장되어 있습니다. 철심 사이와 코일 상부와 하부 코일 사이에 적절한 절연이 필요합니다. 원심력이 코일 모서리를 슬롯 밖으로 던지는 것을 방지하기 위해 슬롯은 슬롯 쐐기로 고정됩니다. 슬롯 밖으로 연장되는 코일의 종단 부분은 열경화성 씨실이 없는 유리 테이프로 묶여 있습니다.
(3) 정류자
DC 모터에서 정류자에는 외부 DC 전원을 전기자 코일의 교류로 변환할 수 있는 브러시가 장착되어 있습니다.
전자기 토크의 방향은 안정적이고 변경되지 않습니다. DC 발전기에서 정류자에는 전기자 코일에서 유도된 교류 기전력을 양극 및 음극 브러시에서 끌어온 직류 기전력으로 변환할 수 있는 브러시가 장착되어 있습니다. 정류자는 많은 정류자 세그먼트로 구성된 실린더이며, 정류자 세그먼트는 운모 시트로 절연되어 있습니다.
(4) 회전축
회전축은 로터의 회전을 지지하는 역할을 하며 일정한 기계적 강도와 강성이 필요합니다. 일반적으로 둥근 강철로 가공됩니다.
특정 애플리케이션에 대해 올바른 DC 모터 또는 DC 기어 모터를 선택하는 것은 어려운 작업일 수 있으며 많은 제조업체에서 기본 모터 사양만 제공할 수 있습니다. 이러한 기본 사양은 귀하의 요구를 충족하지 않습니다. 아래에 소형 DC 모터의 사양을 나열하고 가능한 경우 근사치를 제공합니다.
다음은 DC 모터 제조업체가 나열할 수 있는 매우 일반적인 사양입니다. 대부분의 구매자에게 이 기본 정보는 구매 여부를 결정하기에 충분합니다.
1. 정격 전압:
높은 모터 효율에 해당하는 전압. 드라이브 모터의 정격 전압과 일치하는 배터리 팩을 선택하십시오. 예를 들어 모터의 정격이 6V인 경우 5 1.2V 배터리 팩을 사용하여 6V를 얻습니다. 모터가 3.5V에서 작동하는 경우 3개의 AA 또는 2개의 AAA 배터리 팩을 사용하십시오. 모터를 정격 전압 이상으로 운전하면 모터의 효율이 떨어지게 되는데, 이는 일반적으로 추가 전류를 필요로 하고 많은 열을 발생시키며 모터의 수명을 단축시킵니다. 정격 전압 외에도 DC 모터에는 작동 전압 범위가 있으며 제조업체는 모터가 이 범위를 넘어 작동하는 것을 권장하지 않습니다.
2. 무부하 속도:
연결이 없다고 가정하면 출력축의 가장 빠른 회전속도(각속도)입니다. 모터가 감속되고 모터의 속도가 별도로 표시되지 않으면 모터의 rpm은 전압 입력 값에 비례합니다. "무부하"는 모터에 저항이 없음을 의미합니다(허브 또는 휠이 끝까지 장착되지 않음). 일반적으로 제공된 무부하 속도는 정격 전압과 관련이 있습니다.
3. 정격 전력:
모터의 전력이 나열되지 않은 경우 근사할 수 있습니다. 전력(P)은 전류(I) 및 전압(V)과 관련이 있습니다. 공식은 P=I*V입니다. 무부하 전류와 정격 전압을 사용하여 모터의 출력을 근사합니다. 고정된 회전자 전류와 정격 전압(최대 전압 아님)을 사용하여 모터의 최대 전력을 얻습니다(단시간 동안만 사용할 수 있음)
4. 실속 토크:
모터의 축이 회전하지 않을 때 제공할 수 있는 최대 토크입니다. 모터가 몇 초 이상 잠겨 있으면 모터가 회복할 수 없는 손상을 입게 됩니다. 모터를 선택할 때 스톨 토크의 1/{1}}/3을 초과해서는 안 된다는 점을 고려해야 합니다.
