Мотор dc12v что это

Моторы постоянного тока

В данной статье рассматриваются моторы постоянного тока (DC-моторы): их устройство и характеристики.

Понятие мотора

Электромотор — устройство для преобразования электрической энергии в механическую. То есть, устройство на которое надо подать электрический ток, а в замен получить вращение вала мотора.

Типичный мотор постоянного тока изображён ниже.

Устройство DC-мотора

Разберёмся как устроен мотор постоянного тока на примере простейшей модели.

У нас есть магнитное поле, генерируемое полюсами магнита и металлическая рамка. На клеммы «+» и «-» подаётся питающее напряжение (Up) мотора и по рамке начинает проходить постоянный электрический ток (Ip). На любой проводник, по которому проходит электрический ток, действует, так называемая, сила Ампера (Fa), направление которой зависит от направления тока вдоль проводника. Так как ток проходит от плюса к минусу, получается, что на одной стороне рамки ток направлен слева-направо, а на другой справа-налево. Поэтому сила Ампера на противоположных сторонах рамки направлена в разные стороны. Рамка начинает вращаться. Если подать питающее напряжение наоборот — направление тока изменится и рамка начнет вращение в противоположную сторону.

Для большей наглядности, можно посмотреть видео.

Характеристики моторов постоянного тока

Рассмотрим основные характеристики мотора.

Электрические параметры

Рабочее напряжение — диапазон допустимых питающих напряжений. Чем питающее напряжение будет больше, тем больше будет мощность мотора и скорость вращения. Однако, бесконечно повышать напряжение нельзя, так как с каждым новым вольтом, повышается риск того, что мотор перегорит.

Для наглядности, проведем эксперимент: будем постепенно повышать питающее напряжение мотора, при этом будем контролировать потребляемый ток мультиметром.

Первое, что бросается в глаза — при повышении напряжения от 3 до 9 В, ток изменяется от 40 до 60 мА. Получается, что при увеличении напряжения в 3 раза, ток потребления увеличился всего 2 раза.

Теперь вспомним закон Ома:

Отсюда видно, что, при постоянном сопротивлении провода, ток в цепи должен увеличиваться во столько же раз, во сколько увеличивается напряжение. То есть, обмотка мотора (проволочная рамка) должна иметь переменное сопротивление.

Разберемся с этим парадоксом. Нашу проволочную рамку постоянно пронизывает магнитное поле. Если рамка начинает вращаться, то под действием магнитных сил, в ней возникает напряжение, направленное на противодействие внешних сил, то есть, против внешнего напряжения, которое мы подаем на мотор. Потому, в данном случае, закон Ома надо рассматривать вот так:

,

где E — обратная электродвижущая сила (наведённое магнитным полем напряжение).

Читайте также:  Лодочный мотор для пластиковой лодки

Чем быстрее вращается мотор, тем больше значение обратной электродвижущей силы, тем меньше будет потребляемый мотором ток. Поэтому, на холостом ходу мотор всегда потребляет меньший ток, чем под нагрузкой.

Номинальное напряжение — наиболее подходящее напряжение, для питания мотора, при котором мотор способен быстро вращаться, при этом не перегреваясь.

Ток без нагрузки — ток, потребляемый мотором на холостом ходу. Поскольку, на холостом ходу мотор вращается с максимальной скоростью, то потребляемый ток в таком режиме работы будет минимальным для конкретной модели мотора.

Ток при блокировке — ток, потребляемый мотором, при блокировке вала мотора. Данная величина тока потребления будет максимальной. Так как, блокировка вала означает — отсутствие вращения, поэтому будет полностью отсутствовать обратная электродвижущая сила. На практике данную величину можно измерить косвенно, не блокируя вал мотора. Для этого достаточно воспользоваться законом Ома:

U — напряжение питания. Его значение нам известно. R — сопротивление обмотки мотора. Данное значение можно измерить мультиметром, подключив его к клеммам мотора, как к обычному резистору.

Например, для нашего мотора измерим сопротивление обмотки R = 9.9 Ом. При напряжении питания 6 В, получаем:

Механические параметры

Диаметр выходного вала — диаметр подвижной оси мотора, которая совершает вращение.

