Вопрос по программе Propeller Selector
Цитата Сообщение от Pantryk Посмотреть сообщение
вопрос “какой мощности этот двигатель” строго говоря
… должен вызывать встречный вопрос “на каких оборотах”
Согласен - неточно сформулировал. хотел сказать “какая максимальная мощность двигателя”. А вот на счет оборотов не совсем понял почему у вас возник такой вопрос. Дело в том, что у коллекторных двигателей механическая характеристика - прямая. При этом если момент нагрузки большой я могу вращать двигатель медленно и получить от него какую-то мощность. А если момент нагрузки небольшой, то могу раскрутить побыстрее и получить такую же мощность. В данном случае я рассматриваю две теоретические нагрузки момент которых не зависит от скорости вращения. Конечно же вы не сможете получить на одной и той же вентиляторной нагрузке (на одном и том же пропеллере) две равных мощности на разных оборотах, потому что у такой нагрузки мощность зависит от скорости вращения.
ПС: кстати интересно, для коллекторных моторов ток холостого хода почти не зависит от напряжения питания и соответственно оборотов. Что на 7.4в 1А, что на 13.2в 1а+/-0.1А. Получается что момент трения в моторе (а это величина тока) практически постоянен.
Ну так момент = сила трения на плечо. Сила трения = коэф.трения * силу нормального давления. Если состояние трущихся поверхностей не изменяется то и сила трения не изменяется. Другое дело мощность механических потерь. Т.к. Мех.мощность = момент * скорость вращения, то механические потери прямо пропорциональны скорости вращения, которая в свою очередь прямо пропорциональна приложенному напряжению(при постоянной нагрузке. в нашем случае хх), что значит P/U=const. Но так как мощность P=U*I, то I=P/U=const. Иными словами мощность потерь увеличивается во столько раз, во сколько увеличилось напряжение, что сохраняет ток постоянным. Незначительное увеличение потребляемого тока связано с другими видами потерь( например на перемагничивание сердечника).
у коллекторных двигателей механическая характеристика - прямая
Почему тогда в дрелях, шуруповертах, вертолетах ставят редукторы?
Меньше напряжение - меньше обороты - меньше получаемая мощность. Бесконечное повышение питания тоже невозможно. То есть у каждого мотора имеется какой-то оптимум, номинальные обороты и получаемая на них мощность.
Дело в том, что у коллекторных двигателей механическая характеристика - прямая. При этом если момент нагрузки большой я могу вращать двигатель медленно и получить от него какую-то мощность. А если момент нагрузки небольшой, то могу раскрутить побыстрее и получить такую же мощность. В данном случае я рассматриваю две теоретические нагрузки момент которых не зависит от скорости вращения. Конечно же вы не сможете получить на одной и той же вентиляторной нагрузке (на одном и том же пропеллере) две равных мощности на разных оборотах, потому что у такой нагрузки мощность зависит от скорости вращения.
Вид внешней характеристики коллекторных и безколлекторных моторов ничем не отличаются. У них просто отличается способ коммутации обмоток. И основным ограничением в коллекторных моторах является коллекторный узел, а именно щетки которые при заданных габаритах не могут пропустить токи подобные ключам у безколлектоных моторов. Ниже приведена типичная внешняя характеристика мотора с постоянными магнитами, попробуйте сказать коллекторный или безколлекторный мотор?
Видим, что кривая мощности это перевернутая парабола из Вашего примера про равную мощность но разном моменте, видим что эти точки будут по разную сторону параболы, да мощность на валу будет одинакова, но КПД мотора!!! , будет здорово отличаться, и соответственно потребляемая мощность от батареи.
То есть у каждого мотора имеется какой-то оптимум, номинальные обороты и получаемая на них мощность.
Из выше приведенной формулы про макс. КПД видим, что рост КПД напрямую зависит от напряжения. Т.е. чем больше напряжение тем больше КПД, но с ростом напряжения растет и мощность потребления и мощность на валу (номинальная), и не смотря на рост КПД наступает момент когда мотор уже не может рассеивать тепло потерь т.е. физический размер мотора является ограничивающим фактором увеличения напряжения и мощности. В коллекторных моторов это ограничение наступает раньше связанное со щетками коллекторного узла.
В шуруповертах кроме мощности да важнее ее нужен крутящий момент на валу что и дает 2-х ступенчатый планетарный редуктор. Кстати лазил в свой старый шуруповерт (который с 1999года)- в нем уже менял аккумуляторы, а в моторе только разлетелось пластмассовое колесо вентилятора охлаждения. на глаз износа щеток не видно и мотор до сих пор в работе хотя что я им только не сверлю.
Вид внешней характеристики коллекторных и бесколлекторных моторов ничем не отличаются.
Я это понимаю и имел ввиду не отличие коллекторных от бесколлекторных а от других типов двигателей. Но вы правы - вид механической характеристики тут не при чем (наверное вчера хотел еще что-то сказать, но мысль перескочила).
да мощность на валу будет одинакова, но КПД мотора!!!
Согласен, что КПД будет разный, но вопроса о КПД я и не затрагивал.
попробуйте сказать коллекторный или безколлекторный мотор?
Я бы сказал что это определить не возможно, т.к. различие чисто в количественном отношении сопротивления контактов коллектора в общем сопротивлении якоря, а вид характеристик как вы и сказали идентичен.
Вот уже не помню откуда скачал еще одна программа расчета характеристик моторов, похожа на мою но поточнее: