Answers:
失速电流是电动机施加最大扭矩时的最大电流1,这是因为阻止了电动机的完全运动,或者由于承受了一定的负载它不再能够加速。
自由电流是在无负载2的情况下,电动机以最大速度自由旋转时所消耗的电流,除了电动机本身的摩擦力和反电动势。
1:在正常情况下,即不要求电动机从一个方向的最大速度转到另一个方向的最大速度。
2:假定电动机不受外力驱动。
在失速扭矩的Wikipedia页面上:
失速扭矩是设备在输出转速为零时产生的扭矩。这也可能意味着扭矩负载,该扭矩负载导致设备的输出转速变为零,即导致失速。失速是电机停止旋转时的一种情况。当负载转矩大于电动机轴转矩(即分解转矩)时,就会发生这种情况。在这种情况下,电动机会消耗最大电流,但电动机不会旋转。该电流称为堵转电流。
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电动马达
电动机在失速时继续提供扭矩。但是,处于停转状态的电动机容易过热,并可能造成损坏,因为在这种情况下电流最大。
电动机失速时长期产生的最大扭矩称为最大连续失速扭矩。
因此,根据该电机的规格
Stall Torque: 8.6 in-lbs
Stall Current: 2.6 A
我们可以看到,如果要求电动机施加超过8.6 in-lbs的转矩,电动机将停止运动(或在克服摩擦的情况下加速),并且将汲取最大2.6A的电流。
尽管没有说明它是什么类型的电动机,但考虑到它的两线接口,我希望它是有刷直流电动机。
当空载直流电动机旋转时,它会产生反向流动的电动势,该电动势会阻止施加到电动机的电流。随着转速的增加,流经电动机的电流会下降,自由旋转电动机的电流很小。仅当负载施加到电机上会使转子减速时,流过电机的电流才会增加。
从反电动势维基百科页面:
在电动机控制和机器人技术中,术语“反电动势”通常是指使用旋转的电动机产生的电压来推断电动机的旋转速度。
但是请注意,正如DrFriedParts解释的那样,这只是故事的一部分。的最大连续失速扭矩可以比低得多的最大转矩,从而电流。例如,如果您从一个方向的全扭矩切换到另一方向的全扭矩。在这种情况下,汲取的电流可能是连续失速电流的两倍。经常执行此操作,超过电机的占空比,可能会烧坏电机。
再次查看规格:
Free Speed: 100 rpm
Free Current: 0.18 A
因此,在无负载的情况下自由运行时,它将快速加速至100 rpm,在给定摩擦和反电动势的情况下,它仅消耗180 mA即可保持该速度。
但是,正如DrFriedParts解释的那样,这也只是故事的一部分。如果电动机由外力(有效地是-ve负载)驱动,因此将电动机变成发电机,则汲取的电流可能会被外力产生的电流抵消。
堵转电流是电动机在卡住(即堵转)时将消耗的电流。自由电流是电动机空载(即自由旋转)时汲取的电流。如您所料,电动机上的应变越大,移动所需的电流就越大。失速电流和自由电流分别为最大值和最小值。
从静止启动开始,电动机首先会吸取接近失速电流的电流,然后下降至维持其以任何速度运行所需的电流。
@Ian和@Mark提供了很棒(正确)的答案。为了完整性我会再加一点...
经验不足的设计人员似乎有一种趋势,即认为失速电流和自由电流等于电动机可能遇到的最大和最小电流。
他们没有。
它们是有效的标称值。如果不小心,在相对常见的情况下可以超过这些限制。
正如@Ian和@Mark所指出的。当外部电源或事件导致电动机的运动速度超过其施加的电流/电压时,电动机可以变成发电机(谷歌“再生制动”)。例如,伊恩(Ian)下山或有人用手摇动电动机。
在这种情况下,电流不仅会小于自由电流,而且实际上会变为负电流(朝相反的方向-就像是源而不是负载)。
如果您从工作(能源)的角度来考虑,那就说您正在将一箱衣服推向走廊。这样做不需要太多的努力,但是如果您的伙伴开始推动您的努力,那么您花费的精力就会减少。电机轻微下降就是这种情况。
电动机的发电功能的第二个结果是,一旦获得动量,一旦不再施加动力,它将继续将能量转换为电动势(电压)。
有趣的情况是当您反转方向时。如果将电动机向前调速,然后立即切换方向,则电动机线圈上的电压瞬时约为先前电源电压的两倍,因为电动机反电动势现在与电源串联。如欧姆定律所预期的,这导致电流超过失速电流。
由于这些原因,实际的双向电动机控制电路在图中包括“续流”二极管(D1-D4),以提供与反电动势相关的电流的返回路径,从而将电压钳位在电源轨内-正向二极管电压。如果要构建自己的电机控制,则也应包括它们。
所有的答案都是非常好的,但是作为一名物理老师,我担心这里的一些不正确的对等会导致混乱。
[能量] [1]的一种形式,例如[化学势能] [2],可以转换成其他形式的能量(例如[电势能] [3],[动能] [4],[声能] ] [5],[热能] [6])。在[SI系统] [7]中,它是迄今为止最容易理解和最连贯的,能量是一个以[焦耳] [8]度量的标量物理量。[电压] [9]与能量不同。电压以[伏特] [10]为单位。一伏的定义是每[库仑] [11]一焦耳。因此,能量(以焦耳为单位)永远不能转换为伏特(以每库仑焦耳为单位)。
在任何机电系统(电动机只是其中的一个例子)中,[电动势] [12](EMF)均以伏特为单位。[电流] [13]以[安培] [14]为单位测量。[电荷] [15]以库仑为单位。一个库仑是一安培秒,即电荷流过一个点的电流为一安培一秒钟。
任何机电系统都需要知道的是系统电气部分的[电阻抗] [16],以及系统机械部分的[惯性] [17]或[惯性矩] [18]。 。人们还需要随时了解驱动整个系统的外部外部转矩[19]。(当本身没有转矩时(因为没有[矩] [20]),那么人们只需要知道通过[质心] [22]作用的净外部[力] [21]即可。
在任何时候,任何电气系统的电阻抗Z都是系统[电抗] [23] X平方的平方根,再加上系统[电阻] [24] R的平方。系统的电抗为[电感抗] [25] X(L)与[电容电抗] [26] X [C]之差,其中X = X(L)-X(C)
(注意,最初,我试图用Wikilink回答我的二十六个关键概念中的每个关键概念,但是系统告知我,除非我至少获得十分,否则我不允许包括两个以上的链接。)