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드라이브 구성 요소의 효율성에 관하여
보통 어떤 모터에서 최고의 효율이 나타나는지에 대한 질문을 합니다. 특히 배터리 구동 공구나 태양 전지판 구동 위성과 같이 전원 공급이 제한된 애플리케이션에 대한 대화에서. 질문을 컨트롤러, 모터, 기어헤드 및 기타 역학으로 구성된 전체 구동 시스템으로 확장할 가치가 있다고 생각합니다. 표 1은 다양한 에너지 변환 장치의 일반적인 효율에 대한 어림 짐작입니다.
우리는 다수가 역학이 만들어지는 방법에 의해 결정됨을 알 수 있습니다. 기계 시스템의 높은 마찰은 많은 에너지를 소모합니다. 따라서 항상 드라이브 트레인에 대한 효율성의 최적화는 기계 시스템에서 시작해야 합니다.
DC 드라이브 시스템은 보통 고정 전압으로 구동된다는 점에 유의하십시오. 따라서 실제로 최대화해야 하는 것은 전체 효율이 아닙니다. 효율은 입력 전력당 손실을 발생시키는 상대 매개변수입니다. 그러나 고정 전압에서 최소화해야 하는 것은 전류 소비(절대 매개변수로서)입니다. 전체 공급 전압을 잘 사용하면 전류 소비가 감소되고 배터리 수명은 증가합니다.
고효율 및 낮은 전류 소비를 위한 몇 가지 규칙은 다음과 같습니다.
기계적 변형 규칙
- 저마찰 역학을 사용하거나 모두 함께 사용하지 않습니다.
- 활공 마찰(일반 마찰 계수 0.1 … 0.4) 대신 구름 마찰(마찰 계수 < 0.01)을 사용합니다. 예를 들어, 볼 스크류 시스템에서는 리드 스크류보다 마찰이 매우 낮습니다. 그러나 볼 스크류 솔루션은 보통 자동 잠금이 아니라, 정지 위치에 유지하려면 전원이 필요합니다. 전체 작업 주기를 고려하면 애크미 스크류가 전체적으로 더 적은 에너지를 소비할 수 있는 상황이 있습니다.
플래너터리 및 스퍼 기어 규칙
- 적은 수의 단계를 사용합니다.
- 필요한 것보다 약간 높은 토크 정격이 있는 소형 기어헤드를 사용합니다. 기어헤드의 크기를 초과하지 않습니다. 낮은 기어헤드 부하에서의 효율은 매우 좋지 않습니다.
- 보통 효율 면에서는 기어헤드가 없는 더 큰 직접 구동형 모터가 모터-기어헤드 조합보다 더 좋습니다. 그러나 직접 구동형 모터는 더 크고 무거우며 더 비쌀 수 있습니다.
정격 출력 토크에 대한 기어헤드의 효율. 기어헤드가 적당하게 부하되는 즉시 효율은 거의 일정하고 높습니다.
엔진 규칙
- 모터는 수천 rpm의 속도에서 구동합니다.
- 너무 큰 모터는 선택하지 않습니다. 무부하 상태에서 구동하지 않습니다.
- 권선 선택 시 주의합니다. 부하 속도에 도달하기 위해 전압을 가장 잘 사용하는 것을 사용합니다. 즉, 가장 낮은 전류가 필요한 것입니다.
컨트롤러 규칙
이 규칙은 기어헤드와 유사합니다. 로드를 잘하고 너무 낮은 전류에서 구동하지 않습니다. 전류 정격이 너무 높은 컨트롤러는 선택하지 않습니다. 전력단의 크기를 필요한 모터 전류와 일치시킵니다.
마지막으로
전체 공급 전압을 잘 사용합니다. 그래야 전류 소비를 줄이고 비용을 절약할 수 있습니다. 더 작은 전원 공급 장치, 더 작은 컨트롤러, 더 적은 케이블 차폐 등이 필요할 것입니다. 또는 제 동료는 다음과 같이 말합니다: 전압은 무료이나 전류는 비용이 발생합니다.
