題:
(如何)擋住(伺服/直流)電機會損壞它?
Daniël van den Berg
2016-12-13 18:03:19 UTC
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我不知道為什麼,在哪里或如何撿到它,但是我相信,如果在阻止電動機的同時給電動機供電,從而使其停止運轉,將會損壞電動機。我在考慮以下類型的電動機,可能還有伺服電動機:

Simple DIY motor

在為軸供電時將軸固定在適當的位置會損壞軸的確是真的嗎?如果是這樣,為什麼?可以通過簡單的措施來防止這種情況嗎?(就像在其前面放置一個電阻器一樣。)

伺服器的“損壞過程”是否有所不同,或者它們以相同的方式受到損壞?

取決於電機是否構建成是否損壞...
@PlasmaHH您可以詳細說明嗎?在沒有任意電動機的情況下,應該如何構造它來(不)斷裂,如何確定它是否會斷裂?
未提及的一件事是,停轉的電動機將僅加熱一個或兩個轉子線圈和換向器片,因此,即使電流被限制在安全的工作電流範圍內,與轉彎(甚至緩慢)電動機相比,其局限性仍然更大。大多數電動機還利用旋轉使空氣四處移動並將熱量傳遞到周圍環境。
設計或製造成本低廉的減速齒輪(伺服)電動機的另一個問題是,高速齒輪組有時是由較弱的(塑料)材料製成,無法承受全部失速轉矩。
重複項應該採用另一種方式,這比假定的重複項更好。
六 答案:
Olin Lathrop
2016-12-13 18:24:18 UTC
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僅停止電動機轉動本身並不會傷害電動機。想一想。初次通電時,電機停止運轉,沒有受傷的危險。

大多數電動機的設計都使最大扭矩產生的機械力不會傷害電動機。

不應在施加全電壓的情況下使某些電動機停轉的原因是熱量。進入電動機的所有電能都用於加熱電動機。這種方式會使許多電動機過熱。將它們設計為能夠在失速時從最大施加電壓消散熱量,將需要使其他參數不那麼理想。在許多情況下,這是不值得的。

使電動機失速變得更糟的是那是它消耗最大電流的時候。因此,不僅有更多的電能傾瀉到電動機中,而且其中的很大一部分在低速時也會轉化為電動機中的熱量。

首先,可以將電動機看作是與電壓源串聯的電阻器。電阻只是繞組的直流電阻。電壓源表示電動機在旋轉時充當發電機。該電壓與速度成正比,並且在電動機由於該施加電壓而旋轉時與施加電壓相反。因此,停轉的電機僅看起來像電阻器。隨著電動機的加速,該電阻仍然存在,但是有效地施加了較少的電壓,從而使其消耗的電流更少。

複雜的電機控制器可以對電機內部溫度進行建模,也可以對其進行全面測量。這包括跟踪傳遞到電動機的功率中有多少通過旋轉軸傳遞出去,以及電動機作為熱量耗散了多少。當電動機溫度過高時,會降低驅動功率以避免損壞。

由於損壞是由於熱量引起的,因此在滿功率下使電動機至少在“短”間隔內停轉是可以的。“ short”有多短取決於電動機的設計,這是好的數據表可以為您提供指導的地方。

+1,除了回答問題外,這是我所見過的最基本的運動基礎描述之一。
這加上冷卻風扇(如果有的話)是由您停轉的同一根軸驅動的,因此它甚至沒有得到有效的冷卻。
您的意思是您還沒有看到直流電動機具有足夠的失速功率來將其內部零件撕裂嗎?我有。
-1
值得一提的是,如果執行器未設計成在失速狀態下運行,則變速箱通常是最容易損壞的元件(例如塑料變速箱)。由於高扭矩而在停轉時由於不良的設計而撕裂繞組或磁體,這種情況很少見,我認為這是不可能的。
Andy aka
2016-12-13 18:41:28 UTC
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增加的扭矩會導致增加的電流流動:-

enter image description here

在沒有轉矩的情況下,您可以獲得空載電流和最大速度。在完全失速轉矩的情況下,您將獲得失速的轉子和最大的電流。

兩端都產生零機械輸出,因此所有消耗的電能都在電動機中燃燒。

很明顯,在施加恆定電壓的情況下,轉子不產生電轉矩時的功率消耗要比轉子失速時小得多。這是因為電流要小得多。

因此,電動機在堵轉時會變熱。

如果在阻止電動機的同時為電動機供電,從而使其停止 不能移動,會損壞它。

是的,由於上述原因,這可能發生。

伺服系統中的“損壞過程”是否有所不同,或者它們會 同樣損壞嗎?