5. 실속 전류:
이것은 최대 토크에서 모터가 소비하는 전류입니다. 이것은 매우 높을 수 있으며 이 전류를 제어할 컨트롤러가 없으면 매우 큰 경우 손상을 입게 됩니다. 스톨이나 정격 전압이 제공되지 않으면 모터의 정격 전력과 정격 전압을 사용하여 전류를 추정해 보십시오. power[watt]=voltage[volts]*current[Amps]
일반 사양:
DC 모터의 일반 사양에는 일반적으로 무게, 샤프트 길이 및 샤프트 직경과 모터 길이 및 직경이 포함됩니다. 기타 유용한 사양에는 장착 구멍 위치 및 나사 유형이 포함됩니다. 길이나 직경이 제공되는 경우 그림, 사진 또는 축척 도면을 참조하여 다른 치수에 대한 느낌을 얻으십시오.
토크:
"토크"는 힘에 거리를 곱하여 계산됩니다. 10Nm 스톨 토크로 회전하는 모터는 1m 이내일 수 있습니다.
10N을 길게 누릅니다. 마찬가지로 0.5m 이내에서 20N을 유지합니다. 참고: 1kg*중력(9.81m/s2)=9.81N(10N은 빠른 계산을 위한 것)
이상적인 사양:
많은 모터 제조업체가 나열한 추가 정보는 올바른 모터를 선택할 때 매우 유용할 수 있습니다. DC 모터를 검색할 때 다음 정보 중 일부를 접할 수 있습니다.
전압 대 속도
이상적으로는 제조업체가 모터의 전압 대 속도 그래프를 나열할 수 있습니다. 빠른 추정을 위해 무부하 속도 대 정격 전압: (정격 전압, 속도) 및 점(0,0) 사용을 고려하십시오.
토크 대 전류:
전류는 제어하기 쉽지 않은 값입니다. DC 모터는 필요한 전류만 사용합니다. 이상적인 사양에는 재현하기 쉽지 않은 곡선 및 근사치가 포함됩니다. 스톨 토크는 스톨 전류와 관련이 있습니다. 회전이 비활성화된 모터는 최대("고정") 전류를 끌어내고 가능한 최대 토크를 생성합니다. 주어진 토크를 제공하는 데 필요한 전류는 모터를 만드는 데 사용되는 와이어의 두께, 유형 및 구성, 자석 및 기타 기계적 요인을 비롯한 여러 요인을 기반으로 합니다.
기술 사양 또는 3D CAD 도면:
많은 로봇은 필요한 부품을 구입할 때 컴퓨터에 로봇의 그림을 그리는 것을 좋아합니다. 모든 모터 제조업체가 치수가 포함된 CAD 그림을 가지고 있지만 대중에게 공개하는 경우는 거의 없습니다. 이상적인 모터 크기에는 위의 정보와 장착 구멍 위치 및 나사 유형이 포함됩니다. 이상적으로는 모터, 기어 및 권선을 만드는 데 사용되는 재료와 치수가 제공됩니다.
감소 비율:
DC 모터의 제조업체가 모터에 해당하는 기어드 모터를 생산할 때 해당 감속비를 제공해야 합니다. 감속은 토크를 높이고 속도를 줄이는 데 사용됩니다. 주어진 무부하 속도 값은 항상 감속 후 출력 샤프트의 값입니다. 감속 전의 각속도 값을 얻기 위해서는 이 값(무부하 회전 속도 값)에 감속비를 곱할 필요가 있습니다. 감속 전 모터의 스톨 토크는 스톨 토크를 감속비로 나눕니다. 내부 기어를 만드는 데 사용되는 재료는 일반적으로 플라스틱 또는 금속이며 최대 정격 토크를 견디도록 선택됩니다.
액세서리: 기어드 모터의 경우 인코더는 종종 액세서리로 사용됩니다. 동일한 회사에서 소싱하지 않는 경우 모터에 적합한 인코더를 찾는 것이 매우 어려울 수 있습니다. 광학 인코더를 사용하면 모터의 회전 방향과 회전 속도를 찾을 수 있습니다. 적절한 인코딩과 함께 광학 인코더는 샤프트 각도도 제공할 수 있습니다.
허브 및 커플링:
출력 샤프트를 다른 구성 요소에 연결하는 데 사용되는 휠 허브는 다양한 크기의 출력 샤프트에 점차 적응하고 있습니다. 소수의 제조업체만이 기본 커플링을 제공합니다. 적절한 커플링을 찾을 수 없으면 평 기어를 사용하여 샤프트를 다른 크기로 오프셋하는 것을 고려하십시오.
위의 내용은 소형 DC 기어드 모터를 선택할 때 고려해야 할 주요 매개변수에 관한 것입니다. Toho Motors 편집자가 공유한 기사가 미니어처 DC 모터를 더 잘 이해하는 데 도움이 되기를 바랍니다.
