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微型直流减速电机运行条件计算方法

文章出处：新闻中心责任编辑：广东天孚电机科技有限公司发表时间：2019-11-21

　　在使用微型减速电机时，有的客户问过这样的问题：“微型直流减速电机齿轮箱输出轴上的转矩负载，如何计算微型电机+齿轮箱组合的最终运行条件呢（如电流、转速等等）？”

为此天孚微电机产品工程师做了如下举例：

假设使用微型直流减速电机N20（直流电机）+16/7，43:1（减速比）并在直流电机端子上接入12V电压，输出轴扭矩为71mNm。
微型减速电机

此时减速比为43:1的减速齿轮箱16/7的数据表效率值为70%，这代表直流电机产生的扭矩30%会在齿轮箱损失。最简单的解决方法就是将扭矩适当增加数量，并计算，就好像减速齿轮箱效率为100%，这在种情况下，将减速齿轮输出扭矩提高了30%，扭矩便达到了92mNm。

即：扭矩=71mNm×1.3=92mNm

然后，反射回直流电机的扭矩就是总扭矩除以传动比：

电机扭矩= 92 mNm÷43 = 2.1 mNm

微型直流减速电机转矩常数是比例常数，它定义了微型直流减速电机轴上的转矩与微型直流减速电机绕组中电流之间的关系。在这种情况下，电机N20电机的转矩常数为14.3 mNm / A。也就是说，电动机绕组中每增加1 Amp，电动机就会产生14.3 mNm的扭矩。在这种情况下，电动机常数的倒数为0.070 A / mNm。由于我们已经计算出电动机轴上的转矩为2.1 mNm，因此可以使用转矩常数的倒数来计算由于外部负载而产生的微型直流减速电机电流：

电流=0 .070 A / mNm x 2.1 mNm = 147 mA

微型直流减速电机的内部摩擦很小，需要一定比例的电流来驱动它。该电流定义为电动机空载电流。在这种情况下，如该值为8 mA。由于电动机需要147 mA的电流来驱动外部负载，而需要8 mA的电流来驱动其自身的内部摩擦，因此该应用所需的总电流为155 mA。
微型减速电机

微型直流减速电机的速度是它所驱动的负载的线性函数。使微型直流减速电机速度与微型直流减速电机转矩负载相关的比例常数是转矩与速度曲线的斜率。通过将列出的电动机空载速度（标称电压和0外部负载下的速度）除以失速转矩（0速度和最大转矩）来计算该斜率。对于微型直流减速电机转矩与速度的关系曲线的斜率由下式给出：

斜率= DY / DX = -7900 rpm / 10.5 mNm = -752 rpm / mNm

请注意，直线的斜率是负值，表示随着电动机负载的增加，速度损失会更大。在这种情况下，我们计算出的斜率负载为2.1 mNm。因此，由于该外部转矩负载而导致的斜率速度损失为：

速度损失= -752 rpm / mNm x 2..1 mNm = -1579 rpm

在斜率轴上没有负载的情况下，电动机速度将为7,900 rpm。在2.1 mNm的负载下，电动机将从空载值损失1579 rpm。因此，在此应用中，电动机速度通过以下方式呈现：

电机速度= 7900 rpm-1579 rpm = 6321 rpm

在负载下，减速机输出轴上的电动机速度就是电动机速度除以齿轮比。在这种情况下：

输出速度= 6321 rpm / 43 = 147 rpm

在计算开始时，已考虑了减速机中的功率损耗，因此无需再担心这一因素。更多的微型直流电机资讯请继续关注天孚微电机。

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