如果您的意思是這樣的伺服器:-

enter image description here

然後,它不太可能成為問題,因為伺服放大器將電流限制在一個更合理的值(最便宜的RC伺服器等),只是為了保護自己。但是您通常不能排除它。

可以通過簡單的措施來防止這種情況嗎? (就像放一個電阻 在它前面。)

可以使用電阻器,但是它會限制關鍵點的電流-當電動機從靜止位置開始旋轉時。 應該消耗的電流是失速電流,在正常操作下,這對於小型電動機持續幾百毫秒,但是,如果串聯一個電阻,則全失速電流(因此全失速)轉矩)不可用,並且電動機需要更長的時間才能加速到正常運行。在伺服電動機中,這很關鍵-響應時間會延長,這可能會使被控制的物體反應遲鈍。

可以使用有源限流電路,該電路允許短暫的全失速電流週期,但如果持續時間過長,則開始減小電流。但是,現在您進入了某種複雜程度,可能無法在某些應用程序中使用。例如,如果電動機失速並且電流被撤消,那麼當需求信號改變時您會怎麼做-您是否立即恢復全電流並使失速情況就像不使用這種控制方法時一樣? >

FrancoVS
2016-12-13 18:27:25 UTC
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大多數電動機設計(包括經典的有刷直流電動機)將在自旋速度更快(沿預期方向)時吸收較少的電流。因此,如果軸被阻塞,則電流會很高。該電流可以稱為“啟動電流”或“堵轉電流”。 在某些設計中,不應使電動機無限期地承受啟動電流:電動機應以其電流消耗較低的速度旋轉。在這些設計中,這種預期的電流消耗可以稱為“穩態電流”。

如果有太多電流流過電機,則可能會發熱。這可能會引起各種麻煩,但最常見的故障原因可能是由於加熱而導致繞組絕緣失效。

Neil_UK
2016-12-13 18:28:38 UTC
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有幾種破壞電動機的方法,其中三種與電流有關,過大的轉矩會物理破壞某些東西,過大的電流會使勵磁磁鐵消磁,並使塑料溫度過高或絕緣層燃燒。

給電動機加電會使電流增加到額定電流以上,使轉矩增加到額定電流以上,並增加功耗,使其超過設計所能處理的水平。

額外扭矩是否中斷,取決於多少額外電流流動。對於大多數電動機,如果保持在額定電壓之內,將很難獲得足夠的電流來破壞某物。嚴重的濫用行為,將需要帶有失速的過電壓。

去磁也一樣。保持在額定電壓範圍內應該意味著電流即使處於停轉狀態也可以保持在安全水平。

額外的功率消耗是否熔化,取決於您將其停滯多長時間。這樣更可能損壞電動機。

Dave Tweed
2016-12-13 18:25:05 UTC
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流過電動機的電流主要取決於電動機產生的反電動勢。反電動勢與轉子的速度成正比。因此,如果您防止轉子旋轉,則大量電流流經繞組-這被稱為電動機的“失速電流”。

大多數電動機並非設計為無限期地處理失速電流。溫度足夠高時,繞組會過熱,絕緣也會受到破壞。

Spoon
2016-12-13 18:23:13 UTC
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簡單的答案是,它取決於電動機停止/停止時流過多少電流。在這種情況下,電流限制是繞組和任何電刷等的電阻。總電路電阻更可能足以滿足較小電動機的電流限制。較大的電動機更可能需要一些其他形式的電流限制。/ p>

如果電流過高,則溫度會升高,並會燒毀繞組和/或熔化任何塑料等,從而導致電動機短路或卡住。通常可以容忍臨時檔位。機械零件也可能斷裂,但是只要在前進行駛時不向後推伺服系統,通常就不會出現問題。



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