Передача — полная аналогия с автомобилем. Внутри мотора установлена группа шестеренок, благодаря которым, можно, в известном соотношении, снизить скорость вращения вала мотора, но, при этом, увеличить его выходную мощность.

Скорость без нагрузки — скорость вращения вала мотора (количество оборотов в минуту) на холостом ходу.

Крутящий момент или момент силы — векторная физическая величина, характеризующая вращательное действие силы на твёрдое тело.

В нашем случае данная величина является произведением двух параметров: расстояние от оси мотора до точки прикрепления груза (см) и усилие (кг). Если вы собираете, например, дрель, то данная величина не должна вас сильно беспокоить. Однако, если вы хотите прикрепить к мотору втулку на вал, то надо помнить, что при увеличении диаметра втулки уменьшается максимальное усилие, которое может обеспечить мотор.

Источник

Коллекторные моторы 12 мм

Используйте моторы 12 мм для преобразования электрической энергии в механическую. Двигатели подойдут для приведения в движения колёс роботизированных платформ, DIY-машинок и даже в качестве гребные винтов в самодельных катерах.

Коллекторные моторы также помогут создать простой 3D-стол или другую поворотную конструкцию.

Эксплуатация мотора

Электромотор — устройство для преобразования электрической энергии в механическую. То есть устройство, на которое при подаче напряжения, начинается вращение выходного вала мотора. Моторы 12 мм относятся к коллекторным двигателям, а точнее к их подвиду — моторам постоянного тока.

В зависимости от сопротивление обмотки, коллекторные моторы 12 мм рассчитаны на разное номинальное напряжение: чем больше сопротивление, тем больше следует подавать напряжения на мотор. Для замера сопротивления обмотки, вам понадобится мультиметр.

Читайте также:  Шестерня мотора стеклоочистителя волга
Сопротивление Номинальное напряжение
3–6 Ом 5 В
7–14 Ом 9 В
15–20 Ом 12 В
21–30 Ом 15 В

Но вы можете не вдаваться в подробности, мы провели все необходимые тесты и вывели номинальное напряжение в характеристиках на двигатели.

Работа двигателя в режиме торможения или перегрузки может значительно сократить срок службы мотора и привести к немедленному повреждению. Рекомендуемый верхний предел 25% от тока блокировки мотора.

Примеры работы

Рассмотрим примеры подключения и работы с моторами. Перед включением уточните номинальное напряжение конкретно вашего мотора.

Ручное управление

Для работы коллекторного мотора достаточно просто подать напряжение на его контактные колодки. При подаче напряжения в одном направлении вал крутится по часовой стрелке, в обратном направлении — против часовой.

Программное управление

Коллекторные электромоторы создают значительные помехи по цепям питания, поэтому запитывайте их от отдельного источника напряжения, а не от того который питает управляющий контроллер и датчики. Если все таки необходимо использовать один источник питания, примите меры по дополнительной защите цепи питания от помех. , для этого используются конденсаторы. Электролитические конденсаторы большой емкости защитят контроллер от пусковых провалов напряжения, а керамические конденсаторы сравнительно небольшой емкости — от помех вызванных «искрением щеток»

Если вы хотите программно управлять мотором, вам понадобиться управляющая платформа, например Arduino Uno или Iskra JS.

Но мотор нельзя подключать напрямую к управляющей плате: выводы микроконтроллера являются слаботочными, поэтому ток мотора при прямом подключении выведет их из строя. Для решения помогут драйверы посредники. Самый простой способ воспользоватся силовым ключом из линейки Troyka-модулей.

При коммуникации Troyka-модулей с Arduino или Iskra используйте Troyka Slot Shield.

Если вы хотите управлять, не только скоростью мотора, а ещё и направлением вращения, используйте H-мост.

А если хотите управлять сразу двумя моторами — обратите внимания на Motor Shield.

Подробности читайте в технической документации на конкретный драйвер:

Источник

Двигатель Scania DC12

К 2007 году компания Scania полностью перешла на производство унифицированных двигателей «Скания» моделей DC11 и 12. При этом, двигатели Scania DC 12, в отличии от 11-литровых имеют увеличенный ход поршня, соответственно, и объем. Также, ДВС отличались величиной кривошипа коленвала и длиной шатунов.

