有效驱动多电机单轴的方法?


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为了解决“为什么不使用更大的电机”这个问题,我是FTC(首次技术挑战)机器人团队的一名高中导师,具有一定的软硬件背景。它们在允许使用的东西(特别是电动机)上受到了一定的限制。最多8个1.5英尺磅12v直流电动机

今年,他们遇到了需要更多起重动力的问题,齿轮可以帮助解决这些问题,但是要获得起重动力,他们需要花费大量的速度,这在非常短的比赛(约2分钟)中是一项代价高昂的折衷,有必要经常上下。

我考虑过的可能性(还没来得及解决,但我正在尝试进行研究,并从工程师那里得到比我更好的建议。)

  • 第一个明显的答案是让两个电动机直接在轴上驱动相同的齿轮,但是容易出错(可能会滑脱并可能磨削。)
  • 两台电动机在从动轴上驱动两个单独的皮带轮,理论上它们应该获得动力而不会出现齿轮卡死的问题。

我正计划让孩子们进行实验和测试,但是由于我的ME经验极其薄弱,因此我正在征求意见。


如果电机的轴一直贯穿,则可以将它们成直线地耦合到轴(通用轴),而中间没有齿轮。
SF。

Answers:


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一个的目的是做正是你提出什么样的机械装置。这将使两个电机以略微不同的转速旋转,同时仍保持功率。差速器最常见的用途是在汽车的传动系统中,在该系统中,差速器用于从一个发动机为两个车轮提供动力,同时仍允许车轮以不同的速度旋转,即,与您正在寻找的应用相反的作用。

在此处输入图片说明


太好了,我会研究一下。:)
trycatch 2015年

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观看这部1930年的经典雪佛兰电影短片,标题为“ Around the Corner”。该视频是我所发现的差速器的最简洁明了的解释。它不仅解释了驱动差速器的问题,而且还解释了简单的增量调节如何导致差速器:youtu.be/F40ZBDAG8-o
Paul,

@Paul这是一个很好的解释。感谢您的链接。
克里斯·穆勒

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机械差速器可以满足您的要求,但实际上并不需要它。

您可以在同一轴上将两个相同的电动机连接在一起。没有“滑移同步”,因为首先没有同步问题。以相同的方式驱动两个电动机,两个电动机将产生接近相同的转矩。一个扭矩会比另一个扭矩大一些,但是两个扭矩仍然相加。一点不匹配不会造成任何伤害。

在最坏的情况下,您会完全驱动一台电动机,而完全不驱动另一台电动机。只要电动机的电气连接处于断开状态,未驱动的电动机只会给轴增加一点摩擦负载。只要您以足够的劲力驱动每个电动机,使其在没有负载的情况下以该轴速度旋转,就不会降低任何速度。您必须以明显不同的方式驱动两个电动机,一个电动机向轴增加扭矩,而另一个电动机增加阻力。

这假定您没有试图调节电动机速度的闭环控制器。只要您的控制器仅更改电机看到的有效等效电压,直接连接两个电机就可以了。


嗯,真的吗?我以某种方式想像,最坏的情况是:一台电动机以X rpm的速度运行,而另一台电动机以两分之一的无效功率运行,从而导致牙齿偶尔会合。但是我想更高功率的电动机会继续前进吗?
trycatch 2015年

@tryc:将两个电动机连接到相同的轴时,它们将始终以相同的速度运行。我不知道齿轮齿与这有什么关系,因为您将使用联轴器。两个电动机之间不需要任何齿轮。在给定速度下,唯一的问题是电动机要在轴上施加多少扭矩(正向或负向)。使用相同型号的电动机进行电连接时,在相同电压和速度下的转矩将非常接近。即使一个是另一种的80%,除了对电动机的最佳使用之外,不会造成任何实际伤害。
奥林·拉斯洛普

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如果电动机为永磁直流型且具有相同的铭牌但特性不同(由于制造上的不一致),则最好串联连接而不是并联连接。这是因为电动机充当了发电机,产生了必须被施加的电压克服的反向电压。示例:2台电动机,一个以一定速度背压10V,另一个以11V背压。两者的电阻均为1欧姆。将它们连接到12V电源,电动机A消耗(12-10)/ 1 = 2安培,电动机B消耗(12-11)/ 1 = 1安培。转矩与电流成正比,因此每个电动机中的电流/转矩都不同。
级圣河

您可以通过选择两个标称6V电动机并串联连接来避免此问题,因此,确保每个电动机都具有相同的电流(因此实际上具有相同的转矩)。尽管在两种情况下,您都应该考虑一台电动机的故障会对另一台电动机产生什么影响。
级圣河

“我不知道齿轮齿与这有什么关系,因为您将使用联轴器。” 哦。哦。我什至没有想到让他们两个都直接开车。我的想法是:电动机A齿轮传动->轴上的齿轮<-电动机B齿轮传动,然后我发现一个齿轮可能滑动并与轴上的齿轮不同步,并引起磨削/卡住。
2015年

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耦合两个电机曾经是一个问题。他们将通过监视它们之间的电流消耗和平衡来平衡两者。随着数字驱动器的出现,将两个电动机耦合在一起不再是一个问题。这解决了两个轴与千斤顶轴之间的旧联接问题。

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