Wie wirken sich Drehmoment und Drehzahl eines DC-Getriebemotors auf seine Leistung und Effizienz aus?

Das Drehmoment und die Drehzahl von a DC-Getriebemotor kann seine Leistung und Effizienz beeinträchtigen. In diesem Beitrag erhalten Sie die Informationen, die Sie benötigen, um das Beste aus Ihren neuen Systemen herauszuholen.

Was ist ein DC-Getriebemotor?

Ein DC-Getriebemotor ist eine Art Elektromotor, der ein Innenzahnradsystem verwendet, um die Welle zu drehen. Der Hauptunterschied zwischen diesen Motortypen und anderen Typen besteht darin, dass sie ein- und ausgeschaltet werden können, was sie ideal für Anwendungen wie tragbare Elektrowerkzeuge macht.

DC-Getriebemotoren werden in vielen verschiedenen Anwendungen eingesetzt, darunter:

Industrieroboter – Diese Roboter müssen möglicherweise komplexe Aufgaben mit weniger menschlicher Interaktion oder Intervention ausführen. Sie könnten beispielsweise einen dieser Roboter zu Hause verwenden, wenn Sie einen Rasenmäher haben und selbst damit Schritt halten möchten, anstatt jedes Mal jemanden zu rufen, wenn Sie Hilfe beim Rasenmähen (oder bei anderen Aufgaben wie Fensterputzen) benötigen.

Luft- und Raumfahrtindustrie – Viele Luft- und Raumfahrtunternehmen verlassen sich auf automatisierte Systeme, die von DC-Getriebemotoren angetrieben werden, da sie keine direkte menschliche Kontrolle erfordern; Stattdessen verlassen sie sich auf Softwareprogramme, die automatisch ohne jegliche Eingabe von Mitarbeitern ausgeführt werden!

Drehmoment und Drehzahl des DC-Getriebemotors

Wenn Sie den Begriff „Drehmoment“ hören, denken Sie wahrscheinlich an einen Schraubenschlüssel, der auf eine Schraube oder Mutter angewendet wird. Aber Drehmoment ist eigentlich die Kraft, die erforderlich ist, um eine Welle zu drehen – egal, ob es sich um das Drehen einer Achse an Ihrem Auto oder um das Zupfen von Popcorn in einer Kinolobby handelt. Wenn Ihr DC-Getriebemotor beispielsweise 10 U/min und ein Drehmoment von 3 ft-lb hat, bedeutet dies, dass er sich innerhalb einer Sekunde mindestens 10 Mal dreht, wenn Sie 1 Pfund-Fuß (1 lbf) Kraft auf seine Welle ausüben!

Aber was bedeutet das genau? Ein Pfund-Fuß ist einfach, wie viel Gewicht mit einem Fuß gehoben werden kann, wenn er vertikal aus der Ruhestellung gestellt wird; es entspricht etwa 15 Pfund in 20 Meter Höhe, wenn die Schwerkraft hier keine Rolle spielen würde. Wenn wir also zwei verschiedene Arten von DC-Getriebemotoren mit 5 Pfund pro Zoll bzw. 2 Pfund pro Zoll hätten – beide hätten 9 ozf für jeden Zoll, den sie in ihren Bereichen nach oben bewegten (9 ozf/4 Zoll = 3 ozf). Nehmen wir nun an, jeder Motor zieht mit 3 Fuß pro Sekunde nach unten; dann wieder unsere obige Definition verwenden: 4ozf/3s = 8ozf zurückgelegte vertikale Gesamtstrecke!

Effizienz

Der Wirkungsgrad ist das Verhältnis von Nutzleistung zu Eingangsleistung.

Effizienz = (Leistungsaufnahme - Leistungsabgabe) / Leistungsaufnahme

Mit anderen Worten, wenn Sie einen Elektromotor haben, der 100 W erzeugt und 100 W verbraucht, beträgt Ihr Wirkungsgrad 100/100 oder 1 %. Ein weniger effizienter Motor kann möglicherweise 75 W mit einer Eingangsleistung von 50 W erzeugen. Dies bedeutet, dass er 25 % weniger Energie benötigen würde als ein anderer Motor mit der gleichen Baugröße, aber einem höheren Wirkungsgrad; in diesem Fall wäre sein Wirkungsgrad 75/50 = 1,75 (oder 2).

Energieeffizienz in DC-Getriebemotoren

DC-Getriebemotoren sind effizienter als AC-Motoren und auch effizienter als Induktions-Synchronmotoren.

Der Grund dafür ist, dass der Rotor des DC-Getriebemotors aus drei getrennten Abschnitten besteht: einem Stator und zwei Rotoren, die als Kämmen oder „Zähne“ (das „Zahnrad“) bezeichnet werden und ineinander greifen. Jede Umdrehung der Welle führt dazu, dass ein Zahn von einer Sperrklinke oder Zahnstange gedreht wird; Dies bedeutet, dass es beim Drehen kein Spiel (Durchrutschen) zwischen den Zahnrädern gibt. Im Gegensatz dazu hat ein Wechselstrom-Induktionsmotor nur einen rotierenden Stator, der sich mit hoher Geschwindigkeit in Bezug auf seine Ausgangswellen dreht; Wie Sie sich bei einem solchen Design vorstellen können, wird es wie oben beschrieben zu einem erheblichen Spiel kommen!

Dies sind die Dinge, die Sie wissen müssen, um das Beste aus Ihren neuen Systemen herauszuholen.

Wenn es um DC-Getriebemotoren geht, gibt es viele Dinge, die Sie wissen müssen. Das erste ist, was ein DC-Getriebemotor eigentlich ist und wie er funktioniert. Ein DC- oder Gleichstrom-Getriebemotor verwendet Elektromagnete anstelle herkömmlicher mechanischer Getriebe, wie Sie sie in den meisten anderen Motortypen finden würden. Dadurch sind sie viel effizienter als ihre Gegenstücke, da sie keine Kraft auf bewegliche Teile oder Reibung verschwenden, die sonst ihre Leistung und Effizienz verlangsamen würden.

Wenn Sie daran interessiert sind, diese Art von Motoren in Ihrem System zu verwenden, lesen Sie weiter, denn wir gehen unten auf alle Details ein!

Es ist wichtig zu verstehen, dass diese Motoren nicht nur einfache Mechanik sind. Sie sind unglaublich leistungsfähig und effizient. Was Sie tun können, ist sicherzustellen, dass Sie wissen, wie sie funktionieren, bevor Sie einen kaufen.