Рядные двигатели Scania — это классика жанра, которая относительно дальнейшего развития двигателей «Скания» имеет будущее. Рядные дизели устанавливаются практически на все модели магистральных тягачей грузовиках и спецтехники Scania.

Технические характеристики

Производство Scania
Марка двигателя DC 12
Материал блока цилиндров чугун
Система питания прямой впрыск
Тип рядный
Количество цилиндров 6
Ход поршня, мм 154
Диаметр цилиндра, мм 127
Объем двигателя, куб.см 11700
Мощность двигателя, л.с./об.мин 340-470/1900
Крутящий момент, Нм/об.мин 1795/1500
Топливо Дизель
Экологические нормы Евро 3
Вес двигателя, кг 1065 (сухой)

Схема двигателя DC12

  1. Паспортная табличка;
  2. Номер двигателя выбит на блоке цилиндров;
  3. Насос охлаждающей жидкости;
  4. Автоматический натяжитель ремня;
  5. Слив охлаждающей жидкости;
  6. Масляный фильтр;
  7. Блок масляного фильтра;
  8. Масляный щуп двигателя;
  9. Слив моторного масла;
  10. Масляный теплообменник;
  11. Турбокомпрессор;
  12. Маслозаливная горловина;
  13. Гидравлический насос;
  14. Топливный насос с ручным насосом;
  15. Стартер;
  16. Блок управления S6;
  17. Топливный фильтр;
  18. Радиатор промежуточного охлаждения воздуха.

Главный прогресс был достигнут в аспекте уменьшения токсичности вредных выбросов в целях удовлетворения строгих требований стандартов на охрану окружающей среды, действующих почти на всех рынках. Одновременно, если говорить о промышленных и судовых двигателях Scania, обеспечиваются высокие стандарты качества в аспекте динамических характеристик и топливной экономичности.

Двигатель имеет электронную систему управления EMS (Engine Management System — система управления двигателем) с насос-форсунками (PDE), которая обеспечивает своевременную подачу правильного количества топлива в каждый цилиндр во всех условиях эксплуатации. Система EMS состоит из блока управления (S6) и датчиков частоты вращения, температуры и давления наддувочного воздуха, температуры охлаждающей жидкости, давления масла активации педали акселератора/ дроссельной заслонки, которые непрерывно посылают сигналы в блок управления. С помощью этих входных данных и запрограммированного управляющего программного обеспечения вычисляется правильное количество топлива и правильное время впрыска для каждой насос-форсунки в конкретных условиях работы.

Источник

Знакомство с различными поколениями драйверов моторов. Принцип работы. Устройство. Принципы работы сервомотора. Принципы работы DC мотора

Драйвер, в общем его понимании, это электронное устройство, предназначенное для преобразования электрических сигналов, целью которого является управление чем-либо. Драйвером обычно называют отдельные устройства или отдельный модуль — микросхему в устройстве, обеспечивающую преобразование электрических управляющих сигналов в электрические или другие воздействия, пригодные для непосредственного управления исполнительными или сигнальными элементами.

Следовательно, драйвер DC-мотора — это устройство, которое преобразует сигналы с управляющего модуля, в нашем случае с контроллера, в напряжение постоянного тока, которое задает направление и скорость вращения DC-мотора.

1. Мощность нулевого мотора управляется портом DO80 с использованием shim-сигнала.

2. Пара выходов DO5 и DO6 устанавливают режим работы, направление вращения и торможения. Подав на один из выходов 1, а на другой 0, вы получите вращение в одну сторону, а поменяв значение — в другую сторону.

3. Подача нуля на оба управляющих выхода при включенной тяге активирует режим торможения двигателя.

4. Для первого мотора портом, регулирующим скорость, будет DO9, а портами, регулирующими направление вращения, будут порты DO7 и DO13.

5. Генерация ШИМ должна выполняться с частотой 1000 герц, или 1 кГЦ.

6. На драйвере расположены порты для подключения двух кодеров, которые служат для подсчета скорости вращения мотора, определения направления его вращения, а также подсчета расстояния, которое прошел этот мотор в том или ином направлении.

Источник

Поделиться с друзьями