Двигатель постоянного тока, Как определить константу двигателя Опции

[KSN]

Уважаемые, научите как определить константу двигателя по данным из datasheet.  BCI6355B00_615516.pdf ( 77.66 килобайт ) Кол-во скачиваний: 594
Двигатель 24V. Есть потребность косвенно оценить скорость вращения двигателя, т.к. никаких датчиков больше нет. Формула n=(U-I*R)/(Ф*С), U - напряжение подаваемое на двигатель, I - ток двигателя, R- сопротивления якоря двигателя, C-константа двигателя, Ф - магнитный поток. k=Ф*С надо определить k. R = 24/40= 0.6 Om (40А - пусковой ток). Тогда k = (24-4.9*0.6)/(3300/60)= 0.382 4.9А - номинальный ток, 3300 - номинальное кол-во оборотов в минуту. Или k = (24-0.5*0.6)/(3600/60)= 0.395 0.5 - ток свободно вращающегося двигателя, 3600 - кол-во оборотов свободно вращающегося двигателя. Можно так оценить k или я ошибаюсь в расчетах?

[Guest_TSerg_*]

Давайте разберемся:

1.Поскольку есть график механической хар-ки, то используем его.
После оцифровки получаем мех. хар-ку
n = a + b*M, [1/min]
a = 3569 - скорость хх
b = -0.917 [1/min / mN*m]

Приведем скорость к [rad/s] и момент к [N*m]:

w = c + d*M, [rad/s]
c = 373.7, [rad/s]
d = -96.03, [rad/s / N*m]

Таким образом имеем:
- скорость хх Wo = 373.7(3569);
- коэффициент передачи по моменту: -96.03(-0.917)

При номинальном моменте (токе), скорость Wn = 347.8(3321).
Падение скорости dW = 25.9 [rad/s]

В паспортных данных скорость хх: Wo = 3600,
а, при номинальной нагрузке: Wn = 3300, что отличается от расчетных значений по графику.
Погрешность в пределах 1%.
Верим графику. Аналогичные расчеты можно проделать по значениям из таблицы.

2. Уравнение статической хар-ки двигателя

W = Wo - dW

Wo = U/Ce*Ф
dW = Ra*Ia/Ce*Ф

Ce*Ф = U/Wo = 24/373.7 = 0.0642 [V/rad/s]

Коэффициент передачи двигателя при якорном управлении
Ke = 1/Ce*Ф = 15.57 [rad/s / V]

Сопротивление якорной цепи:
Ra = dW*Ce*Ф/Ia = 25.9*0.0642/4.9 = 0.34 [Ohm]

В принятой системе единиц: Ce*Ф = Cm*Ф

Коэффициент передачи двигателя по возмущению моментом
Km = dW/dM = 25.9/0.27 = 96 [rad/s / N*m ], что естественно совпадает с коэф-том d в уравнении мех. хар-ки.

3. Константа момента Kt (torque const)
По графику I(M) после оцифровки определяем линейное регрессионное ур-ние:
I = a + b*M
a = 0.2345, [A] - ток холостого хода ( не совпадает с паспортными данными Iidle = 0.5 [A] )
b = 17.68, [A/N*m]

Kt = dM/dI = 1/b = 0.05656 [N*m/A]

Момент хх: Midle = a*Kt = 0.01326 [N*m]
В процентах: 100*(0.01326/0.27) = 3.6%,
что вполне согласуется с порядком потерь для двигателей такой мощности.

P.S.
1. В общем случае, пусковой ток Ist < Ish = U/Ra - тока короткого замыкания.
Поэтому считать сопротивление я.ц. через пусковой ток - неверно.
Пусковой ток меньше тока кз, т.к. является динамическим, а не статическим параметром.
Ограничивается он соотношением сопротивления и индуктивности якорной цепи ( эл.магн. постоянной) и электро.мех.постоянной.

2. На графиках данного движка, если они экспериментальные, а не примитивно теоретические, очевидно, что вентилляторный эффект отсутствует, но заметен статический момент сопротивления ( трения ).

3. Ответственные производители электрических машин приводят более подробные ТТХ, включая все необходимые константы, в т.ч. - тепловую.

Это решаемо в принципе, да. Я недавно решал такую задачу. Казалось всё несложно: ФНЧ, усилитель с АРУ, ещё ПФ, компаратор с настраиваемыми порогами, счётчики, медианный фильтр, но... Так и не срослось. Если обороты меняются хотя бы на порядок, да вращение может реверсироваться, даже для конкретного мотора решение получается очень ненадёжное. Применять такое с незнакомым мотором - просто никак.

+ управляемый ПФ на переключаемых кондерах сильно облегчает задачу. Если делать в аналоге. Микросхемы - есть.
В общем-то, я согласен, что задача в общем случае плохо решаема, но для конкретных условий - вполне одолеваема.

[Herz]

+ управляемый ПФ на переключаемых кондерах сильно облегчает задачу. Если делать в аналоге. Микросхемы - есть.
В общем-то, я согласен, что задача в общем случае плохо решаема, но для конкретных условий - вполне одолеваема.

Может быть. Но я, поразмыслив, отложил это решение в сторону. И не потому, что сложности испугался. Напротив, интересно было победить. Но, представив сомнительную надёжность по мере выработки и загрязнения коллектора... Решил, что установить энкодер и проложить к нему провода - выйдет разумнее.